4.8 Объектами мониторинга являются территории распространения ОГЯ, выделяемые по данным специализированных геологических исследований как учетные единицы таксономического ряда объектов наблюдений: регион, область, район, участок, временная зона.
4.9. Методы прогнозирования опасных геологических явлений, перечень исходных данных, правила оценки, алгоритмы прогноза и оценки достоверности, перечень выходных данных должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 22.1.01.
4.10 Нормативное обеспечение системы прогнозирования опасных геологических явлений по ГОСТ Р 22.1.01.
5 Общие требования к системе мониторинга и прогнозирования опасных геологических явлений и процессов
Общая модель и основные требования к системе мониторинга и прогнозирования опасных геологических явлений и процессов представлены в таблице 1.
Таблица 1
Опасное геологическое явление | Мониторинг | Прогнозирование | ||||||
Объект, предмет мониторинга | Фактор, обуславливающий активность опасного геологического явления | Наблюдаемый, контролируемый параметр, показатель (база данных) | Метод наблюдения, контроля | Частота наблюдений | Прогнозируемый показатель, параметр | Метод, способ прогноза | Критерий принятия экспертного решения об опасности геологического явления | |
| Эндогенные процессы | ||||||||
| 1 Землетрясение | Территории с активной сейсмогеодинамической обстановкой в последние 100000 лет; районы проявления возбужденной сейсмичности; литосферные поля: сейсмическое, упругих деформаций и напряжений, современных движений земной коры, геоакустическое, электромагнитное, геоэлектрическое, геотермическое, гидродинамическое, гидрохимическое, гравитационное, геомагнитное, поля внешних геосфер | Активизация тектонических движений в литосфере и мантии земли, сопровождаемая возникновением аномальных напряжений в земной коре; активные разломы, растущие антиклинали, тектонические узлы, петрофизические неоднородности литосферы и мантии земли с высокими градиентами физических свойств пород и тектонических напряжений; экстремальные циклические и эпизодические процессы вовнешних геосферах; антропогенное (техногенное) воздействие на геологическую среду | Сейсмический режим:Время возникновения землетрясения; координаты эпицентра; глубина очага; магнитуда с уровнем представительности М=1.0-2.0, 3.0-3.5, 4.0-4.5 соответственно для сейсмических сетей локального, регионального, федерального уровней; эпицентральное расстояние; азимут; макросейсмические факторы (для сильных землетрясений); интенсивность сотрясения (баллы) по шкале MSK-64; пространственно-временное распределение слабых землетрясений (уровень сейсмического фона) и микросейсм; график выделения энергии землетрясений во времени; сейсмическая активность, М = 3.3 на ед. площади за ед. времени; график повторяемости землетрясений; форшоки, автершоки, рои.Геодинамический режим:Вертикальные и горизонтальные движения земной коры, мм/год; энергетические показатели упругого волнового поля, Дж/м3; компоненты геофизических полей; физические свойства пород; компоненты полей напряжений и деформаций, в единицах смещения, скорости, ускорения, напряженности поля, град; уровень подземных вод, мм; температура подземных вод, °С; содержание, концентрация микро- и макрокомпонент газофлюидного поля; значение t °C, и градиент геотермического поля, мВт/м2 | Сейсмологический, сейсмического просвечивания, геодезический, морфоструктурный, сейсмоакустический; электромагнитный, геоэлектрический, гидродинамический, гидрохимический, тектонофизический, геотермический, геомагнитный, гравитометрический, аэрокосмический, ионосферный | Регулярные наблюдения с представительным опросом не реже одного раза: в год для долгосрочного прогноза; в месяц для среднесрочного прогноза; в день, в час, непрерывно (в зависимости от критичности ситуации) для краткосрочного прогноза; по регламенту, установленному уполномоченным органом | Аномальные и критические значения контролируемых параметров временного ряда, превышающие безопасный уровень фоновых значений и отвечающие существующим моделям процесса подготовки землетрясения (ППЗ); координаты территории опасного проявления ожидаемого сейсмического события; время события; дополнительно для среднесрочного и краткосрочного прогноза: глубина очага, значение ожидаемого риска (ущерба) | Долгосрочный и среднесрочный прогнозы:Регионального и детального сейсмического районирования, сейсмического цикла (стадий цикла), анализ параметров сейсмической активности, графиков повторяемости землетрясений, аномалий коротко-периодных вертикальных и горизонтальных движений земной коры; сейсмотектоническое моделирование; комплексный анализ пространственно-временного распределения аномалий контролируемых параметров на региональном уровне.