Эффективность проведения геодезического мониторинга с целью обнаружения очагов землетрясения зависит от степени сейсмотектонического исследования данной территории.
Международный опыт сейсмотектоническиx исследований показывает, что сильные землетрясения, а также большинство другиx геологическиx катаклизм (активные вулканы, крупные оползни) приписываются “молодым” разломам земной коры, где и происходят серьезные и катастрофические землетрясения, что приводит к масштабным разрушениям. В то же время и “старые” (пассивные) разломы могут в достаточной мере усилить эффект воздействия на здания и сооружения.
Исследования активных разломов в сочетании с геологическим анализом ситуации представляют генетические пути вероятных мест возникновения будущих природных стихийных геологических явлений (сильных землетрясений, извержений вулканов, оползней и т.д.).
Как известно, территория Армении находится в зоне соприкосновения Арабской и Евразийской платформ. По данным современных спутниковых наблюдений Арабская платформа по отношению к Евразийской движется к северу со скоростью 283мм в год. По этой причине постоянно происходит деформация земной коры в зоне Арабской и Евразийской платформ, и в Армении в частности.
Данные о деформации земной коры как для территории Армении так и для прилегающих районов впервые с высокой точностью были получены в 1997г совместно с Массачусетским технологическим институтом США, Национальной службой сейсмической защиты и Институтом геофизики Российской академии наук[5].
В зависимости от плотности горных пород деформация земной коры и скорость достижения ее предельных величин разная. Наиболее деформированными являются более слабые зоны Земли, т.е вдоль активных разломов.
Спитакское землетрясение 1988 года поставило новые задачи перед всем человечеством в определении зон предстоящих землетрясений. Армения была потрясена бедствиями и все человечество еще долгие годы будет вспоминать эту катастрофу и искать пути как обнаружения предвестников землетрасения, так и дальнейшего предотвращения их последствий.
В 1989-90гг для изучения динамики движения земной коры проводились геодезические работы в зоне Спитакского землетрясения. В связи с развалом СССР и из-за недостаточного финансового обеспечения, работы были временно прекращены. Благодаря развитию цифровых технологий и современного оборудования стало возможным возобновление геодезических работ на Спитакском геодинамическом полигоне с целью обнаружения движений земной коры и получения тектоничеких и сейсмических данных. Результаты выполненных ранее работ были использованы для научных исследований и анализа данных[2].
На рисунке 1 приведены данные вертикальных смещений пунктов нивелирных ходов по результатам уравнивания с 1969 по 1990 годы на объекте “Геодинамический полигон Спитакского региона”.
|
Рисунок 1. Вертикальные смещения пунктов нивелирных ходов |
Для изучения вертикальных движений земной коры на Спитакском геодинамическом полигоне предусмотрено возобновление нивелирных работ I класса, а также наблюдений национальной спутниковой геодезической сети республики, что также дает возможность обновления сетей.
В результате обследования района стало очевидно, что в основном сохранены пункты триангуляции 2,3,4 классов, сьемочной сети и национальной спутниковой геодезической сети 1 и 2 классов, которые и послужат основой для создания планового обоснования .
Учитывая последние достижения спутниковых, электронных технологий и другие современные ресурсы, которые дают возможность в сравнительно короткий период достичь экономической эффективности и высокой точности геодезических сетей в любой системе координат, что и обеспечивает математическую связь между геодезическими системами координат. Это позволит наиболее углубленно изучить и сравнить данные с результатами ранее выполненных работ [3].
На территории исследуемого обьекта предусматривается выполнение нивелирования по программе I и II классов, рекогносцировка территории и закладка новых реперов. Планируется заложить 58 реперов, в том числе:стенных–20,грунтовых–20 и скальных–12.
Наблюдения на пунктах спутниковой сети предполагается производить по программе 2 класса в международной геодезической системе координат WGS-84. Для обеспечения высокой точности должны быть использованы двухчастотные GPS приемники, а координаты пунктов определяться методом относительного позиционирования в статическом рабочем режиме. Это позволит произвести длительное наблюдение опорного пункта с помощью неподвижного приемника посредством принудительного центрирования антенн для исключая ошибки центрирования в разных циклах наблюдений, а также использовать сеть постоянно действующих референц станций, установленных на территории РА в 2013 году[4].
