Технология определения природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины

Размещено на http://www.allbest.ru/

32

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Академия гражданской защиты МЧС России"

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Технология определения природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины

Курбонбеков Д.Д.

Специальность 05.26.02 - "Безопасность в чрезвычайных ситуациях"

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент

А.В. Добров

Химки - 2010

Введение

На современном этапе развития человечество столкнулось с проблемой резкого возрастания количества чрезвычайных ситуаций (ЧС) природного и техногенного характера. С ростом народонаселения, глобального изменения климата, развития техники и технологий возникают проблемы, решение которых жизненно важно не только для Республики Таджикистан, но и для всего человечества в целом.

Многие из этих проблем связаны с необходимостью изучения и использования естественных ресурсов, в интересах обеспечения населения продовольствием и энергией, защиты от последствий стихийных бедствий природно-техногенного характера, решения задач охраны окружающей среды и воспроизводства природных богатств.

Влияние современного производства на природные процессы приобретает глобальный характер, а как следствие требует постоянного и эффективного контроля в целях предотвращения негативного воздействия на среду обитания человека.

Впервые особое внимание общественности и ученых к крупным промышленным авариям было привлечено после аварий 70-80-х годов XX века на химических предприятиях в Фликсборо (Англия, 1974) и Севезо (Италия, 1976), в результате которых пострадали сотни людей, был нанесен существенный, непоправимый ущерб окружающей среде, затрачены огромные ресурсы (материальные, людские, временные и т. д.) на ликвидацию их последствий. Печальный список продолжили в 80-х годах трагедии Бхопала (Индия, 1984) и Чернобыля (УССР, 1986). В результате аварий был причинен громадный ущерб окружающей среде, а число погибших людей измерялось тысячами [96, 97,98].

Степень защищенности человека, государства и человечества, а также среды обитания и жизнедеятельности от всенарастающих опасностей природно-техногенных катастроф, несмотря на предпринимаемые усилия во всем мире, пока не повышается. Природно-техногенные катастрофы способны создавать и усиливать угрозы в социально-политической, экономической, демографической сферах [82,83,84,85].

Республика Таджикистан характеризуется, как регион с напряженной экологической обстановкой [по данным Госкомстата, 2002г.]. В настоящее время в Таджикистане нет комплексного подхода к решению охраны природы и оптимизации рационального использования природных ресурсов, хотя принята Государственная экологическая программа Республики Таджикистан на 1998-2008 годы.

Центральная Азия подвержена разнообразным стихийным бедствиям. Таким как оползни и землетрясения. Региону также угрожает опасность связанных с деятельностью промышленных предприятий и оставшимися от советских времен хранилищами радиоактивных и химических отходов.

Несколько факторов повышают уязвимость региона по отношению, как к природным бедствиям, так и к техногенным катастрофам, вызваны человеческой деятельностью.

Среди них:

высокая плотность населения в районах, подверженных стихийным бедствиям;

высокий уровень роста населения;

сложившаяся практика нерационального землепользования и водопользования;

несоблюдения строительных нормативов и правил;

воздействия глобального изменения климата. [89]

Среди всех ЧС на территории Ферганской долины чаще всего наблюдаются землетрясение, затопление территории в результате частых наводнений, радиационная опасность территории оползни и сели.

В числе самых разрушительных стихийных бедствий прошедших десяти лет были ливневые дожди в сочетании с землетрясением в Оше и Джалал-Абаде в 1992 году (уничтожено 51000 гектаров сельхозугодий, пострадало 20 000 жителей, прямой ущерб 31 млн. долларов США); проливные дожди в 1993 году (экономический ущерб 21 млн. долларов США); крупномасштабные оползни и сели в 1994 и 2004 году в Ошской и Джалал-Абадской областях (погибли более 200 чел, 30000 остались без крова); наводнение; в результате прорыва ледникового озера в 1998 году в окрестностях Шахимардана (погибли более 100 человек разрушение в Кыргызстане и Узбекистане); наводнение в Джалал-Абаде в 1998 году, вызванные сильными ливнями (по оценкам, пострадали 1200 жилых домов и общественных зданий, прямой ущерб 240 млн. долларов США); наводнение и сели Согдийской области Республики Таджикистан в 1999, 2002 и 2004 годах, приведшие к масштабному ущербу. [88, 89]

В советское время Республика Таджикистан была на передовом крае по количеству исследований. Исследования были сфокусированы и направлены на широкомасштабные смягчающие проекты. Эта ситуация резко изменилась за последние 10-15 лет. Причин тут много. Это и отсутствие фондов, отсутствие ясных приоритетов, нерадивость научных заведений и стандартов привело к утечке мозгов опытных научных работников и профессионалов.

Развитие и размещение производительных сил реализуется без учета последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Имеющее место без учета специфики тех или иных районов приводит к далеко идущим экологически негативным и зачастую необратимым последствиям [2,7,8,12].

Среди основных направлений государственной политики Республики Таджикистан в начале XXI века в целях повышения готовности сил ликвидации последствий ЧС природного и техногенного характера остается важным внедрение новых технологий с применением новейших достижений науки и техники.

Появление возможности проведения исследований в Ферганской долине, приходящейся на территорию Республики Таджикистан в рамках региональной программы "Окружающая среда и безопасность в Ферганской долине" дает возможность возобновить, хотя и временно, мониторинг проявляющихся на отдельных уязвимых участках территории угрожающих геологических и гидрогеологических процессов [31,41,42].

Актуальность работы обусловлена отсутствием методов и способов, которые позволяют определить степень природно-техногенной опасности территории, необходимостью совершенствования нормативно правовой базы Республики Таджикистан и рационального управления финансовыми потоками, направленных на снижение природно-техногенной опасности территории Согдийской области.