Среднесрочный и краткосрочный прогнозы:Интегрированный анализ пространственно-временного распределения аномалий контролируемых параметров на зональном и локальном уровнях (с использованием экспертных оценок и формализованных критериев): сейсмической активности, форшоков, микро-сейсм, роев, невязки времен вступления, скоростей сейсмических волн, криповых смещений, акустической эмиссии, электромагнитного излучения, гидрогеодеформационного поля, гидрогеохимического поля, геоэлектрических деформаций и наклонов, гравитационного, геомагнитного и ионосферного полей, компонентов дешифрирования АКС; моделирование ППЗ; идентификация предвестников | Для долгосрочного прогноза экспертная оценка должна содержать количественное обоснование места, времени и магнитуды ожидаемого землетрясения при интенсивности сотрясения 7 и более баллов.Для среднесрочного и краткосрочного прогноза дополнительно к долгосрочному прогнозу в экспертную оценку включается прогноз глубины очага, обоснование необратимости (критичности) ППЗ, оценка сейсмического риска, соблюдение принципа прогноза по комплексу параметров, оценка вероятности ожидаемого события должна превышать для долгосрочного прогноза - 0,3, для среднесрочного - 0,5, для краткосрочного - 0,7 для прогнозируемого интервала времени (соответственно год, месяц, день или час) |
| Эндогенные процессы | ||||||||
| 2 Вулканическое извержение | Территории действующих вулканов; фумарольная и газовая активность, вулканофизические явления; литосферные поля: упругих деформаций и напряжений, сейсмическое, геоэлектрическое, геотермическое, электромагнитное, геоакустическое, гидродинамическое, гидрохимическое | Активизация тектонических движений в литосфере и мантии земли; экстремальные циклические и эпизодические процессы во внешних геосферах | Уровень фоновой вулканофизической и сейсмической активности (число событий на единицу площади в единицу времени); интенсивность фумарольной деятельности и газовыделений, температура подземных вод и газов, °С; вертикальные и горизонтальные движения земной коры, мм в год и за более короткий период; физические свойства пород в глубинной зоне вулканического канала (скоростные, плотностные, электрические); динамические характеристики микросейсмического и геофизических полей; компоненты полей напряжений и деформаций, в единицах смещения, скорости, ускорения, напряженности поля; электрическое поле обменных волн от далеких землетрясений; содержание, концентрация микро- и макрокомпонентов газофлюидного поля | Маршрутно-визуальное и аэровизуальное обследование, аэрофотосъемка, вулканофизический, геологический, газохимический, теплофизический, сейсмологический, сейсмического просвечивания, сейсмоакустический, геодезический, электромагнитный, геоэлектрический, гидродинамический, гидрохимический | Регулярные наблюдения с опросом не реже одного раза: в год, для долгосрочного прогноза; в месяц, для среднесрочного прогноза; в день, для краткосрочного прогноза | Аномальные и критические значения контролируемых параметров, превышающие безопасный уровень фоновых значений и отвечающие существующим моделям процесса развития вулканического извержения | Долгосрочный прогноз:Вулканофизической активности, вулканического цикла, сейсмологический, геофизический, геотермический, аэрокосмический; комплексного анализа пространственно-временного распределения аномалий контролируемых параметров на региональном уровнеСреднесрочный и краткосрочный прогнозы:Вулканофизической и сейсмической активности; аномалий короткопериодных вертикальных и горизонтальных движений земной коры; интегрированный анализ пространственно-временного распределения аномалий контролируемых параметров на локальном уровне и на уровне отдельных форм проявления процесса | Решение принимается при условии: количественного обоснования места, времени, интенсивности ожидаемого извержения, комплексности прогнозной оценки, риска для охраняемой территории, обоснования критичности вулканической обстановки или оценки вероятности ожидаемого события, когда интегральная оценка вероятности превышает для долгосрочного прогноза - 0,3, для среднесрочного - 0,5, для краткосрочного - 0,7 для прогнозируемого интервала времени (соответственно год, месяц, день или час) |
