СЕЙСМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ БУРЕЙСКОЙ ГЭС НА ГЕОФИЗИЧЕСКУЮ СРЕДУ

Abstract

Проектирование, строительство и эксплуатация особо ответственных сооружений должно учитывать, среди прочего, возможные сейсмические воздействия и сопутствующие им опасные геологические процессы. Большинство гидроэлектростанций (ГЭС) расположены в сейсмически активных регионах, поскольку для них необходимы горные реки одновременно с большим расходом воды и с большим перепадом высоты. Обеспечение сейсмической безопасности ГЭС – сложная и многосторонняя проблема, поскольку ГЭС и водохранилище оказывают существенное воздействие на состояние геологической среды. Наиболее типичное проявление этого воздействия – изменение природной сейсмичности [5, 6], однако это не единственный результат воздействия ГЭС на напряжённо-деформированное состояние геологической среды. Плотины ГЭС могут работать как резонаторы, усиливая сейсмические колебания, включая микросейсмический шум. Например, вынужденные колебания плотины ГЭС в штате Монтана (США) под действием сейсмических волн слабых локальных землетрясений оказались настолько сильными, что их успешно использовали для сейсмической томографии прилегающих территорий [7]. В работе [1] показано, как с изменением уровня воды в Чиркейском водохранилище связано изменение частот собственных колебаний плотины ГЭС. Ожидается, что учёт этого эффекта позволит выявлять гораздо меньшие по амплитуде изменения частот собственных колебаний, которые связаны с появлением и развитием дефектов конструкции плотины ГЭС. Аналогичным образом, изменения вынужденных колебаний плотины ГЭС должны приводить к изменению интенсивности и частотного состава микросейсмического шума в окрестностях ГЭС, там, где ГЭС является доминирующим источником сейсмического шума. Как показали предыдущие исследования, существенное искажение спектрального состава микросейсмических колебаний и записей землетрясений под влиянием низкочастотного (2-3 Гц) виброизлучения агрегатов ГЭС и, предположительно, связанное с изменением физических свойств геологической среды, наблюдается на значительном удалении от плотины [3]. В настоящей работе представлены результаты анализа изменения во времени высокочастотного микросейсмического шума на станциях локальной сейсмологической сети (ЛСС) Бурейской ГЭС. Показано, что искажения спектра микросейсмических колебаний сопровождаются аналогичными искажениями спектра слабых локальных и региональных землетрясений.