Объектом исследования является территория таджикской части Ферганской долины (Согдийская область)

Предметом исследования является определение природно-техногенной опасности территории Согдийской области.

Цель диссертационного исследования состоит в определении природно-техногенной опасности территории Согдийской области

Научная задача: заключается в разработке технологии определения природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины (Согдийская область)

Границы исследования:

При решении поставленной задачи учитывались:

сейсмическая опасность;

опасность частых наводнений;

радиационная опасность;

опасность, связанная с затоплением территории в результате прорыва Кайраккумского водохранилища.

опасность взрыва на магистральном газопроводе Хаваст-Фергана

Для достижения поставленной цели решаются следующие частные задачи:

1.Определение степени опасности источников угроз и опасности территории Согдийской области.

2.Разработка математической модели техногенной и природной опасности территории Согдийской области.

3.Разработка математической модели источников природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины (Согдийская область).

На защиту выносятся:

1. Методика определения степени опасности источников опасности и угроз территории таджикской части Ферганской долины (Согдийская область)

2. Методики определения техногенной, природной и природно-техногенной опасностей территории таджикской части Ферганской долины (Согдийская область).

Выносимые на защиту теоретические и практические положения разработаны лично автором, опубликованы в научных статьях, доложены на научных конференциях и обладают научной новизной.

Конкретный вклад автора в проведенное исследование заключается в следующем:

разработана математическая модель природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины (Согдийская область).

разработана технология определения природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины (Согдийская область).

Теоретическая значимость проведенного исследования заключается в разработке технологии определения природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины (Согдийская область) на основе теории нечетких множеств.

Практическое значение результатов диссертационного исследования заключается в том, что разработанная технология может быть использована для оценки природно-техногенной опасности территории, что позволяет рационально распределить финансовые и материальные ресурсы, выделяемые для предотвращения и смягчения последствий природных и техногенных ЧС.

Предлагаемая технология определения природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины (Согдийская область) позволила:

провести ранжирование по степени опасности источников угроз возникновения чрезвычайных ситуаций на территории таджикской части Ферганской долины (Согдийская область);

получить комплексную оценку природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины (Согдийская область);

на основе полученных результатов выработать рекомендации по разработке первоочередных мероприятий, направленных на предотвращение и/или смягчение последствий природных и техногенных чрезвычайных ситуаций.

Научные результаты, полученные в диссертации, реализованы:

В Комитете по чрезвычайным ситуациям и гражданской обороне при Правительстве Республики Таджикистан при проведении мероприятий по оценке природно-техногенной опасности Таджикской части Ферганской долины в период с 3 февраля по 15 марта 2009 года

Диссертация состоит из введения, трех глав с выводами по каждому из них, заключения, списка литературы и приложения.

Она изложена на 129 страницах машинописного текста, включает 26 рисунков, 21 таблиц и список литературы из 100 наименований.

Во введении отражены актуальность темы диссертации, научная задача и цели исследования, объект, предмет, границы исследования, структура диссертации и краткая аннотация ее глав, а также научные результаты и положения, выносимые на защиту.

В первой главе "Описание исходных данных Ферганской долины"

проведен анализ нормативно-правовой базы Комитета по чрезвычайным ситуациям и гражданской обороне при Правительстве Республики Таджикистан и анализ существующих методов в области оценки природно-техногенной опасности территории; определена структура понятия природной и техногенной опасности выбран и обоснован метод исследования и сделана постановка задачи исследования.

Во второй главе "Математическая модель природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины (Согдийская область)"

проведен системный анализ природно-техногенной опасности; на основании дерева целей, дерева проблем выявлены источники угроз, источники опасности; разработаны сценарии, которые позволяют оценить различные виды опасности, разработана математическая модель оценки природно-техногенной опасности территории Ферганской долины (Согдийская область), которая включает математические модели оценки: сейсмической опасности, радиационной опасности, опасность частых наводнений, опасность затопление территории в результате прорыва дамбы Кайраккумского водохранилища и опасность взрыва на магистральном газопроводе Хаваст-Фергана.

В третьей главе "Определения природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины (Согдийская область)"

по разработанной технологии проведена оценка природно-техногенной опасности территории Ферганской долины (Согдийская область), Оценка проводилась в Комитете по чрезвычайным ситуациям и гражданской обороне при Правительстве Республики Таджикистан в процессе проведении мероприятий по оценке природно-техногенной опасности Ферганской долины (Согдийская область).

В заключении сделаны основные выводы и даны наиболее существенные результаты, полученные в диссертационном исследовании.

Глава 1. Анализ состояния вопроса и постановка задачи исследования

1.1 Анализ нормативно-правовой базы обеспечения природно-техногенной опасности Республики Таджикистан

Законодательной и нормативной правовой основой в области организации и функционирования предупреждения и ликвидации ЧС природного и техногенного характера является Конституция Республики Таджикистан.

Согласно Конституции Республики Таджикистан в стране признаются, гарантируются и обеспечиваются защитой неотчуждаемые права и свободы человека и гражданина. В соответствии с Конституцией Республики Таджикистан осуществление мер борьбы с катастрофами, стихийными бедствиями, эпидемиями и ликвидация их последствий являются предметом совместного ведения Республики Таджикистан и входящих в ее состав областей, городов, автономных областей [82,85].

Кроме Конституции Республики Таджикистан, правовые установления, закрепляющие государственную политику в области обеспечения безопасности и защиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера, содержатся в ряде законов, указов Президента Республики Таджикистан, постановлений Правительства Республики Таджикистан и нормативных актов соответствующих министерств и ведомств.

Рассмотрение всей совокупности основополагающих нормативных правовых актов в области обеспечения безопасности позволяет выделить два относительно самостоятельных направления правового регулирования в рассматриваемой сфере: общие вопросы обеспечения национальной безопасности; правовые режимы обеспечения безопасности - режимы чрезвычайного и военного положения.

