Приложение 3 (справочное). Уточнение региональных оценок М_МАХ для площадки АЭС (на примере Калининской АЭС)

Приложение 3
(справочное)

Уточнение региональных оценок М_МАХ для площадки АЭС (на примере Калининской АЭС)

1. Выделение зон ВОЗ

При выборе площадки АЭС определяют:

1. Наличие или отсутствие зон активных разломов в районе размещения площадки АЭС.

2. Параметры выделенных зон активных разломов (протяженность и долговременный градиент неотектонической деформации).

3. Параметры сейсмического режима (сейсмическую активность, угол наклона графика повторяемости, максимальную магнитуду для представительного диапазона магнитуд землетрясений).

4. Максимальный сейсмический потенциал землетрясения в зоне каждого установленного активного разлома.

Так как для оценки сейсмической опасности тех или иных участков территории Восточно-Европейской платформы имеется мало исторических сведений и инструментальных данных о землетрясениях, произошедших в пределах ее территории, то основное внимание, как правило, направлено на анализ геодинамических условий с целью выделения зон ВОЗ и оценки их максимального сейсмического потенциала. Локализация зон ВОЗ практически свелась к выделению геодинамически активных зон, которым приписывают как тектоническую, так и сейсмическую активность. На первом этапе выделяют квазиоднородные блоки земной коры и межблоковые зоны различных порядков, а затем оценивают тектоническую активность межблоковых зон и взаимодействующих блоков различных порядков в неотектонический и четвертичный периоды геологического развития.

К активным относят разломы, на которых были подвижки за последний 1 млн. лет. В процессе изысканий и исследований не удалось установить наличие активных разломов в районе размещения Калининской АЭС. Однако определены зоны, где за последние 1,5 млн. лет имели место деформации поверхностных отложений (интенсивное развитие оврагов, суффозионно-карстовые и другие процессы), интенсивное развитие гидродинамики подземных вод. Оконтуренные по этим проявлениям геодинамические зоны (потенциальные зоны ВОЗ) приведены на рис. 1. Установлены следующие характеристики этих зон: протяженность и ширина, разница амплитуд вертикальных движений сопрягающихся блоков, период последней активизации, связь с кристаллическим фундаментом и осадочным чехлом. Некоторые параметры выделенных в районе размещения Калининской АЭС геодинамических зон (потенциальных зон ВОЗ) приведены в таблице.

2. Уточнение региональных оценок М_МАХ для площадки Калининской АЭС

Сейсмичность района размещения Калининской АЭС по нормативным документам неоднократно менялась от 4 до 6 баллов по шкале MSK-64 на средних грунтах. Согласно современным представлениям, магнитуда потенциальных очагов землетрясений в районе и на площадке Калининской АЭС может изменяться от 3,5 до 5,2, а интенсивность - от 5 до 7 баллов на средних грунтах. Эти данные указывают на возможность увеличения уровня сейсмичности района и требуют уточнения сейсмических условий размещения АЭС с целью получения исходных данных для анализа сейсмостойкости ее систем и элементов и разработки мероприятий по обоснованию их сейсмостойкости.

Для уточнения тектонических и сейсмических условий выполнен комплекс геолого-геофизических исследований по району (масштаб 1:500 000) и ближнему району (масштаб 1:50 000). С целью уточнения региональных оценок М_МАХ участка размещения площадки Калининской АЭС была использована упомянутая выше методика.

В районе размещения Калининской АЭС по результатам выполненных работ выделены геодинамические зоны XIII порядка и более, активные в четвертичном периоде геологического развития (рис. 2), и определены протяженность и ширина геодинамических зон, амплитуда относительных смещений соседних блоков земной коры в течение последних 1,7 млн. лет. Указанные данные использованы для оценки М_МАХ. Значения М_МАХ, в свою очередь, использовались для разработки схемы ДСР района Калининской АЭС (рис. 3). Согласно полученным данным, площадка Калининской АЭС расположена в зоне, сейсмичность которой равна 5 баллам по шкале MSK-64 на средних грунтах в пределах квазиоднородных блоков земной коры XIII порядка и более.

Для оценки степени неоднородности геодинамического блока XIII порядка, в пределах которого расположена площадка Калининской АЭС, и выделения геодинамических зон меньших порядков детально исследован ближний район, что позволило установить более мелкие неоднородности земной коры (XII порядка и менее) и оценить степень их геодинамической активности (рис. 3). С учетом этих данных определены магнитуды ближайших к площадке зон ВОЗ и составлена схема ДСР ближнего района (рис. 4). Выявлено, что в пределах зон ВОЗ ближнего района магнитуда изменяется от 3,5 (ближайшие к площадке зоны) до 5 (более удаленные зоны), а сейсмичность района - от 5 до 7 баллов на средних грунтах, как и на рис. 2. Но в пределах квазиоднородного блока дополнительно выделена потенциальная зона ВОЗ, пропущенная во время проведения более мелкомасштабных исследований.

