Какие по генезису и типу природные опасности поражали и поражают в настоящее время оцениваемую территорию?

Основные принципы и методы прогнозирования геологических опасностей

Методы прогнозирования

Методы прогнозирования опасных геологических процессов создавались до последнего времени в основном исходя из детерминистических взглядов на их природу, предполагающих возможность строгого математического описания процессов с использованием законов механики, физики, химии или термодинамики. Наиболее существенный недостаток такого подхода связан с необходимостью замены многокомпонентных и многофакторных объектов геологической среды на их упрощенные, идеализированные модели. Это зачастую приводит к малой оправдываемости и известной условности детерминированных методов прогнозирования геологических ОПТП.

Недостаточная точность рассматриваемых методов обусловлена также плохой разработанностью в них процедуры учета изменяющихся внешних факторов развития геологических опасностей. Тем не менее такие методы в комплексе с геологическими методами прогнозирования (сравнительно-геологическим, методом природных аналогов и т. п.), подкрепленными анализом данных режимных наблюдений, а также физического или иного моделирования, позволяют в настоящее время устанавливать с удовлетворительной для практических целей точностью возможность возникновения отдельных процессов определенной интенсивности и поражения ими любого участка земной поверхности. Но при таком прогнозировании возможны ошибки в оценках возможности возникновения и интенсивности процессов, приводящие иногда к катастрофическим последствиям. Это произошло, например, при определении исходной сейсмичности районов Спитакского (1988), Нефтегорского (1995) и некоторых других землетрясений на территории бывшего ССР.

Такие ошибки, обычно проистекающие из-за недоучета изменений природно-техногенной обстановки и внешних воздействий на геологическую среду, постоянно возникают при детерминированном прогнозировании устойчивости оползнеопасных клонов и откосов, просадок лёссовых грунтов, карстово-суффозионных и других геологических процессов.

Не лишены существенных недостатков и альтернативные детерминированным вероятностно-статистические (стохастические) методы прогнозирования геологиче­ских ОПТП. К ним, прежде всего, относится обязательное использование в про­гнозных моделях длительных рядов режимных наблюдений за процессами и определяющими их факторами.

Различная степень определенности и случайности ОПТП практически не учи­тывается как в детерминированных, так и в вероятностно-статистических методах прогнозирования процессов, что приводит к их частой малой оправдываемости. Поэтому повышать степень обоснованности и точности прогнозных оценок гео­логических процессов и соответствующих рисков потерь на современном этапе развития естественных наук следует некоторой взаимокорректировкой и дальней­шим совместным использованием указанных групп методов, достаточно хорошо разработанных для определенных условий и событий, в рамках комплексных ве­роятностно-детерминированных методик моделирования и прогнозирования рас­сматриваемых процессов.

Основу таких методов составляют как общие, так и частные закономерности возникновения и развития геологических и других ОПТП в определенных условиях, отражающие их закономерно-случайный характер.

ТЕОРИЯ ОЦЕНКИ ПРИРОДНЫХ РИСКОВ И ЕЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ

В результате оценки природных рисков во всех случаях должны быть получены ответы на следующие вопросы:

Какие сценарии развития и последствия опасностей возможны?

Какова вероятность реализации этих сценариев?

Какими будут потери от отдельных опасностей?

Какими будут суммарные потери?

5.Какими будут дифференцированные и интегральные риски потерь в различ­ных сферах от этих опасностей?

В настоящее время имеется достаточно много примеров использования охарак­теризованных выше теоретических и методических положений для оценки риска от различных опасных геологических и гидрометеорологических ОПТП на разных уровнях принятия управленческих решений по минимизации потерь — от локаль­ного до федерального.

Идентификация региональных факторов формирования

Природных рисков

К основным региональным факторам, определяющим формирование природных рисков, относятся, прежде всего, все действующие и возможные (в течение опре­деленного времени, на которое производится прогнозная оценка) ОПТП, а также природные и техногенные условия — обстановки их развития.

Идентификацию этих факторов целесообразно начинать с определения основных задач и границ оцениваемой территории, а также ориентировочного перечня анализируемых опасностей, конечных показателей детальности оценки природного риска, включая масштаб основных отчетных карт. При этом следует учитывать транзитный характер некоторых природных опасностей (землетрясения, наводнения, сели и т. п.), часто зарождающихся вне оцениваемого объекта, но поражающих его.

Следующий шаг связан со сбором, анализом и систематизацией всех доступных материалов и данных об имевших место и имеющихся проявлениях ОПТП и обстановках их проявления на оцениваемой и сопредельной с ней территории. Такая информация содержится в монографиях, статьях, фондовых отчетах, на специальных картах и в других источниках. Особое внимание при этом должно уделяться анализу имеющихся материалов режимных наблюдений за существую­щими проявлениями ОПТП, установлению основных типов, площадей развития и поражения, геологического и абсолютного возраста, интенсивности и повторяемо­сти, а также основных условий, факторов, причин и закономерностей образования опасных процессов в различных природно-техногенных обстановках.

