Существующие и возможные сейсмические угрозы для Якутска

В г. Якутске 202 и 203 микрорайоны, крытый стадион «Триумф», плавбассейн «Чолбон», футзал «Дохсун», Сайсарский мост и другие крупные объекты построены на самых сейсмически и мерзлотно опасных участках города. В настоящее время в г. Якутске построены и строятся 16-18-этажные монолитно-каркасные здания. 

К сожалению, все эти градообразующие здания и сооружения запроектированы, построены, строятся и эксплуатируются «на глазок» без предварительного проведения научных исследований и разработок по обеспечению их долговременной сейсмической и мерзлотно-устойчивой безопасности.

Об источниках настоящей статьи

Я с 1996 года по настоящее время без получения государственных и муниципальных заказов по своей инициативе на общественных началах занимаюсь исследованиями комплексных проблем существующих в г. Якутске сейсмической и градомерзлотной опасностей. Актуальность моих инициативных исследований подтверждается тем, что постановлением Госстроя РФ от 27 декабря 1999 года № 91 г. Якутск с 2000 года был впервые признан расположенным в сейсмическом районе.

Однако Правительство РС(Я) и Окружная администрация г. Якутска до сих пор не приступили к целевому финансированию стратегически важных и актуальных научных исследований и технологических разработок по долговременному снижению рисков сейсмической и градомерзлотной опасностей в г. Якутске.

Начиная с 2008 года, на основе уникальных и обширных материалов, результатов, выводов и прогнозов собственных многолетних исследований на общественных началах мною написаны рукописи следующих научных монографий:

1. Императив сейсмической и градогеокриологической опасностей в городе Якутске.
2. Сейсмостойкость и мерзлотно-прочностная устойчивость эксплуатируемых в городе Якутске КПД серии 1-464ВМ.
3. Снижение рисков сейсмической и градогеокриологической опасностей в городе Якутске.
4. Воздействие глобального изменения климата в Якутии: обзор, анализ, оценка.

Разумеется, у меня, с 2007 года живущего на пенсии без государственных и муниципальных заказов или грантов на выполнение научно-технологических разработок общественного исследователя, нет средств на научное издание перечисленных не имеющих аналогов в РФ монографий. По моему мнению, эти до настоящего времени неизданные научные монографии будут актуальными и востребованными властями и городским обществом еще в течении 15-20 лет.

Считаю, что научное издание означенных монографий и их всероссийское научно-практическое апробирование в конце концов могут привести к получению РС(Я) долгосрочной государственной протекции РФ в деле обеспечения снижения в г. Якутске рисков сейсмической и градомерзлотной опасностей. Поэтому, как единственный на сегодня в РФ исследователь существующих в г. Якутске сейсмической и градомерзлотной опасностей, буду весьма благодарен оказавшим мне помощь в издании означенных научных монографий властным структурам, спонсорам и меценатам РФ, РС(Я) и г. Якутска.

Известно, что из-за отсутствия в РС(Я) соответствующего сейсмомерзлотного научно-технологического задела руководители органов власти, депутаты, застройщики, специалисты многих отраслей экономики г. Якутска, не говоря о рядовых жителях города, ничего не знают об угрозах усугубляемого градомерзлотной опасностью сейсмического риска в столице республики. Вместе с тем, мои малочисленные научно-популярные газетные выступления о существующих в г. Якутске сейсмической и градомерзлотной опасностях остались за чертой внимания как руководителей РС(Я), г. Якутска и ГУ МЧС РФ по РС(Я), так и специалистов строительного комплекса, энергообеспечения и жизнеобеспечения города.