Основополагающими нормативными правовыми актами являются - это Закон Республики Таджикистан "О защите населения и территории" и Концепция национальной безопасности Республики Таджикистан [83].

Закон Республики Таджикистан "О защите населения и территории" (от 15 июля 2004 года № 53) закрепляет правовые основы обеспечения безопасности личности, общества и государства, дает определение системы безопасности и ее функций. Исключительно важное организующее значение имеют определения, данные в законе таким понятиям, как "безопасность", "жизненно важные интересы личности, общества и государства", "угроза безопасности", "обеспечение безопасности" и другие [84].

Так, в законе дается определение безопасности как состояния защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от внутренних и внешних угроз. При этом под жизненно важными интересами закон определяет совокупность потребностей, удовлетворение которых надежно обеспечивает существование и возможности прогрессивного развития личности, общества и государства.

Закон относит к основным объектам безопасности личность (с ее правами и свободами); общество (с его материальными и духовными ценностями); государство (с его конституционным строем, суверенитетом и территориальной целостностью).

Важное значение в нормах права имеют положения закона, касающиеся определения субъектов обеспечения безопасности и путей достижения этой цели. Законом установлено, что основным субъектом обеспечения безопасности является государство, осуществляющее функции в этой области через органы законодательной, исполнительной и судебной властей. Граждане, общественные и иные организации и объединения также являются субъектами безопасности. Они обладают определенными правами и обязанностями по участию в обеспечении безопасности в соответствии с законодательством. Государство обеспечивает правовую и социальную защиту гражданам, общественным и иным организациям и объединениям, оказывающим содействие в обеспечении безопасности [84,85].

Закон предусматривает, что безопасность (состояние защищенности) достигается проведением единой государственной политики в области обеспечения безопасности, системой мер экономического, политического, организационного и иного характера, адекватным угрозам жизненно важным интересам личности, общества и государства.

Обеспечение безопасности жизнедеятельности людей является составной частью и непременным условием успешного претворения в жизнь программы социального и экономического развития нашего общества. Эти вопросы находятся под непосредственным контролем центрального руководства страны.

1.2 Анализ подходов и проводимых исследований по оценке природно-техногенной опасности территории

1.2.1 Существующие подходы оценки природной и техногенной опасности территории

В настоящее время известные методы оценки природной и техногенной опасности, которые базируются на различных представлениях об условиях возникновения чрезвычайных ситуаций на территории:

выявление источников опасностей и угроз;

оценку обстоятельств и частоты их возникновения;

изучение характера и последствий воздействия;

подготовку и оценку способов предупреждения или ослабления вредного влияния идентифицированных опасностей.

Методы выявления опасностей основываются на сборе информации об особенностях используемого технологического оборудования, определении степени их сравнительной или потенциальной опасности. Наиболее известны следующие способы сбора информации в этих целях: монографический, групповой, топографический, анкетирования и наблюдений.

Монографический способ предполагает детальное изучение и описание всего комплекса условий возникновения происшествий на территории. При этом определяется совокупность факторов, влияющих на ход выполнения работ, и устанавливаются источники опасных и вредных воздействий. В результате исследования составляются карты опасностей и схемы предупреждения их вредного влияния для людей и территории.

Групповой способ изучения опасностей основан на сборе и систематизации по некоторым однородным признакам материалов о происшествиях. Группирование опасных свойств исследуемой территории осуществляется с использованием соответствующих таблиц и диаграмм. Анализ таких обобщенных материалов позволяет выявить закономерности возникновения опасностей как природной, так и техногенной в зависимости от времени года или суток.

Топографический способ является разновидностью группового и служит для отыскания и распределения источников опасности по местам их возникновения. По мере накопления опыта проведения технологических процессов и обстоятельств появления происшествий, составляются планы расположения потенциально опасных объектов, на которых обозначаются объекты и зоны повышенной опасности.

Способ анкетирования (письменного опроса) используется при анализе условий труда для выявления факторов аварийности. При распределении таких факторов по наблюдаемой или предполагаемой частоте их возникновения, учитываются мнения самих работающих, специалистов-экспертов и непосредственно пострадавших. Результаты опроса позволяют определить относительную значимость вскрытых факторов и установить возможные профилактические меры [44,48,].

Способ наблюдений предполагает проведение визуальных и инструментальных исследований опасных и вредных производственных факторов. При этом устанавливаются уровни опасности оборудования и рабочих мест, проводится классификация действующих факторов по их природе и интенсивности. Указанный метод применяется в процессе ведения контрольно-профилактической работы по предупреждению аварийности.

Рассмотренные способы сбора и анализа информации об опасностях дают возможность выявить, классифицировать и оценить характеристики их источников на различных этапах подготовки и проведения работ. Несмотря на большую неопределенность сделанных при этом прогнозов и другие недостатки, полученная информация используется в последующем для оценки условий, частоты и последствий возникновения возможных чрезвычайных ситуаций [62,63].

Ситуационный способ, заключающийся в целенаправленном выявлении устойчивых связей между выполняемой работой и происшествиями, составлении классификаторов потенциально опасных ситуаций с перечнями предпосылок к ним, в издании сборников типовых несчастных случаев и пособий по ситуационному обучению работающих. При использовании данного способа стремятся изучить как можно большее число опасных ситуаций, оценить необходимость и целесообразность конкретных действий в создавшихся условиях, проанализировать на этой основе качество принятой технологии работ, учесть объективные способности человека к прогнозированию последствий его действий [67,68,69].

