Контроль над силами природы

Концептуальные задачи организации мониторинга по сейсмическому и геодинамическому контролю стабильности природной среды в районах размещения атомных станций

A.A.Лопанчук, д.т.н., нач. технич. отдела ПКФ «Росэнергоатомпроект»
Б.В.Хилков, инженер, главный специалист ПКФ «Росэнергоатомпроект»

Отечественными нормативными документами, международными нормами (МАГАТЭ) и требованиями (EUR, URD NRC) предусмотрено безальтернативное обеспечение безопасности атомных станций (АС) при сейсмических воздействиях до максимального расчетного землетрясения (МРЗ) включительно и выработка электрической и тепловой энергии вплоть до уровня проектного землетрясения (ПЗ) включительно.

Реализация этих существенно жестких требований на предпроектной (выбор районов размещения и площадок АС) и проектной стадиях осуществляется на базе всестороннего изучения геодинамических зон, активных разломов, зон возможных очагов землетрясений и сейсмического районирования, определения прогнозируемых параметров ПЗ и МРЗ для естественных грунтовых условий и с учетом их техногенных изменений, а в периоды строительства, эксплуатации и ликвидации АС посредством осуществления сейсмического, геотехнического и геодинамического контроля стабильности природной среды на основе мониторинговых наблюдений в районе размещения и на площадке АС.

Локализация мониторинговых наблюдений районом размещения АС определяется большим территориальным разбросом площадок действующих отечественных АС и, соответственно, незначительными корреляционными сейсмическими и геодинамическими связями между ними.

Однако ситуация меняется в связи с реализацией задач Федеральной целевой программы «Развитие энергопромышленного комплекса России на 2007–2010 годы и на перспективу до 2015 года» и разработкой Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики до 2020 года с перспективой до 2030 года. По мере претворения в жизнь планов развития атомной энергетики территориальный разброс площадок АС, особенно в европейской части России, существенно сократится.

В этих условиях, в первую очередь с целью повышения объёмов и качества мониторинговых наблюдений, расширения информационного поля и технологических возможностей прогнозирования событий и оперативного управления безопасностью АС в условиях проявлений нестабильности природной среды, становится актуальной задача интеграции отраслевых стационарных мониторинговых систем с региональными, российской и мировой системами сейсмологических и геодинамических наблюдений, исследований и прогнозирования.

Проведение мониторинговых наблюдений по сейсмическому контролю стабильности природной среды в районах размещения АС подразумевает системную организационную и информационную интеграцию пунктов сейсмических наблюдений на станционном, региональном и федеральном уровнях и предполагает постоянное системное изучение уровней микросейсмического шума, его спектров и динамических характеристик. Функциональная схема сейсмологического и геодинамического мониторинга ядерных объектов в увязке с региональной, российской и мировой системой сейсмологических и геодинамических наблюдений и исследований представлена на рис. 1.


Рис. 1. Функциональная схема сейсмологического и геодинамического мониторинга ядерных объектов в увязке с региональной, российской и мировой системой сейсмологических и геодинамических наблюдений и исследований

Организация мониторинга станционными сетями позволяет получать достоверные данные о фактической сейсмической ситуации на площадке АС. В то же время, решая частные эксплуатационные задачи, связанные с обеспечением текущей отраслевой безопасности, стационарные сети объектового мониторинга являются бесценным источником экспериментального материала, накопление и изучение которого открывает выход на решения фундаментальных задач сейсмологии и геодинамики.

Станционная геодинамическая и сейсмическая сеть по мере строительства АС и на начальных этапах её эксплуатации должна плавно интегрироваться в региональную и федеральную сети сейсмических наблюдений России и всемирную.

Для широкого научного анализа и обработки станционных (АС) экспериментальных данных может быть привлечен аналитический центр АН РФ, уже сегодня осуществляющий научную обработку региональных данных сейсмических и геодинамических наблюдений.

На этом уровне производится выделение телесейсмических, региональных и локальных событий и прогнозирование их развития.

На базе статистического пространственно-временного распределения и спектрально-корреляционного анализа сейсмических волновых процессов осуществляется интерпретация событий, определение азимута на эпицентр, эпицентрового расстояния и глубины очага, времени развития события в очаге и его энергетический класс (по Раутиан).

Такой подход позволяет выполнять практически в режиме реального времени эффективный контроль сейсмического и геодинамического режима каждой конкретной площадки АС в увязке с данными региональной, федеральной и мировой сетей сейсмических и геодинамических наблюдений, и формировать научно обоснованные отраслевые и станционные оперативные и перспективные решения.

По результатам наблюдений будет системно создаваться база данных сейсмических событий, являющаяся основой для оценки сейсмического режима, роли техногенного фактора в общей сейсмичности и для детального сейсмического и микросейсмического районирования, а арсенал фундаментальных научных наработок позволит решать задачи отраслевой безопасности на более высоком и более оперативном научно-техническом уровне.

Предлагаемая система постоянного мониторинга сейсмического и геодинамического режима территорий АС, интегрированная на региональном, федеральном и мировом уровнях, с одной стороны, способствует обеспечению промышленной и экологической безопасности и снятию психологической нагрузки у населения, возникающей, в основном, из-за отсутствия достоверной информации и методах её получения, а, с другой стороны, обеспечивает прямую и обратную научно-информационную связь высокотехнологичного производства и фундаментальной науки.