Возможные в Якутске стихийные бедствия

По основанной на российские научные публикации последних лет авторской оценке, на период первой трети XXI века в районе г. Якутска, наряду с взаимно усугубляющихся сейсмической и градомерзлотной опасностей, могут возникать примерно 14 видов стихийных бедствий. Из них наиболее опасными для застройки и населения г. Якутска являются следующие стихийные бедствия:

1. Единственное в течение первой трети XXI века происшествие тектонического землетрясения с эпицентральной интенсивностью 6-7 баллов по 12-балльной шкале MSK-64 в зависимости от магнитуды (4,7-5,2 балла) и глубины очага (7-10 км). Его эпицентр может иметь место либо непосредственно на территории г. Якутска, либо вне городской черты на расстоянии до 10-15 км от центра города.
2. Природно-циклические, аномальные и ледозаторные затопления части земель долины Туймаада и застроенных участков г. Якутска и пригородов весенними выдающимися и катастрофическими наводнениями реки Лены.
3. Интенсификация при потеплении регионального климата и техногенных усугублениях многолетних процессов подтапливания, заболачивания, обводнения, минерализации и расстепления верхних слоев гелиотермозоны криолитозоны застроечного пятна г. Якутска и пригородов.
4. Достижение критических масс развития поверхностных геокриогенных геологических процессов в гелиотермозоне криолитозоны обширных участков территории г. Якутска при течении пиковой фазы долговременно текущего градомерзлотного катаклизма (бедствия).
5. Частые выпадения аномально обильных ливневых или продолжительных дождей.
6. Накрытие долины Туймаада локальными ураганами и смерчами.

По материалам, выводам и прогнозам многолетних исследований автора, перечисленные возможные в г. Якутске стихийные бедствия безусловно перекрываются прогнозируемым в долгосрочном порядке единственным происшествием в сейсмическом районе города землетрясения с эпицентральной интенсивностью 6-7 баллов. Вторым опасным для г. Якутска стихийным бедствием будет наступление на обширных участках территории города пиковой фазы долговременно текущего градомерзлотного катаклизма с критической массой развития поверхностных геокриогенных геологических процессов.

В настоящее время данное ожидаемое стихийное бедствие уже находится на стадии формирования под усугублением антропогенных и климатогенных воздействий на гелиотермозону криолитозоны обширных участков территории г. Якутска. Здесь гелиотермозоной криолитозоны называется поверхностный термически активный слой криолитозоны глубиной до 10-15 м.

Возможные в Якутске техногенные катастрофы

На сегодня градостроительное и урбанизационное развитие расположенного на многолетнемерзлых породах г. Якутска с холодным континентальным климатом и 320-тысячным населением осуществляется при потенциальном присутствии широкого спектра весьма опасных угроз возможных техногенных аварий и катастроф.

Так, ныне г. Якутск градостроительно, технологически, технически, инвестиционно, управленчески и резервно не застрахован от внезапных или скоротечных происшествий техногенных чрезвычайных ситуаций в городских системах газоснабжения, электроснабжения, водоснабжения, теплоснабжения и канализации, в жилых, гражданских и производственных объектах.

Причиной тому являются многие известные в науке и практике проектные, техногенные, экономические и управленческие факторы. Среди них основными являются сверхнормативный физический износ, поврежденность и дефектность систем и объектов в результате их ненадлежащей эксплуатации в последние 30-40 лет в условиях потепления регионального холодного климата и многолетней антропогенной деградации гелиотермозоны криолитозоны обширных участков города.

Более того, в настоящее время в г. Якутске преждевременно наступает необходимость в градостроительной модернизации и реновации кварталов с поврежденными, изношенными и деформированными кирпичными, мелко- и крупноблочными и крупнопанельными жилыми и гражданскими зданиями 60-90-х годов постройки. Это при том, что в г. Якутске более 40 лет продолжается градостроительная реконструкция и реновация кварталов с изношенной и ветхой деревянной застройкой 30-80-х годов ХХ века. Неизвестно, смогут ли в г. Якутске своевременно осуществить сейсмоусилительную и мерзлотноустойчивую реконструкцию кварталов со среднеэтажными «хрущевками» и КПД.

Однако на сегодня стало очевидным, что через 10-15 лет в городе также наступит неотложная необходимость в теплоизоляционной реконструкции и мерзлотно-конструктивном сейсмоусилении нынешних 9-18-этажных монолитно-каркасных зданий.