В процессе анализа условий появления опасных ситуаций и возможности перерастания их в происшествия, иногда руководствуются перечнями, включающими источники опасности и связанные с ними события и процессы. Примерами таких источников обычно являются компоненты топлива, сосуды высокого давления, грузоподъемные механизмы, а опасных процессов - выработка, хранение и преобразование энергии, получение и использование токсичных веществ, коррозия конструктивных элементов. При определении источников опасных факторов и оценке условий появления происшествий и других неблагоприятных событий, оговаривают необходимость учета землетрясений, наводнений, ураганов и других нерасчетных внешних воздействий, появление которых наиболее вероятно в данных условиях [60].

1.2.2 Природно-техногенная характеристика Таджикской части Ферганской длины (Согдийская область)

Ферганская долина расположена в Центральной Азии, к западу от Китая. Географические координаты: 40°10"с.ш., 71°20"в.д. и представляет собой однородное пространство. Это самый густонаселенный район Центральной Азии, здесь сосредоточено около 20% всего населения. На сегодняшний день здесь располагаются три области Кыргызстана - Ошская, Джалал-Абадская, а также недавно образованная Баткенская, три области Узбекистана - Андижанская, Ферганская и Наманганская - в центральной части равнины, а юго-западную часть долины занимает Согдийская область Республики Таджикистан.

Ферганская долина представляет собой межгорную впадину, ограниченную на севере горной системой Тянь-Шаня, а на юге Алайским хребтом. Долина достигает около трехсот километров в длину и семидесяти километров в ширину. Общая площадь Ферганской долины составляет 77,9 тыс. км2. Вследствие географического положения долины природные условия на её территории отличаются от соседних с ней районов [89,90].

Территория долины включает в себя восемь районов Согдийской области Республики Таджикистан, полностью или частично считающиеся частью Ферганской долины. Площадь территории 26.1 тыс. км2. Плотность населения от 50 до 100 человек на 1км2. центр области г. Худжанд. На ней проживает 2мл.58 тыс. человек, в том числе в городах 529 тыс. и в селе 1 млн. 529 тыс. человек. Согдийская область состоит из 18 городов и районов, 115 городских и сельских советов. На территории области размешены 330 промышленных объектов.

После распада СССР, вследствие возникших экономических и политических проблем население, испытывающее серьезную нехватку продуктов питания, стало интенсивно и неразумно использовать земельные и природные ресурсы, что привело к увеличению степени уязвимости мест проживания в связи с активизацией старых и появлению новых угрожающих процессов. В большинстве случаев такие бедствия носят мелкомасштабный характер и происходят на уровне муниципальных населенных пунктах.

1.2.3 Сейсмической характеристика территории Согдийской области

Территории Согдийской области, как и вся территория Республики Таджикистан, расположенные в Альпийско-Гималайском сейсмическом поясе, относятся к зоне с высокой сейсмичностью, где происходят крупные землетрясения.

Длина Северо-Ферганского разлома составляет 250-300 км, ширина - 10-15 км, амплитуды высот варьируют до 6 км. Южно-Ферганский разлом имеет длину 400 км, ширину 20 км. Вариацию высот достигает 10 км. В зависимости от расстояния от этих разломов, особенностей строения земной коры, типа горных пород, расположения грунтовых вод, интенсивность проявления землетрясений в пределах района исследований может несколько изменяться. Разломы меньшего порядка и разрывы земной коры также могут быть наиболее вероятными местами образования очагов землетрясений, однако лишь относительно слабых.

Согласно общему сейсмическому районированию интенсивность самых сильных землетрясений, которые могут происходить на территории Ферганской долины, равна в среднем 7-8-ми баллам и частотой 10-12 лет. Их эпицентры располагаются вдоль Севера и Южно-Ферганских разломов.

Территория Ферганской долины достаточно подробно изучен с точки зрения геологического строения, тектонических движений земной коры и сейсмичности. Сейсмическая опасность района исследований обусловлена степенью "сотрясаемости" территории при землетрясениях и потенциальными потерями среди населения, нанесённым землетрясениями зданиям, сооружениям, строениям и другим объектам экономики ущербом, а также затратами на восстановление разрушенных объектов. [1, 3, 88]

На основе статистического анализа данных о землетрясениях на территории таджикской части Ферганской долины (Согдийская область), полученных из Госкомстата Республики Таджикистан, была построена таблица, в которой отражена зависимость зоны поражения и частоты землетрясения определенной балльности от интенсивности сейсмического воздействия (табл. 1.1)

Для количественной характеристики степени сейсмической опасности на территории Республики Таджикистан используется 12-ти балльная шкала МСК-64. Для оценки степени сейсмической опасности используется понятие об уязвимости населения, а также инженерных зданий, сооружений и строений к действию землетрясений. Степень сейсмической опасности определяется количеством потенциальных потерь среди населения и потенциальными экономическими убытками в случае, если произойдёт землетрясение.

На основании данных о скоростях тектонических движений и протяжённости разломной зоны сделаны выводы о том, что Северо-Ферганский разлом способен генерировать землетрясения с максимальной магнитудой по шкале Рихтера от 6,0 до 7,2.

Таблица 1.1 Балльность территории Согдийской области

№ п/п	Балльность	Частота (год)	Радиус площади поражения (км)
1	3-4 балла	3-7	90-100
2	5-6 балла	10-13	75-80
3	6-7 балла	15-20	58-61
4	7-8 балла	25-35	40-42
5	8-9 балла	50-70	18-21

Существование в срединных частях Ферганской и Исфара-Лакканской впадинах осадочных толщ мощностью до 1000 м приводит к увеличению интенсивности землетрясений на 0,5-1,0 балла. Также влияние уровня подземных вод. Примерно на 0,5-1,0 балла может завышаться интенсивность землетрясений вследствие значительной степени обводненности большой площади Ферганской и Исфара-Лакканской долин. Следовательно, если объект находится на мощной осадочной толще и уровень грунтовых вод составляет менее 5 м, то согласно строительным нормам и правилам необходимо учитывать соответствующий вклад в приращение балльности.

