Оценка сейсмической опасности  территорий Казахстана на примере Жамбылской области

Н.В. Силачева; А.Д. Кудабаева

doi:10.46698/VNC.2025.68.32.008

Н.В. Силачева Национальный научный центр сейсмологических наблюдений и исследований МЧС РК, Казахстан, 050060, г. Алматы, пр. Аль-Фараби, 75а
А.Д. Кудабаева Национальный научный центр сейсмологических наблюдений и исследований МЧС РК, Казахстан, 050060, г. Алматы, пр. Аль-Фараби, 75а

DOI: https://doi.org/10.46698/VNC.2025.68.32.008

Ключевые слова: Жамбылская область Казахстана, оценка сейсмической опасности, детальное сейсмическое зонирование, вероятностные карты, ускорения грунта

Резюме

Актуальность работы. С переходом строительных государственных нормативов Республики Казахстан на основные принципы Еврокод 8 потребовалась разработка отвечающих этим принципам карт сейсмического зонирования. Первыми такими картами, вошедшими в строительные правила Республики Казахстан в 2017 и 2021 гг., стали комплекты карт общего сейсмического зонирования территории Казахстана и сейсмического микрозонирования г. Алматы. При их разработке применены вероятностный подход к оценке сейсмической опасности и ее представление как в баллах макросейсмической интенсивности, так и в количественных параметрах – пиковых ускорениях грунта. Следующим этапом на этом пути явился проект по детальному сейсмическому зонированию территорий областей и микрозонированию городов, поэтапно выполняющийся с 2021 г. В нем существенно обновлены все элементы вероятностной оценки опасности. В работе представлен современный подход к оценке сейсмической опасности и сейсмическому зонированию в Казахстане на примере Жамбылской области. Цель исследований. Вероятностная оценка сейсмической опасности и детальное сейсмическое зонирование Жамбылской области Казахстана в количественных параметрах. Методы исследования. Использованы современные методы и инструменты анализа, а также наиболее полная и актуальная информация, имеющаяся для рассматриваемой территории. Исследования опирались на созданные в проекте геолого-геофизическую и сейсмотектоническую основы оценки сейсмической опасности, включали изучение параметров сейсмического режима и сейсмотектонической деформации земной коры, создание банка параметров колебаний грунта, определение системы моделей прогнозирования колебаний грунта, моделирование и параметризацию площадных и линейных сейсмических источников, вероятностный анализ сейсмической опасности, разработку карт детального сейсмического зонирования. Результаты исследования. В статье рассмотрены результаты оценки сейсмической опасности в количественных параметрах – пиковых ускорениях грунта и спектральных ускорениях. Разработан пакет карт детального сейсмического зонирования территории Жамбылской области Казахстана в пиковых ускорениях грунта для двух периодов повторяемости 475 и 2475 лет (вероятности превышения 10% и 2% за 50 лет). Созданные карты послужат основой для обновления строительных документов, будут способствовать интеграции в европейскую и мировую экономики, созданию условий для инвестиционных проектов и страхования, повышению сейсмической безопасности страны.

Литература

Курилова О.К., Степаненко Н.П. Разработка цифровой карты и атрибутивной базы данных тектонических разломов Алматинского сейсмоактивного района. // Геология и охрана недр. – 2022. – No 2. – С. 47–52.

СП РК 2.03-30-2017* Строительство в сейсмических зонах: свод правил Республики Казахстан. Астана: КазНИИСА, 2021. – 110 с.

СП РК 2.03-31-2020 Застройка территории города Алматы с учетом сейсмического микрозонирования: свод правил Республики Казахстан. Астана: КазНИИСА, 2021. – 61 с.

Тимуш А.В., Тарадаева Т.В., Степаненко Н.П., Садыкова А.Б., Сыдыков А. Сейсмогенерирующие зоны Казахстана. Алматы: Хай Текнолоджи, 2012. – 81 с.

Abrahamson A.A., Silva W.J., Kamai R. Summary of the ASK14 ground-motion relation for active crustal regions. // Earthquake Spectra. – 2014. – Vol. 30. No. 3. – pp. 1025–1055. DOI: 10.1193/070913EQS198M.

Akkar S., Bommer J.J. Empirical equations for the prediction of PGA, PGV and spectral accelerations in Europe, the Mediterranean region and the Middle. // Seismological Research Letters. – 2010. – Vol. 81. No. 2. – pp. 195–206.