Вместе с тем, к этому времени на обширных участках территории г. Якутска наступит пиковая фаза долговременно текущего градомерзлотного катаклизма с лавинообразными просадочными деформациями, техногенными авариями зданий и сооружений и поверхностными геокриогенными геологическими изменениями рельефа с образованиями техногенных болот.

Следовательно, пока не будет устранена угроза наступления пиковой фазы долговременно текущего градомерзлотного катаклизма в г. Якутске, существующие в городе риски возможных происшествий стихийных бедствий и техногенных катастроф с большими уронами не будут снижены.

Якутск – территория особого сейсмического риска

В настоящее время мерзлотное основание, застройка и пригороды г. Якутска однозначно не отвечают современным российским доктринным требованиям безвредного, безопасного и устойчивого развития в условиях глобализированной рыночной экономики. Сейсмический район г. Якутска из-за взаимно усугубляющихся сейсмической и градомерзлотной опасностей должен быть приравнен к наиболее сейсмически опасным районам первой десятки сейсмоопасных субъектов РФ и признан как территория особого сейсмического риска в криолитозоне.

Такое предположение исходит из научно прогнозируемого обстоятельства, что г. Якутск с многолетне деградирующими мерзлотным основанием и застройкой в любое время первой трети XXI века может претерпеть катастрофическое разрушение с многочисленными жертвами и пострадавшими при происшествии в его районе всего лишь 6-7-балльного землетрясения.

Выполненное автором в 2005 году аналитическое моделирование катастрофического сейсмического разрушения г. Якутска при заданном 6-балльном землетрясении показало следующие расчетные данные: 9,7-10,2 тысяч погибших, 21,6-22,7 тысяч сейсмотравмированных и остро заболевших и 88,7-93,3 тысяч оставшихся без крова людей. Это при том, что 6-7-балльное землетрясение по классификации шкалы MSK-64 считается умеренным и неопасным для людей и строений сотрясением.

Данная научно и фактологически доказанная в научных трудах автора текущая значительная сейсмическая уязвимость г. Якутска делает его уникальным среди расположенных в сейсмических районах городов России и мира.

Поэтому в РС(Я) можно было с значительной научно-технологической, нормативной, сейсмоградостроительной и социально-экономической прямой и мультипликативной эффективностью обособленно начинать с г. Якутска разработку, продвижение и осуществление долгосрочной многоканальной государственно-муниципальной превентивной сейсмической защиты населения и территорий в сейсмических районах криолитозоны республики.

Существующие в Якутске градосферные угрозы

В настоящее время в мерзлотном основании и застройке г. Якутска вне зависимости от многолетнего градостроительного развития города существуют следующие сформировавшиеся за последние 30-50 лет градосферные стихийные и техногенные угрозы.

Первая угроза. Гелиотермозона естественного многолетнемерзлого основания г. Якутска на обширных участках геомерзлотно быстротечно антропогенно и климатогенно деградирует вследствие многолетнего поверхностно и подземно мало разгружаемого избыточного подтапливания сезонно-талого слоя минерализованными надмерзлотными грунтовыми и криогалинными водами и криопэгами.

Вторая угроза. Дальнейшее развитие в г. Якутске первой угрозы неизбежно приведет к наступлению на обширных участках территории города пиковой фазы долговременно текущего градомерзлотного катаклизма с лавинообразными просадочными деформациями и техногенными авариями строений с развитием поверхностных изменений рельефа с образованиями техногенных болот и т.д.

Третья угроза. В верхних слоях деградирующей гелиотермозоны естественного многолетнемерзлого основания г. Якутска многолетне подвергается к влажностно-морозобойному повреждению и физико-химической коррозии бетон вмороженных в гелиотермозону криолитозоны сотен тысяч висячих свайных фундаментов подавляющего большинства объектов застройки города.

Четвертая угроза. Железобетонные висячие сваи с высоким ростверком зданий с проветриваемыми подпольями г. Якутска на многолетнемерзлых грунтах, независимо от показателей изношенности, поврежденности, прочности бетона и глубины заложения, по мерзлотно-конструктивным особенностям являются сейсмически значительно уязвимыми фундаментами.