Проанализированы факты проявлений крупных землетрясений в историческом ракурсе, произведена оценка сейсмической опасности территории Согдийской области на основании имеющихся данных общего сейсмического районирования.

Основой карты сейсмического районирования территории Таджикистана 1978г. (рис.1.1) явились геолого-геофизические и сейсмологические материалы, обобщенные в виде карты сейсмогенных зон, дифференцированных по максимальной энергии (магнитуде).

Рис.1.1 Общее сейсмическое районирование территории Таджикистана

На территории Таджикистана, 93% территории которого занимают горы, землетрясения опасны не только прямым воздействием на здания и сооружения сейсмическими волнами, но и воздействием на горные склоны, в результате чего возникают вторичные явления, приводящие к обвалам, оползням, селям, наводнениям т.д.

За последние 120 лет в районе Ферганской долины и приграничных с ней территориях произошло более 10 землетрясений, интенсивностью 7-9 баллов (табл. 1.2)

На основании данных о скоростях тектонических движений и протяжённости разломной зоны сделаны выводы о том, что Северо-Ферганский разлом способен генерировать землетрясения с максимальной магнитудой по шкале Рихтера от 6,0 до 7,2.

Таблица 1.2 Ферганская долина

№ п/п	Название землетрясения	Дата	Балльность
1	Костакозское	1888 г.	8
2	Ура-Тюбинское	1897 г.	8
3	Ура-Тюбинское	1897 г.	7
4	Андижанское	1902 г.	9
5	Матчинское	1923 г.	7-8
6	Наманганское	1927 г.	7-8
7	Чаткальское	1946 г.	8-9
8	Найманское	1947 г.	7-8
9	Исфара-Баткентское	1977 г.	7-8
10	Дараут-Курганское	1978 г.	8
11	Чимионское	1982 г.	7
12	Папское	1984 г.	7
13	Кайраккумское	1985 г	7-8

Существование в срединных частях Ферганской и Исфара-Лакканской впадинах осадочных толщ мощностью до 1000 м приводит к увеличению интенсивности землетрясений на 0,5-1,0 балла. Также влияние уровня подземных вод. Примерно на 0,5-1,0 балла может завышаться интенсивность землетрясений вследствие значительной степени обводненности большой площади Ферганской и Исфара-Лакканской долин. Следовательно, если объект находится на мощной осадочной толще и уровень грунтовых вод составляет менее 5 м, то согласно строительным нормам и правилам необходимо учитывать соответствующий вклад в приращение балльности.

Согласно карте общего сейсмического районирования интенсивность самых сильных землетрясений, которые могут происходить на территории Согдийской области, равна в среднем 8-ми баллам (рис.1.2).

Рис.1.2 Фрагмент карты Общего Сейсмического Районирования территории Таджикистана, составленной Бабаевым А.М. и др. в 1978 г. Различными цветами показаны зоны балльности: от 7 до 9 баллов.

1.2.4 Радиационная характеристика территории Согдийской области

На территории Согдийской области находятся десятки горнодобывающих предприятий с отвалами и хвостохранилищами, которые содержат радионуклиды, соли тяжелых металлов (кадмий, свинец, цинк), а также токсичные вещества (цианиды, кислоты, силикаты, нитраты, сульфаты).

В радиоактивных хвостохранилищах хранится уран, плутоний, торий, радий и полоний с периодом полураспада в сотни тысяч или даже миллионов лет. Проблема ухудшилось в связи с суровыми погодными условиями и стихийными бедствиями: град, ливни, ураганы и селевые явления которые могут привести к попаданию радиоактивных элементов в Сырдарью и привести к загрязнению бассейна Аральского моря. [91].

При выборе места захоронения пестицидов и ряда промышленных площадок для фабрик, заводов и других инженерных сооружений были проведены детальные инженерно-геологические и гидрогеологические исследования. Однако комплексные оценки сейсмической опасности, включающие оползневые, обвальные явления, наводнения, подтопления территорий и участков, сели, и вторичные последствия землетрясений не проводились.

Основной проблемой отходов в Согдийской области является наличие крупных хвостохранилищ радиоактивных отходов и отвалов радиоактивных бедных руд. По объему накопления радиоактивных отходов Согдийская область значительно опережает другие области Ферганской долины. В области также действует Анзобский комбинат по добыче и обогащению ртутно-сурьмяных руд, две золотодобывающие фабрики. Опасность заключается в том, что большинство хвостохранилищ расположено вблизи населенных пунктов и около рек. Многие хвостохранилища не имеют ограждения и предупредительных знаков, поэтому население в непосредственной близи выпасает скот, использует их материалы для строительства [91].

На Дигмайской возвышенности, недалеко от областного города Худжанда и Чкаловска, в 9 км от реки Сырдарьи, расположено действующее хвостохранилище ПО "Востокредмет" радиоактивных отходов и отходов извлечения редкоземельных элементов (ванадий) площадью 0,7 км2. Оранжевый цвет его поверхности (рис.1.3) с высоты хорошо виден на фоне зеленых орошаемых полей и садов Ферганской долины. Дигмайское хвостохранилище является наиболее крупным в стране и содержит 20 млн. тонн отходов переработки урансодержащей руды и около 5.7 млн. тонн отходов переработки ванадиевых руд. На его поверхности радиационный фон доходит до 1,5 - 2,5 мкЗв/ ч. [89,91]

Вследствие остановки производства по переработке руды, поверхность хвостохранилища высохла, и отходы обнажились, из-за чего возрос потенциал ветрового переноса пыли с радиоактивными элементами на близлежащие территории. Для уменьшения ветрового воздействия, часть хвостохранилища была засеяна камышом. Также вблизи города Чкаловска расположены хвостохранилища "Карты 1-9", общей площадью 267 тыс. м2, засыпанные нейтральным грунтом толщиной 0,5-1,0 м, что является недостаточным для уменьшения радиационного риска, основным источником которого является радон и продукты распада.