Основные результаты работ по ДСР района (масштаб 1:500 000) и ДСР ближнего района (масштаб 1:50 000), проведенных с целью уточнения сейсмичности района Калининской АЭС, представлены на рис. 1 - 4 и в таблице. Полученные новые данные позволили:

- устранить противоречия результатов региональных методов выделения потенциальных зон ВОЗ и оценки М_МАХ для площадки Калининской АЭС:

- детализировать результаты региональных работ;

- выявить участки, благоприятные или менее благоприятные для размещения АЭС;

- уточнить сейсмичность района их размещения и показать, что уровень сейсмичности этих участков находится в пределах принятых проектных решений.

Параметры геодинамически активных зон района размещения Калининской АЭС и оценки М_МАХ

Номер зоны	Протяженность зоны, км	Ширина зоны, м	Порядок структур	Амплитуда вертикальных движений, м	Градиент вертикальных движений, (1/год) x 10(-10)	Категория зоны ВОЗ	М_МАХ, (3)*	М_МАХ, (4)*	М_МАХ, (5)*	М_МАХ, (6)*	Принятое М_МАХ
1	45/-	5000	XIII	20 - 30	28,6 - 42,9	4 - 5	3,9/-	4,4/-	4,4 - 4,7	3,4 - 3,8	4,0 - 45
2	70/70	3000	XIV	20 - 30	47,6 - 71,4	3 - 4	4,2	4,8/3,2	4,8 - 5,1	3,9 - 4,4	4,5 - 5,0
3	50/100	5000	XIII	до 10	< 14,3	5 - 6	4,0/4,4	4,5/3,5	< 3,9	< 2,6	3,5 - 40
4	250/-	4000	XV	20 - 30	35,7 - 53,6	3 - 4	5,0/-	5,8/-	4,6 - 4,9	3,6 - 4,1	4,5 - 5,0
5	70/70	5000	XIV	20 - 30	28,6 - 42,9	4	4,2	4,8/3,2	3,4 - 3,8	3,8 - 4,2	4,5
6	80/80	3000	XIV	20 - 30	47,6 - 71,4	3 - 4	4,3	4,9/3,3	4,8 - 5,1	3,9 - 4,4	4,5 - 5,0
7	200/200	5000	XV	20 - 30	28,6 - 42,9	4	4,9	5,6/4,1	4,4 - 4,7	3,4 - 3,8	4,5
8	100/100	5000	XIV	> 40	> 57,1	3	4,4	5,0/3,5	> 4,9	> 4,1	5,0
9	200/250	5000	XV	> 40	> 57,1	3	4,9/5,0	5,6/4,3	> 4,9	> 4,1	5,0
10	30/30	4000	XIII	20 - 30	35,7 - 53,6	4 - 5	3,6	4,1/2,5	4,6 - 4,9	3,6 - 4,1	4,0 - 4,5
11	250/250	4000	XV	20 - 30	35,7 - 53,6	3 - 4	5,0	5,8/3,5	4,6 - 4,9	3,6 - 4,1	4,5 - 5,0
12	40/250	5000	XIII	20 - 30	28,6 - 42,6	4	3,8/5,0	4,3/4,3	4,4 - 4,7	3,4 - 3,8	4,5
13	75/-	6000	XIV	20 - 30	23,8 - 35,7	4	4,2/-	4,8	4,3 - 4,6	3,2 - 3,6	4,5
14	175/175	4000	XV	20 - 30	35,7 - 53,6	3 - 4	4,8	5,5/4,0	4,6 - 4,9	3,6 - 4,1	4,5 - 5,0
15	175/175	5000	XV	> 40	> 57,1	3	4,8	5,5/4,0	> 4,9	> 4,1	5,0
16	100/100	4000	XIV	20 - 30	35,7 - 53,6	3 - 4	4,4	5,0/3,5	4,6 - 4,9	3,6 - 4,1	4,5 - 5,0
17	> 250/> 350	4000	> XV	20 - 30	35,7 - 53,6	3 - 4	5,0/5,2	5,8/4,5	4,6 - 4,9	3,6 - 4,1	4,5 - 5,0
18	> 170/> 300	4000	> XIV	> 40	> 71,7	3	4,7/5,1	5,5/4,4	> 5,1	> 4,4	5,0
19	50/125	3000	XIII	20 - 30	44,6 - 71,4	3	3,9/4,5	4,5/3,7	4,8 - 5,1	3,9 - 4,4	5,0
20	250/250	4000	XV	20 - 30	35,7 - 53,6	3 - 4	5,0	5,8/4,3	4,6 - 4,9	3,6 - 4,1	4,5 - 5,0

Примечания. 1. Номер зоны соответствует номеру зоны на рис. 3 и 4.

2. (3)*, (4)*, (5)*, (6)*- номер равенства, использованного для оценки параметра.

3. Приведены в числителе протяженность активной части зоны и соответствующее значение М_МАХ, в знаменателе - протяженность зоны с учетом ее слабоактивизированной части и соответствующее значение М_МАХ.