Bindi D., Abdrakhmatov K., Parolai S., Mucciarelli M., Grünthal G., Ischuk A., Mikhailova N., Zschau J. Seismic hazard assessment in Central Asia: Outcomes from a site approach. // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. – 2012. – Vol. 37. – pp. 84–91. DOI: 10.1016/j.soildyn.2012.01.016.

Boore D.M., Stewart J.P., Seyhan E., Atkinson G.M. NGA-West2 Equations for predicting PGA, PGV, and 5% damped PGA for shallow crustal earthquakes. // Earthquake Spectra. – 2014. – Vol. 30. No. 3. – pp. 1057–1085. DOI: 10.1193/070113EQS1.

Bozorgnia Y., Abrahamson N.A., Atik L. et al. NGA-West2 research project. // Earthquake Spectra. – 2014. – Vol. 30. No. 3. – pp. 973–987. DOI: 10.1193/072113EQS209M.

Chiou B.S.-J., Youngs R.R. Updated of the Chiou and Youngs NGA model for the average horizontal component of peak ground motion and response spectra. // Earthquake Spectra. – 2014. – Vol. 30. No. 3. – pp. 1117–1153. DOI: 10.1193/072813EQS219M.

Cornell C.A. Engineering seismic risk analysis. // Bulletin of the Seismological Society of America. – 1968. – Vol. 58. – pp. 1583–1606.

Field E.H., Jordan T.H., Cornell C.A. OpenSHA: A developing community-modeling environment for seismic hazard analysis. // Seismological Research Letters. – 2003. – Vol. 74. – pp. 406–419. DOI: 10.1785/gssrl.74.4.406.

Goulet C.A., Bozorgnia Y., Atkinson G.M. et al. NGA-East ground-motion characterization model part I: Summary of products and model development. // Earthquake Spectra. – 2021. – Vol. 37(1_suppl). – pp. 1231–1282. DOI: 10.1177/87552930211018723.

Pagani M., Monelli D., Weatherill G., Danciu L., Crowley H. et al. OpenQuake engine: An open hazard (and risk) software for the global earthquake model. // Seismological Research Letters. – 2014. – Vol. 85. – pp. 692–702. DOI: 10.1785/0220130087.

Poggi V., Parolai S., Silacheva N., Ischuk A., Abdrakhmatov K., Kobuliev Z. et al. Harmonizing seismicity information in Central Asian countries: earthquake catalogue and active faults. // Natural Hazards and Earth System Sciences. – 2024. – Vol. 24. – pp. 2597–2613. DOI: 10.5194/nhess-24-2597-2024.

Silacheva N.V. On the probabilistic seismic hazard assessment in Kazakhstan. // Geotechnical and Geological Engineering. – 2023. – Vol. 41(2). – pp. 1429–1437. DOI: 10.1007/s10706-022-02345-w.

Silacheva N.V., Kulbayeva U.K., Kravchenko N.A. Probabilistic seismic hazard assessment of Kazakhstan and Almaty city in peak ground accelerations. // Geodesy and Geodynamics. – 2018. – Vol. 9. – pp. 131–141. DOI: 10.1016/j.geog.2017.11.002.

Youngs R., Coppersmith K. Implications of fault slip rates and earthquake recurrence models to probabilistic seismic hazard estimates. // Bulletin of the Seismological Society of America. – 1985. – Vol. 75. No. 4. – pp. 939–964. DOI: 10.1785/BSSA0750040939.

Zelenin E.A, Bachmanov D.M., Garipova S.T., Trifonov V.G., Kozhurin A.I. The active faults of Eurasia Database (AFEAD): the ontology and design behind the continental-scale dataset. // Earth System Science Data. – 2022. – Vol. 14. – pp. 4489–4503. DOI: 10.5194/essd-14-4489-2022.

Zhao J.X., Zhou Sh., Zhou J., Zhao Ch., Zhang H., Zhang Y., Gao P. et al. Ground-Motion prediction equations for shallow crustal and upper-mantle earthquakes in Japan using site class and simple geometric attenuation functions. // Bulletin of the Seismological Society of America. – 2016. – Vol. 106. No. 4. – pp. 1552–1569.