Рис. 1.3. Дигмайское урановое хвостохранилище, Таджикистан, 2004г.

Вблизи поселка Адрасман расположено хвостохранилище бывшего производства урановой руды площадью 25 тыс. м2. и объемом 176 тыс. м3. Хвостохранилище радиоактивных отходов засыпано отвалами Адрасманского ГОКа, однако рекультивация не проведена. Из-за просачивания ливневых вод, происходит смыв радиоактивных веществ, а также эрозия бортов хвостохранилища под воздействием селевых паводков, что имело место в 2004 году.

Величина радиационного излучения в таких размытых местах достигает 1,6 мЗв/час Сложная обстановка сложилась в городе Табошар. После прекращения добычи урансодержащей руды в 1991 году вокруг горнорудного предприятия и города остались хвостохранилища площадью 573 тыс. м2 и объемом 7 млн. куб.м. В местах обнажения отходов из-за смыва и эрозии, радиационный фон превышает 3 мЗв/час. Объем отвала бедных руд составляет 33 млн. м3. Отвал и открытый карьер не рекультивированы; их материалы вымываются под воздействием ветра и дождя (рис. 1.4). Учитывая такое состояние, местное население и власти глубоко обеспокоены.

Рис. 1.4. Отвалы бедных урановых руд в Табошаре, Таджикистан, 2004г.

Хвостохранилище радиоактивных отходов в городе Гафурове (пригород Худжанда) является наиболее обустроенным, с защитным слоем 2,5 метра, ограждением и предупредительными знаками. На хвостохранилище регулярно проводятся замеры радиационного фона.

Напряженная ситуация сложилась в районе Анзобского горно-обогатительного комбината на реке Ягноб, верхнем притоке реки Зеравшан (рис. 1.5). Из-за стихийных бедствий в 1998 году была выведена из строя 5 километровая линия пульпопровода в хвостохранилище. В период 1998-2002 производство ртутно-сурьмяного концентрата на комбинате значительно сократились, и поэтому было достаточным временного места складирования отходов, построенного рядом. Однако в связи с промышленным ростом в 2003-2006 гг. остро встал вопрос безопасного складирования отходов, поскольку временные карты переполнены и небезопасны.

Рис. 1.5. Промышленные отходы Анзобского ГОК, Таджикистан, 2005г.

Другое крупное горнорудное предприятие на реке Зеравшан это золотодобывающая фабрика в поселке Согдиана. Здесь, в основе технологии кучного выщелачивания лежит применение цианидов, которые являются высокотоксичными веществами. Однако их раствор быстро нейтрализуется в течение времени. Другим опасным продуктом при добыче золота являются примеси мышьяка. Отходы складируются в специально оборудованном хвостохранилище. Органами охраны природы ежегодно проводится обследование его безопасности. На другом золоторудном предприятии области СП "Апрелевка" налажено повторное использование отходов производства.

Пожалуй, наибольшие прямые угрозы для здоровья населения и окружающей среды Согдийской области представляет Канибадамский полигон токсичных отходов ядохимикаты (рис. 1.6), биологические препараты, просроченные или запрещенные к использованию вблизи районного центра, рядом с Большим Ферганским каналом (БФК) и Кайракумским водохранилищем.

Геологические особенности территории Канибадамского района, история развития этого региона обусловили возможность возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. За последнее 50 лет в регионе интенсивно ведется захоронение промышленных отходов, в основном пестицидов. [58,65]

На территории района находится ряд объектов с отходами горнодобывающих и промышленных предприятий, которые содержат токсичные вещества (цианиды, кислоты, силикаты, нитраты, сульфаты и др.).

Здесь с 1973 по 1990 годы было сброшено и смешано около 4 тыс. тонн различных токсичных отходов. На полигоне отсутствует водонепроницаемый слой и дренаж, подземные горизонты не защищены от проникновения токсичных химикатов, нет ограждения, нет полных данных об объеме/типах опасных веществ. Также отсутствуют наблюдательные скважины вниз по рельефу местности, где расположены город Канибадам и ключевые водоемы; не проводится мониторинг состояния окружающей среды.



Рис. 1.6. Токсичные отходы (пестициды) на Канибадамском полигоне 2005 г.

Преобладающие ветры Согдийской области Восточные и западные (по параллели), средняя скорость которых составляет 10-15 м/с и которые могут перенести радиоактивную пыль в густонаселенные районы. Водная эрозия во время сильных дождей вымывает радиоактивные вещества в подземные воды, что приводит к загрязнению систем орошения и рек.

Горные районы Ферганской долины хранят много полезных ископаемых. Это обусловило здесь интенсивное развитие горнорудной, урановой и угольной промышленности на протяжении последних 100 лет. Разработка урановых и полиметаллических руд сопровождалась накоплением большого количества отходов, которые не были безопасно складированы, а площади нарушенных земель остались, не рекультивированы. [58,65,90]

Поскольку многие предприятия прекратили существование после распада СССР, некоторые отходы оказались бесхозными. Природные стихийные бедствия и плохие условия хранения отходов привели к обострению рисков для здоровья и окружающей среды. Большую озабоченность вызывают радиоактивные и токсичные отходы, которые при аварийном смыве в долину могут привести к трансграничным чрезвычайным ситуациям. Это, прежде всего, относится к отходам на участках Майлуу-Суу, Кадамжай, Хайдаркан, Дигмай, Табошар, Канибадам (рис. 1.7).

Полигоны бытовых отходов в Ферганской долины не оборудованы специально и в большей части переполнены, сортировка на местах и переработка отходов не проводится, а объем отходов ежегодно растет. Из-за недостатка мусорных контейнеров и площадок, жители часто вынуждены выносить мусор в неприспособленные для этого места, что ведет к возникновению стихийных свалок и загрязнению каналов.