| Экзогенные процессы | ||||||||
| 3 Оползень | Территории распространения склоновых процессов преимущественно в сейсмоактивных районах и береговых зонах; физико-механические и водно-физические свойства пород; геофизические поля; подземные и грунтовые воды оползневого массива | Геологическое строение, рельеф, растительность, почвогрунты; активизация склоновых процессов, обусловленная переувлажнением горных пород при воздействии метеорологических, гидрологических, гидрогеологических факторов; сейсмический; геодинамический; антропогенный (техногенный); режим быстропеременных факторов | Площадная пораженность территории, %; площадь проявления на одном участке, км2; объем сместившейся массы, тыс. м3; скорость смещения, м/с; частота проявления, ед/год; уровни грунтовых и подземных вод, м, фильтрационное поле; режим быстроменяющихся факторов; физические свойства пород, анизотропия физических свойств, компоненты полей напряжений и деформаций; коэффициент устойчивости склона; интегральные показатели глинистости, увлажненности, трещиноватости, уплотненности, контрастности; вероятностная оценка сейсмогенного, геодинамического и техногенного воздействий | Маршрутно-визуальное обследование; аэрофотосъемка наклона и деформаций с использованием глубинных реперов; гидрогеологический с использованием режимных скважин; геодезический с использованием GPS и лазерных технологий; геофизический с использованием наземных, скважинных и межскважинных наблюдений; анализ временных рядов быстроменяющихся факторов; анализ бюллетеней сейсмических, геодинамических и техногенных событий | Регулярные наблюдения с опросом не реже одного раза: в год, для долгосрочного прогноза; в месяц, для среднесрочного прогноза; в день, в час, для краткосрочного (в зависимости от критичности ситуации) | Аномальные и критические значения контролируемых параметров, превышающие безопасный уровень фоновых значений и отвечающие существующим моделям развития оползневого массива | Долгосрочный прогноз:Районирование территорий по степени опасности проявления оползневых процессов во времени; по характеру режима быстроменяющихся факторов; по степени сейсмогеодинамической активности на текущий период; по степени устойчивости склонов, берегов, откосов к оползневым явлениям; интегрированный анализ пространственно-временного распределения аномалий контролируемых параметров на региональном уровне.Среднесрочный и краткосрочный прогнозы:Детальное районирование по степени оползневой опасности; детерминированные расчеты устойчивости, объемов и дальности перемещения разрушенных пород; интегрированный анализ пространственно-временного распределения аномалий контролируемых параметров на локальном уровне и на уровне отдельных форм проявления процесса | Решения принимаются при условии: обозначения места, времени и степени риска ожидаемого оползневого события, комплексности прогнозной оценки, обоснования необратимости или оценки вероятности ожидаемого события, когда интегральная оценка вероятности превышает для долгосрочного прогноза - 0,3, для среднесрочного - 0,5, для краткосрочного - 0,7 для прогнозируемого интервала времени (соответственно год, месяц, день или час) |
| Экзогенные процессы | ||||||||
| 4 Обвал | Территории с крутыми неустойчивыми склонами преимущественно в горных сейсмоактивных районах и береговых зонах | Геологическое строение, рельеф, растительность, почвогрунты; неустойчивость склона и активизация склоновых процессов, обусловленные экстремальным проявлением метеорологических и гидрологических факторов; сейсмический; геодинамический; антропогенный (техногенный) | Площадная пораженность территории, %; площадь проявления на одном участке, км2; объем обвальной массы, млн. м3; скорость смещения, м/с; частота проявления, ед/год; режим быстроменяющихся факторов; вероятностная оценка сейсмического, геодинамического и техногенного воздействий | Маршрутно-визуальное обследование крутых склонов, берегов, откосов; искусственные обрушения обвалоопасных склонов, зачистка склонов, долговременные посты наблюдений на ответственных участках с использованием технических средств; анализ временных рядов быстродействующих факторов; анализ бюллетеней сейсмических, геодинамических и техногенных событий | Регулярные наблюдения с периодичностью, определяемой состоянием склонов и интенсивностью воздействующих факторов (графа 3) | Неустойчивость склона, валунов, глыбовых отдельностей, породной массы, представляющих опасность для транспорта, запруживания рек, инженерных и гражданских сооружений человека | Районирование территорий по степени проявления обвальных явлений во времени; по характеру режима быстрозаменяющихся факторов; по степени сейсмогеодинамической активности на текущий период; по степени устойчивости склонов, берегов, откосов, к обвальным явлениям; детерминированные расчеты устойчивости объемов и дальности перемещения разрушенных пород | Решение принимается в зависимости от степени активизации и опасности обвалоопасных склонов и величины ожидаемого риска |