Из альманаха по предварительным наблюдениям должны быть рассчитаны благоприятные «окна» наблюдений. Постоянно следя за значением коэффициетна GEODB, должен быть составлен рабочий график и предоставлен рабочим группам.
Опорные пункты спутниковой геодезической сети должны наблюдаться 12 часов двухчастотными приемниками, принимая в качестве исходных существующие пункты 1 класса. Для обработки результатов измерений и уравнивания координат точек, предусмотренно использование программного пакета Швейцарской фирмы Leica — LEICA GEO Office Combined 7.0[2].
Всего на территории обьекта планируется выполнить наблюдения 48 опорных пунктов и реперов в 3 этапа (по одному разу в год).
После уравнивания и окончания работ составляются каталоги координат опорных пунктов и высот реперов.
С целью изучения вертикальных движений земной коры предусмотрено осуществление нивелирования I класса. По проекту в зоне активных тектонических разрывов, нивелирование проводится также в 3 этапа.
В настоящее время с развитием современных технологий геодезические измерения получаются с дотаточно высокой точностью. Нивелирование ходов планируется выполнить с помощью современного цифрового нивелира типа NA-3003 (Швейцарской фирмы Leica), который автоматически вводит в карту памяти взятые с реек отсчеты, исключая человеческий фактор, а в случае неприемлемых условий (разность плеч, резкие колебания температуры и атмосферного давления, рефракция и т.д.) прибор не осуществляет измерений [3].
Предусмотрено выполнение нивелирования по программе I класса в прямом и обратном направлениях общей протяженностью основного хода 612,4км, а в зоне разломов – 111,1км в 3 этапа (один раз в год).
Линии нивелирования I класса должны быть уравнены в виде замкнутых полигонов или отдельных ходов. В качестве исходных данных приняты высоты реперов, полученных из нивелирования I класса прошлых лет, а в процессе уравнивания вводятся поправки за переход в нормальную систему высот. Для этого используют данные гравиметрических измерений 22-х реперов нивелирной сети I класса, выполненные “Институтом геофизики и инженерной сейсмологии” Национальной Академии Наук РА. Для реперов же, на которых не предусмотрено проведение гравиметрических измерений, относительные значения ускорения силы тяжести (∆g) получаются посредством интерполяции[2].
После реконструкции Главной высотной основы РА для исследования динамичных движений земной коры стало возможным решить целый ряд научных, экспериментальных и практичных задач: исследование продольных и поперечных линий разломов; создание локальных геодинамических сетей и т.д. [1].
По результатам уравнивания всех циклов измерений могут быть получены в узловых точках сети значения скоростей вертикальных смещений, имеющих два и более циклов нивелирования, что позволит создать карту современных вертикальных движений земной поверхности.
Данные о современных вертикальных движениях вдоль линий повторного нивелирования и создание карты позволят, выявить локальные районы с интенсивными вертикальными деформациами, что необходимо для принятия решений об их детальном изучении и путей создания геодинамических и техногенных полигонов.
Список литературы:
- Варданян М.Р., Манукян Л. В. Реконструкция государственной нивелирной сети РА с применением новых цифровых технологий// Известия Армянской сельскохозяйственной академии. Ереван, 2004. N С. 87-93.
- Манукян Л.В. Применение новых цифровых технологий с целью изучения геокинематики современных вертикальных движений земной коры// Известия Армянской сельскохозяйственной академии,- 2005 г. N 5, стр 92-96.
- Манукян Л.В. Исследование вертикальных движений земной коры с применением новых цифровых технологий// Сборник статей Ереванского государственного университета архитектуры и строительства.2005г. том III (25), стр.151-154.
- Манукян Л.В. Особенности внедрения постоянно действующих референц станций на территории РА.// Бюллетень строителей Армении. 2011. N 1-2, С. 47-49.
- Манукян Л.В., Маркарян В.А. Мониторинг геодезическиx наблюдений на приереванском геодинамическом полигоне// Cборник научных статей Западного геодезического товарищества УТГК, Львов, Выпуск II (24). 2012г. стр 36-39.[schema type=»book» name=»О ВОЗОБНОВЛЕНИИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ НА ОБЬЕКТЕ «ГЕОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОЛИГОН СПИТАКСКОГО РЕГИОНА» В РЕСПУБЛИКЕ АРМЕНИЯ» author=»Манукян Лариса Владимировна, Маркарян Венера Арцруновна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-13″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.04.2015_4(13)» ebook=»yes» ]