Рис. 1.7. Основные группы проблем, требующие первоочередного внимания с точки зрения окружающей среды и безопасности на территории Ферганской долины

1.3 Гидрологическая характеристика территории Согдийской области

Формирование подземных вод происходит за счет подземного и поверхностного стока со стороны северных предгорий Туркестанского хребта и Большого Ферганского канала (БФК), инфильтрацией атмосферных осадков, оросительных вод. Непосредственно на участке размещения пестицидов, формирование подземных вод происходит за счет поверхностного стока.

Движение подземных вод происходит в основном с юга на север. Уклоны потока подземных вод в области их формирования составляют 1 - 0,02. По мере движения к северо-западу происходит слияние отдельных потоков и образование сплошного зеркала. Глубина залегания подземных вод 10-30м в центральной части, 3-5м. в периферийной части равнины. По химическому составу подземные воды преимущественно сульфата - гидрокарбонатно-кальциево-магниевые и сульфата-кальциево-магниевые. [29,89,90]

Движение подземных вод происходит в основном с юга на север. Уклоны потока подземных вод в области их формирования составляют 1 - 0,02. По мере движения к северо-западу происходит слияние отдельных потоков и образование сплошного зеркала. Глубина залегания подземных вод 10-30м в центральной части, 0-3-5м. в периферийной части равнины. По химическому составу подземные воды преимущественно сульфато-гидрокарбонатно-кальциево-магниевые и сульфато-кальциево-магниевые. Непосредственно на участке обследования глубина залегания подземных вод составляет 140м. Однако точные сведения о залегании УГВ неизвестно так, как глубина пробуренной скважины всего 50м. [85,87,89].

На территории Согдийской области в целях обеспечения устойчивого орошения существующих поливных земель и для орошения новых массивов земель было создано Кайраккумское водохранилище (табл. 1.3), образованное плотиной Кайраккумского гидроузла на р. Сырдарье, расположенное на высоте 375 метров над уровнем моря и является наибольшим по площади водоемов региона Ферганской долины.

Таблица 1.3 Кайраккумское водохранилище

№ п/п	Наименование	Кайраккумское водохранилище
1	Место расположение	г. Кайраккум
2	Год постройки	1957
3	Ширина	от 8 до 20 км
4	Длина	65 км
5	Глубина	от 8 до 25 м
6	Площадь зеркала	513 км
7	Вид плотины	ГЭС
8	Длина	100 м
9	Ширина	12 м
10	Высота	28 м
11	Площадь затопления при прорве	162 кмІ
12	Объём воды водохранилища	3413,5 млн. мі

За последние 10-15 лет за плотиной Кайраккумского водохранилища нет надлежащего контроля. Так как водохранилище находится в зоне высокой сейсмичности, существует возможность прорыва Кайраккумского водохранилища в результате землетрясения силой 8-9 баллов. В случае прорыва плотины в зоне затопление окажутся следующие регионы Согдийской области:

- города: Худжанд с населением (30% территории) - 50000 человек.

- Кайраккум с населением (10% территории п. Комсомольский) - 720 человек.

- посёлки: Паласс - 3200 человек.

Сельские районы:

- Б.Гафуровский район с населением 62288 человек;

- Дж. Расуловский район с населением 11231 человек;

- Науский район с населением 26933 человек.

В зону затопление попадает всего 6 населённых пункта.

Общая площадь затопления составит 2300 кв. км,

Общее количество населения, попадающего в зону затопления при прорыве платины Кайраккумской ГЭС по Согдийской области составит 154172 человек. В дальнейшем зона затопления распространяется на территорию Республики Узбекистан. [89]

Во времена Советского Союза в Ферганскую долину электролинии и газопровод Хаваст-Фергана были проведены через территорию Согдийской области Республики Таджикистан, чтобы значительно улучшить электра и газоснабжение самой густонаселенной территории Ферганской долины. Четыре линии газопровода Хаваст-Фергана через города Б.Гафурова, Кайраккум, Палас и Чкаловск общей протяженностью 173 км.

1.3.1 Трансграничные проблемы

По-прежнему остаются нерешёнными некоторые проблемы трансграничного характера, имеющие прямое или косвенное отношение к возникновению селевых потоков и сейсмической опасности. Например, подтопление территории Исфара-Лакканской долины из-за поступления воды Торткульского водохранилища на орошение полей в этой долине помимо прочих последствий привело к росту балльности возможных землетрясений на территории не только Кыргызстана, но и Таджикистана.

Серьезную опасность представляют хвостохранилища действующих и закрытых горнодобывающих предприятий вследствие своей слабой защищенности от стихийных бедствий, близости к водным артериям, городам и государственным границам, а также ввиду прежних аварий. Известны случаи, когда вода прорывала плотины хвостохранилищ на горно-химическом комбинате урановых руд в Майлуу-Суу, а также хранилища отходов на горно-обогатительном комбинате свинцовых руд в Сумсаре в Кыргызстане. [1,3,89,90]

Последствия аварий и стихийных бедствий могут при таких обстоятельствах сказаться далеко за пределами территории, непосредственно прилегающей к предприятию. Кроме прямого урона, такие катастрофы могут привести к миграции больших групп населения и ухудшить ситуацию в районах, в которые она будет направлена.

Юрисдикция некоторых приграничных территорий до сих пор остаётся неопределённой. Такая ситуация создаёт неопределённости с проведением мероприятий по снижению сейсмического риска. Проведение технических и организационных мероприятий по улучшению водорегулирования на этих территориях требует огромных материальных и финансовых затрат, непосильных для какой-либо одной страны, и поэтому необходимо на межправительственных уровнях объединить усилия наших соседних стран.