| Экзогенные процессы | ||||||||
| 5 Карст | Территории распространения карстообразующих массивов горных пород (известняков, доломитов, мела, мергелей, гипсов, ангидридов, каменной и калийной солей); физико-механические и водно-физические свойства пород; подземные воды, геофизические и геохимические поля карстовых массивов | Геологическое строение, рельеф, почвогрунты; активизация гидродинамического режима (движения) подземных вод и процессов растворения горных пород, обусловленная воздействием метеорологических, гидрологических, гидрогеологических, геодинамических и техногенных факторов | Площадная пораженность территории, %; площадь, м2, и глубина, м, отдельной карстовой формы; скорость приращения размеров провалов, мм2/сут; частота проявления карстовых деформаций, ед/год; скорость растворения пород, мм/год; общее оседание территории, мм/год; характеристики подземных вод; уровень, м; химический состав, моль/дм3; температура, °С; скорость движения, м/с; коэффициент фильтрации, м/сут; интегральные величины трещиноватости, увлажненности, контрастности; физические свойства пород; геофизические поля | Маршрутно-визуальное обследование (наземное, дистанционное); аэрофотосъемка; гидрогеологический с использованием режимных скважин; геодезический с использованием GPS и лазерных технологий; геофизический с использованием наземных, скважинных и межскважинных наблюдений | Регулярные наблюдения с опросом не реже одного раза: в год для долгосрочного прогноза; в месяц для среднесрочного прогноза; в день, в час для краткосрочного прогноза (в зависимости от критичности ситуации) | Аномальные и критические значения контролируемых параметров, превышающие безопасный уровень фоновых значений и отвечающие существующим моделям развития карстового процесса | Долгосрочный прогноз:Районирование территории по степени активности и опасности карстовых процессов во времени; цикличности карстовой активизации; морфометрический; интегрированный анализ пространственно-временного распределения аномалий контролируемых параметров на региональном уровне.Среднесрочный и краткосрочный прогнозы:Детальное районирование по степени карстовой опасности; детерминированный расчет устойчивости карстовых массивов; интегрированный анализ пространственно-временного распределения аномалий контролируемых параметров на локальном уровне и на уровне отдельных форм проявления процесса | Решение принимается при условии: обоснования места, времени и риска ожидаемого события, комплексности прогнозной оценки, обоснования необратимости или оценки вероятности ожидаемого события; когда интегральная оценка вероятности превышает для долгосрочного, среднесрочного - 0,5, для краткосрочного - 0,7 для прогнозируемого интервала времени (соответственно год, месяц, день или час) |
| Экзогенные процессы | ||||||||
| 6 Суффозия | Территории распространения горных пород с высокой растворимостью (карстовый процесс) и низкой водопрочно-стью (эрозионный процесс); физико-механические и водно-физические свойства пород; фильтрационный и динамический режим подземных вод; геофизические и геохимические поля суффозионных массивов | Геологическое строение, рельеф, растительность, почвогрунты; высокая растворимость и размываемость горных пород; активизация гидродинамического режима (движения) подземных вод, обусловленная воздействием метеорологических, гидрогеологических, геодинамических и техногенных факторов | Площадная пораженность территории, %; площадь, м2, и глубина, м, отдельной суффозионной формы; объем подверженных суффозии горных пород, тыс. м3; продолжительность проявления процесса, сут; скорость растворения и размыва пород, мм/год; частота проявления, ед/год; общее оседание территории, мм/год; характеристики подземных вод: уровень м, химический состав, моль/дм3, температура, °С, скорость движения, м/с, коэффициент фильтрации, м/сут; интегральные величины трещиноватости, увлажненности, контрастности; физические