На рис. 2 представлена схема прогнозирования, формирования решений и управления процессами сейсмической и геодинамической безопасности на АС России и дана расшифровка внутрисистемных связей к ней.


Рис. 2. Схема прогнозирования, формирования решений и управления процессами сейсмической и геодинамической безопасности на АЭС России

В процедурах получения и изучения первичной информации о сейсмических и геодинамических процессах природного и техногенного характера участвуют отраслевые станционные сети проектного для АС мониторинга и региональные сейсмические и геодинамические сети АН России, объединенные в российскую систему под патронажем Аналитического центра АН РФ.

Основная организационная задача этого системного звена – методологическая, информационная, технологическая и техническая совместимость. Здесь осуществляются постоянные рабочие информационные обмены кратковременными прогнозами, рекомендациями и предупреждениями по текущим сейсмическим и геодинамическим процессам.

Мониторинг процессов в рамках задач АС направлен на оптимизацию управления технологическими процессами. На региональных уровнях – на региональную аналитику процессов, а в Аналитическом центре АН РФ на разработки фундаментальных методологий, концепций и прогнозирование процессов.

Оперативное оповещение о нестандартных сейсмических и геодинамических событиях, регистрируемых системами мониторинга АС, передаются в регионы, Аналитический центр АН РФ и кризисный центр концерна «Росэнергоатом». В обратном направлении по тем же адресам осуществляется передача информации об оперативной оценке событий и оперативные рекомендации.

В случаях чрезвычайных ситуаций на АС процедуры управления осуществляет Кризисный центр концерна «Росэнергоатом».

Связи по проблемам сейсмической и геодинамической безопасности с законодательными и правительственными службами РФ и мировой системой сейсмонаблюдений осуществляются по предложениям Аналитического центра АН РФ через руководство АН РФ. Управление чрезвычайными ситуациями регионального масштаба осуществляет МЧС РФ.

На уровне МЧС РФ, законодательных и правительственных служб РФ и мировой системы сейсмонаблюдений предусматривается координация законодательных инициатив, проблем нормативной регламентации, административного управления, международных соглашений, долгосрочного прогнозирования и глобальных рекомендаций по рассматриваемой проблеме.

Предлагаемые концептуальные основы прогнозирования, формирования решений и управления процессами сейсмической и геодинамической безопасности на АС России в процессе реализации могут и должны учитывать целевые задачи организаций, как упомянутых в рассмотренной схеме, так и других потенциальных участников её реализации.

Рассмотренные концептуальные основы организации мониторинга по сейсмическому и геодинамическому контролю стабильности природной среды в районах размещения атомных станций носят универсальный характер и могут быть адаптированы к другим контролируемым процессам, в частности природно-климатического характера, в т.ч. гидрометеорологическим, аэрологическим, сейсмотектоническим и т.д., и не только на объектах атомной энергетики, но и на других объектах повышенной технической опасности.

Литература. 1. А.А.Лопанчук, С.С.Нефедов, Б.В.Хилков, А.В.Евсеев «Кадастр площадок для строительства АС на горизонте 2008–2030 годов». Приложение I. Коцепция – «Мониторинг, прогнозирование и управление сейсмической и геодинамической безопасностью на АС России». ФГУП «ЦНИИатоминформ». Москва. Октябрь 2006. Доклад на рабочей группе «Дорожная карта». 2. А.А.Лопанчук, А.А.Маловичко, О.Е.Старовойт, Л.И.Надежка «Мониторинг, прогнозирование и управление сейсмической и геодинамической безопасностью на АЭС России». Материалы XII международной конференции «Активные геологические и геофизические процессы в литосфере. Методы, средства и результаты изучения», том I. Воронежский государственный университет. Воронеж. 2006.

Журнал «Атомная стратегия» № 29, март 2007 г.

назад

Материалы из архива

10.2008 ВОУ-НОУ: упущенная выгода

Александр Шусторович, президент компании «Плеядес»: - Ахиллесова пята ВОУ – НОУ – вопрос о так называемой природной составляющей. По существу, американцы оплачивают лишь технический процесс по производству энергетического урана… России было предложено распоряжаться этим природным ураном по своему усмотрению, но с тем условием, что вывезти его из страны невозможно, поскольку экспорт ядерных материалов из США в РФ запрещен…

7.2007 "Мы хотим работать на конечный результат"

Подкомиссия по атомной энергетике Совета Федерации организовала совещание на одной из стартовых площадок ФЦП «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007-2010 годы и на перспективу до 2015 года». В совещании участвовал начальник Управления капитального строительства атомной отрасли Федерального агентства по атомной энергии  Алексей Тютяев...

11.2006 Система радиационного мониторинга окружающей среды

В.П.Демченков, И.Э.Новиков, Государственный научный центр Центральный научно-исследовательский и опытно-констукторский институт робототехники и технической кибернетики, Россия Опыт применения техники ЦНИИ РТК во время ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС показывает, что придание средствам противодействия радиационного загрязнения новых технических качеств требует нескольких лет целенаправленной работы.