Третья операция по идентификации рискобразующих факторов на региональном уровне состоит в уточнении известных и выявлении новых границ распространения отдельных типов природных опасностей и их наиболее крупных проявлений, а также динамики развития этих опасностей во времени-пространстве. С этой целью при региональных исследованиях сейчас, как известно, широко используются раз­нообразные методы дешифрирования спектрозональных аэро- и космоснимков, а также топографических карт. При этом одновременно производится уточнение природных и техногенных условий образования ОПТП, их приуроченности к оп­ределенным геоморфологическим элементам, участкам гидрологической сети, разрывным нарушениям, геологическим и неотектоническим структурам, а также — к поселениям, линейным сооружениям, сельскохозяйственным угодьям и другим Рукотворным объектам, которые являются источниками техногенных воздействий на природные среды и одними из основных факторов образования оцениваемых опасностей. По снимкам уточняются также современный характер использования земель, границ поселений и их основной застройки, местоположение отдельных объектов хозяйства.

При дешифрировании для целей риск-анализа рекомендуется использовать снимки и карты разных лет, имеющие более крупный масштаб, чем принятый для итоговых карт природных опасностей и рисков. Наибольшая эффективность в получении результатов, отражающих динамику развития ОПТП во времени и пространстве, достигается на рассматриваемом этапе путем использования совре­менных ГИС-технологий и сравнения наиболее поздних, нескольких промежуточ­ных и наиболее ранних из имеющихся снимков и карт. Это позволяет выявить роль отдельных процессообразующих факторов, установить не только интенсивность но и скорость развития отдельных опасностей, но и стадийность их развития.

Основным методом региональной идентификации рискобразующих факторов является их специальное картирование,

Современные методы дешифрирования аэро- и космоснимков позволяют опе­ративно выявить многие ОПТП и особенности их формирования. Так, например, относительно молодые оползневые образования сравнительно легко устанавливаются по различиям в тоне и морфологии изображения от остального склона.

Карстовые деформации земной поверхности на рассматриваемых снимках вы­деляются уверенно. Это карстовые воронки, западины, суходолы и т. п. В ряде случаев удается установить погребенные карстовые формы.

Просадочные и просадочно-суффозионные деформации в лёссах и лёссовидных породах определяются по характерным микроформам рельефа, западинам различной формы и размера, имеющим на снимках, как правило, более темный оттенок, чем окружающая местность, за счет большой увлажненности пород и развития здесь характерной растительности.

Эрозионные и абразионные процессы обычно достаточно отчетливо идентифи­цируются по резким отличиям в тоне, окраске и характере растительности на участках их проявлений. Уверенно определяются промоины, овраги и другие ли­нейные формы рельефа. По снимкам устанавливаются основные морфологические и морфометрические показатели, характеризующие эрозионную сеть в целом — густоту и глубину расчленения, а также отдельные эрозионные формы (длина, глубина эрозионных врезов, крутизна склонов и т. п.).

При дешифрировании снимков особенно важна профессиональная оценка воз­действия хозяйственной деятельности на природную среду и выделение техноприродных опасностей, являющихся следствием такого воздействия. Так, например различного рода дамбы обвалования и насыпи могут вызвать местное заболачивание или засоление прилегающих к ним участков. Еще большее влияние могут оказать крупные водохранилища или мелиоративные системы на режим подземных вод и т.д.

Четвертая операция по идентификации факторов формирования природных рисков состоит в проверке и уточнении материалов и данных. В этот период окончательно устанавливаются границы участков распространения отдельных типов ОПТП, определяются локальные и региональные условия и факторы их образования, стадии развития, возраст отдельных проявлений опасностей (по данным опроса местных жителей), а также их морфологический облик, который является основой для ориентировочного определения времени образования аналогичных форм. В это же время проводится комплекс специальных анализирующих исследований на ключевых участках, включающих их картирова­ние буро-разведочные работы, полевое определение физико-механических свойств пород, а также отбор образцов отложений, образовавшихся в результате развития отдельных ОПТП, для определения их абсолютного возраста с использованием радиоуглеродного, термолюминисцентного, дендрохронологического, споропыльцевого и других подобных методов анализа.

Заключительная пятая операция по идентификации рискобразующих факторов включает окончательную обработку и анализ всех перечисленных выше материалов и данных, после чего должны быть получены ответы на следующие основные вопросы:

Какие по генезису и типу природные опасности поражали и поражают в настоящее время оцениваемую территорию?