свойства пород; геофизические поля | Маршрутно-визуальное обследование (наземное, дистанционное); аэрофотосъемка гидрогеологический с использованием режимных скважин; геодезический с использованием GPS и лазерных технологий; геофизический с использованием наземных, скважинных и межскважинных наблюдений | Регулярные наблюдения с опросом не реже одного раза: в год для долгосрочного прогноза; в месяц для среднесрочного прогноза; в день, в час (в зависимости от критичности ситуации) для краткосрочного прогноза | Аномальные и критические значения контролируемых параметров, превышающие безопасный уровень фоновых значений и отвечающие существующим моделям развития суффозионного процесса | Долгосрочный прогноз:Районирование территории по степени активности и опасности суффозионных процессов во времени; цикличности суффозионной активизации; морфометрический; интегрированный анализ пространственно-временного распределения аномалий контролируемых параметров на региональном уровне.Среднесрочный и краткосрочный прогнозы:Детальное районирование по степени суффозионной опасности; детерминированный расчет устойчивости суффозионных массивов; интегрированный анализ пространственно-временного распределения аномалий контролируемых параметров на локальном уровне и на уровне отдельных форм проявления процесса | Решение принимается при условии: обоснования места, времени и риска ожидаемого события, комплексности прогнозной оценки, обоснования необратимости или оценки вероятности ожидаемого события; когда интегральная оценка вероятности превышает для долгосрочного прогноза - 0,3, для среднесрочного - 0,5, для краткосрочного - 0,7 для прогнозируемого интервала времени (соответственно год, месяц, день или час) |
| Экзогенные процессы | ||||||||
| 7 Просадка в лессовых грунтах | Территории распространения лессовых пород: береговые зоны морей, рек, озер, водохранилищ, районы развития овражно-балочных явлений, лессовые ландшафты степей, лесостепей, горных и предгорных районов; физико-механические и водно-физические свойства пород; подземные и грунтовые воды лессовых массивов | Геологическое строение, растительность, почво-грунты; изменение влажностного режима лессовых массивов, обусловленная воздействием метеорологических, гидрологических, гидрогеологических, геодинамических, антропогенных (техногенных) факторов | Площадная пораженность территории, %; площадь, км2, и глубина, м, просадки на одном участке; объем деформируемых пород, тыс. м3; скорость развития, см/сут; продолжительность проявления, сут; общее оседание территории, мм/год; водно-физические и физико-технические (прочностные) свойства грунтов; уровень грунтовых вод, м; коэффициент фильтрации, м/сут; интегральные показатели увлажненности, глинистости, уплотненности; компоненты упругого поля напряжений и деформаций; стационарные наблюдения локальных полей напряжений и деформаций на отдельных участках | Маршрутно-визуальное обследование (наземное, дистанционное); аэрофотосъемка; гидрологический; геологический; гидрогеологический; геодезический; геофизический | Регулярные наблюдения с периодичностью, определяемой состоянием грунтов и интенсивностью воздействующих факторов | Аномальные и критические значения контролируемых параметров, превышающие безопасный уровень фоновых значений и отвечающие существующим моделям развития просадочного процесса | Районирование территории по степени активности и опасности просадочных явлений во времени, по степени устойчивости лессовых грунтов; интегрированный анализ пространственно-временного распределения аномалий контролируемых параметров на региональном, локальном уровнях и уровне отдельных форм проявления процесса | Решение принимается в зависимости от степени активности и опасности просадочного явления с учетом прогноза места, времени и величины ожидаемого риска; обоснования необратимости и критичности ситуации или оценки вероятности ожидаемого события |
| Экзогенные процессы | ||||||||