Проведение мероприятий по защите канала, подпитывающего Тортгульское водохранилище привели к тому, что все выходящие из ущельев и растекающиеся по разным направлениям водостоки были направлены в сторону основных селерусел в сельских советах Сурх и Чорку Исфаринского района, тем самым, увеличивая объем проходящих по ним селевых потоков.

На основе изложенных выше проблем можно заключить, что для смягчения последствий стихийных бедствий, таких как землетрясения и селевые потоки на обеих сторонах границ, необходимо координировать усилия по проведения совместных превентивных мероприятий на пограничных участках Республики Таджикистан.

Таким образом, приведенные примеры доказывают, что периоды повышенной опасности от различных видов стихийных бедствий могут быть синхронными и взаимосвязанными.

1.3.2 Выбор и обоснование метода исследования

Существующие подходы по оценке природно-техногенной опасности основаны на применении методов теории вероятностей и математической статистики. В основе таких методов лежат следующие требования:

случайные события должны носить массовый характер;

быть равновозможными;

и обладать статистической устойчивостью;

что нельзя сказать о данных, которые характеризуют состояния объекта в различные моменты времени.

Каждый объект уникален, потому что располагается в определенных географических, климатических условиях, имеет разную степень износа оборудования, различный уровень квалификации персонала, помимо этого каждый объект эволюционирует (деградация).

Поэтому существующие данные не удовлетворяют перечисленным выше требованиям. Предлагается технология определения природно-техногенной опасности, которая не требует знаний законов распределения, наличие данных о предыстории объекта и основана на знаниях экспертов в данной предметной области, основанная на методах теории нечетких множеств.

Задача определения природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины (Согдийская область) обладает нечеткостью, расплывчатостью как процессов и явлений, так и информации об их состоянии и проявлении. В этой ситуации объект исследования, условия задачи и цели исследования не могут быть описаны точно [41,73].

Методы теории нечетких множеств используются для решения тех задач, которые обладают неопределенностью. И по мере накопления знаний неопределенность снижается. Опасные производственные объекты обладают нечеткостью, так как трудно определить четкие границы оценки природно-техногенной опасности территории. Наиболее поразительным свойством человеческого интеллекта является способность принимать правильные решения в обстановке неполной и нечеткой информации. Построение моделей приближенных рассуждений человека и использование их в компьютерных системах будущих поколений представляет сегодня одну из важнейших проблем науки.

Объекты на территории Согдийской области обладают свойством нечеткости, различия между неопределенностью и нечеткостью представлены в таблице 1.4.

Неопределенность снимается дополнительными знаниями, нечеткость присуща самому объекту изначально и обусловлена тем, что он имеет размытые границы.

Таблица 1.4.

Неопределенность	Нечёткость
Этот феномен возникает из-за недостатка знаний, относящихся к появлению некоторого события.	Этот феномен возникает в процессе объединения объектов, имеющих одно и то же свойство. В группировке объектов граничные элементы размытые.
Специфической формой неопределенности является "случайность" (Якоб Бернулли).	Нечёткость противоположна точности, она не может быть устранена дополнительными знаниями об объекте.
Математическая модель феномена неопределенности основана на теории вероятностей.	Математическая теория нечёткости представлена нечеткой логикой.

В силу того, что чрезвычайные ситуации могут произойти в различное время года, при различных метеорологических условиях, территория Согдийской области имеет неоднородную структуру грунта, различный рельеф местности, использовать методы теории вероятностей и математической статистки для решения поставленной задачи некорректно.

Применение этих методов требует знания законов распределения всех факторов, влияющих на площади возможных зон поражения, и однородных выборок, что в настоящее время отсутствует или, если есть, то не удовлетворяет требованиям, которые предъявляют методы теории вероятностей и математической статистики к исходным данным. Кроме того, эти методы не позволяют определить степень опасности в зависимости от времен года и сложившейся ситуации на территории области.

1. Природно-техногенная опасность территории таджикской части Ферганской долины (Согдийская область) рассматривается как глобальная проблема. Одним из важнейших институциональных преобразований Республике Таджикистан стало формирование и развитие законодательной базы в области обеспечения безопасности, гражданской обороны, зашиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера.

2. Существующие подходы по оценке природно-техногенной опасности основаны на применении методов теории нечетких множеств.

Методы выявления природно-техногенных опасностей территории основываются на сборе информации об особенностях используемого технологического оборудования, определении степени их сравнительной или потенциальной опасности. Наиболее известны следующие способы сбора информации в этих целях: монографический, групповой, топографический, анкетирования и наблюдений.

3. Для определения природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины (Согдийская область), необходимо:

1.Определение степени опасности источников угроз и опасности территории Согдийской области.

2.Разработка математической модели техногенной и природной опасности территории Согдийской области.

3.Разработка математической модели источников природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины (Согдийская область).

4. Для определения природно-техногенной опасности территории используется метод теории нечетких множеств.

Предлагается технология определения природно-техногенной опасности, которая не требует знаний законов распределения, наличие данных о территории и основана на знаниях экспертов в данной предметной области. Для решения задачи предлагается технология определения природно-техногенной опасности таджикской части Ферганской долины (Согдийская область), основанная на методах теории нечетких множеств.

Глава 2. определения природно-техногенной опасности территории таджикской части ферганской долины (Согдийская область)

2.1 Объект исследования

Таджикская часть Ферганской долины (Согдийская область) которая представлена на рис.2.1.

Рис. 2.1. Таджикская часть Ферганской долины (Согдийская область)

Природно-техногенная опасность таджикской части Ферганской долины (Согдийская область) рассматривается как свойство, которое характеризует степень опасности нахождения людей, зданий, сооружений и коммуникационных сетей в возможных зонах поражения при возникновении чрезвычайных ситуаций различного характера [88,89,90].