Пятая угроза. Эксплуатируемые до настоящего времени в г. Якутске советские типовые и постсоветские типовые и индивидуальные 4-18-этажные крупнопанельные, крупноблочные и монолитно-каркасные жилые и общественные здания запроектированы и построены без каких-либо антисейсмических конструктивных решений, усилений и соединений. Разного типа несущие конструкции этих зданий конструктивно и прочностно не приспособлены к потенциальной мерзлотно-конструктивной сейсмической значительной уязвимости своих фундаментов из железобетонных висячих свай в деградирующей гелиотермозоне многолетнемерзлых грунтов.

Шестая угроза. Заложенные в 70-90-х годах топливно-энергетические и жизнеобеспечивающие системы и объекты г. Якутска имеют дефицит сейсмостойкости в 1-3 балла и годами эксплуатируются с сверхнормативной локальной и системной аварийностью по причине чрезмерной изношенности, технологического и технического устаревания и т.д.

Седьмая угроза. В любое время первой трети XXI века в сейсмическом районе г. Якутска может произойти 6-7-балльное по MSK-64 землетрясение, при котором из-за деградирующей гелиотермозоны криолитозоны территории города поверхностные сейсмические макроэффекты будут проявляться с совокупным повышением на 1-2 балла. При этом застройка города будет претерпеть катастрофическое разрушение в основном по последствиям второй, третьей, четвертой, пятой и шестой угроз для города.

Необходима федеральная помощь для снижения сейсмического риска в Якутске

Перечисленные градосферные угрозы являются исходными и базовыми явлениями существования значительного сейсмического риска взаимно усугубляющихся сейсмической (непосредственно седьмая угроза) и градомерзлотной (непосредственно вторая угроза) опасностей в г. Якутске. Из них только возможное в любое время первой трети XXI века происшествие в сейсмическом районе г. Якутска 6-7-балльного землетрясения не подвластно государству и человеческому обществу.

Исходя из концепций сейсмобезопасности и сейсмоусилительных работ, можно полагать, что некую государственную и региональную протекцию могло бы получить долгосрочное градостроительное и иное регулирование или устранение седьмой и второй градосферных угроз в г. Якутске. Здесь следует отметить, что получение государственной протекции РФ на долгосрочное устранение второй градосферной угрозы в г. Якутске, то есть наступления на город градомерзлотного катаклизма, не имеет аналогов в истории градостроительства СССР (РФ) в сплошной криолитозоне.

Несмотря на такое безаналоговое обстоятельство, градостроительное регулирование и устранение существующих в г. Якутске семи градосферных угроз целесообразно концентрировать в долгосрочную многокомпонентную программу устранения совокупных седьмой и второй градосферных угроз.

Такая многокомпонентная программа могла бы осуществляться посредством научно обоснованной долгосрочной государственно-муниципальной превентивной сейсмической защиты мерзлотного основания, застройки и населения г. Якутска на период первой трети XXI века. Представляется очевидным, что данная многокомпонентная программа должна быть разработана и осуществлена в формате Дорожной карты «Снижение усугубляемого градомерзлотной опасностью сейсмического риска в г. Якутске Республики Саха (Якутия) на 2020-2032 годы».

Послесловие

В 2009 году под давлением Правительства РФ была непрофессионально и некорректно разработана и утверждена Правительством РС(Я) муниципальная целевая программа по сейсмоусилению около 80-ти жилых и общественных зданий и объектов ЖКХ в г. Якутске. Хотя за 8 лет реализации данной программы не было ни одной публичной отчетности об ее выполнении, она с неоднократными провалами и переутверждениями до сих пор находится в процессе осуществления вплоть до 2018 года.

Как независимый исследователь на общественных началах, я всегда готов письменно ответить на целевые вопросы журналистов и жителей г. Якутска по проблемам и вопросам возможных стихийных и техногенных угроз в родном городе. Моя электронная почта seismocryo@mail.ru.

Виталий Степанов, аналитик-исследователь градостроительной сейсмологии в криолитозоне, доцент.