| 8 Эрозия овражная | Территории распространения осадочных горных пород с низкой водопрочно-стью; районы с овражным обликом ландшафта; физико-механические и водно-физические свойства пород; подземные и грунтовые воды оврагообразующих массивов | Геологическое строение, рельеф, растительность, почвогрунты; высокая размываемость пород; высокая степень выветривания поверхностного слоя; изменение влажностного режима массивов оврагообразования, обусловленное воздействием метеорологических, гидрологических, гидрогеологических, антропогенных (техногенных) факторов | Площадная пораженность территории, %; площадь, км2, и глубина, м, просадки на одном участке; скорость развития эрозии, м/год; угол наклона тальвега, град; уровень грунтовых вод, м; коэффициент фильтрации, м/сут; продолжительность проявления, сут; водно-физические и физико-технические (прочностные) свойства грунтов; интегральные показатели увлажненности, глинистости, уплотненности | Визуальное и инструментальное наблюдение за образованием и развитием продольного профиля оврага; аэрофотосъемка; гидрологический; геологический; гидрогеологический; морфометрический; геодезический; геофизический; ландшафтной индикации | Регулярные наблюдения с периодичностью, определяемой активностью овражной эрозии и интенсивностью воздействия метеорологических, гидрологических и техногенных факторов | Аномальные и критические значения контролируемых параметров, превышающие безопасный уровень фоновых значений в 3 и более раза и отвечающие существующим моделям оврагообразования | Районирование территории по грунтовым условиям, ландшафтным индикаторам, по степени активности и опасности овражной эрозии во времени; детерминированные расчеты устойчивости объемов и линейных размеров эрозии; интегрированный анализ пространственно-временного распределения аномалий контролируемых параметров на региональном, локальном уровнях и уровне отдельных форм проявления процесса | Решение принимается в зависимости от степени активности и опасности овражной эрозии с учетом прогноза места, времени и величины ожидаемого риска; обосновании необратимости и критичности ситуации или оценки вероятности ожидаемого события |
| Экзогенные процессы | ||||||||
| 9 Переработка берегов, абразия | Береговые зоны морей, рек, озер, водохранилищ, сложенные горными породами повышенной размываемости; физико-механические и водно-физические свойства пород; геофизические поля; речной сток; современные тектонические движения береговой зоны | Геологическое строение, рельеф, растительность, почвогрунты; гидрологические условия: высокая амплитуда приливно-отливных движений, штормовые ветры и волны, экстремальные колебания уровня воды водохранилищ, озер, рек, сезонные увеличения скорости течения рек; высокая размываемость пород; быстрое заполнение водохранилищ; активизация склоновых процессов в береговой зоне; геодинамический; сейсмический; антропогенный (техногенный) | Протяженность берегового уступа, подвергшегося размыву; средняя скорость отступания береговой линии, метр за шторм, месяц, год; объем размытых пород берегового уступа, м3 за шторм, месяц, год; скорость течения реки, м/с; колебания уровня водной поверхности; скорость поднятия и опускания поверхности береговой зоны, мм/год; компоненты фильтрационного и упругого поля напряжений; уровень грунтовых вод, м; коэффициент фильтрации, м/сут; коэффициент устойчивости берегового склона, компоненты геофизических полей; режим быстроменяющихся факторов | Визуальные и инструментальные наблюдение за перемещением береговой линии с использованием реперов; современных движений земной коры береговой зоны; геологический; гидрологический; гидрогеологический; геофизический; морфоструктурный, долговременные инструментальные наблюдения на ключевых участках | Регулярные наблюдения с периодичностью, определяемой безопасным состоянием береговой зоны и интенсивностью воздействия метеорологических, гидрологических, геодинамических и техногенных факторов | Аномальные и критические значения контролируемых параметров, превышающие безопасный уровень фоновых значений и отвечающие существующим моделям абразивно-эрозионных процессов | Районирование береговой зоны по инженерно-геологическим условиям и степени активности и опасности абразивно-эрозионных процессов; метод аналогий по морфометрическим показателям устойчивости берегов; детерминированные расчеты устойчивости, объема и дальности перемещения разрушенных пород; интегрированный анализ пространственно-временного распределения аномалий контролируемых параметров на региональном, локальном уровнях и уровне отдельных форм проявления процесса | Решение принимается в зависимости от степени активности и опасности процессов эрозии и абразии с учетом прогноза времени, места и величины ожидаемого риска; обосновании необратимости или оценки вероятности ожидаемого события |
______________________________
* Сели, эрозия речная (русловая), подтопленная в соответствии с ГОСТ Р 22.0.06 отнесены к гидрогеологическим явлениям и процессам.