• Сегодня: Пятница, Декабрь 15, 2017

Великое восточнояпонское землетрясение и цунами и вопросы инженерной защиты территорий

Последствия землятресения в Японии 2011 года

Аннотация

В городе Сендай (префектура Мияги, Япония) в марте 2015 года прошла III Всемирная конференция ООН по уменьшению опасности бедствий, на которой были приняты Декларация и Рамочная программа действий в области уменьшения опасности стихийных бедствий на ближайшие 15 лет (2015–2030 годы). Также международная встреча послужила поводом вспомнить и суммировать опыт Великого восточнояпонского землетрясения и последовавшего за ним цунами, которые нанесли удар по Японии 11 марта 2011 года. В статье освещаются основные положения конференции и последствия стихийного бедствия, случившегося четыре года назад.


Четыре года прошло со дня Великого восточнояпонского землетрясения и цунами 11 марта 2011 года. К этой дате была приурочена III Всемирная конференция Организации Объединенных Наций по уменьшению опасности бедствий (WCDRR — World Conference on Disaster Risk Reduction), проходившая с 14 по 18 марта 2015 года в городе Сендай префектуры Мияги, Япония. Конференция собрала более восьми тысяч участников из 160 стран, включая глав государств и правительств 20 стран. На открытии конференции присутствовали император и императрица Японии, премьер-министр Японии Синдзо Абэ, генеральный секретарь ООН Пан Ги Мун.

III Всемирная конференция ООН по уменьшению опасности бедствий

В японском городе Сендай (префектура Мияги) состоялась III Всемирная конференция ООН по уменьшению опасности бедствий. В ней приняли участие представители более 160 стран, включая генерального секретаря ООН Пан Ги Муна, премьер-министра Японии Синдзо Абэ, глав государств и членов правительств. Россию представлял глава МЧС Владимир Пучков.

По оценке ООН, ежегодный урон от стихийных бедствий на планете достигает 300 млрд долларов. По словам Пан Ги Муна, если каждый год выделять по 6 млрд долларов на развитие и поддержку программ, связанных с предотвращением и уменьшением опасности бедствий, это поможет снизить ущерб до 360 млрд долларов за весь период до 2030 года.

Главным итогом конференции стало принятие Сендайской декларации и Рамочной программы действий в области уменьшения опасности стихийных бедствий на ближайшие 15 лет (2015–2030). Этот документ пришел на смену Хиогской рамочной программе, принятой в Кобе, префектура Хиого, Япония, 22 января 2005 года.

В свое время Хиогская рамочная программа обеспечила уникальную возможность для пропаганды стратегического и систематического подхода к снижению уязвимости от природных опасностей и оценке их рисков. Для государств и сообществ она определила пути создания базы для противодействия бедствиям. Принятие новой программы в 2015 году открыло новую главу в кампании по продвижению устойчивого развития. Она определила семь целей. Их достижение к 2030 году обязано значительно снизить смертность и число пострадавших в результате землетрясений, наводнений, ураганов и других стихийных бедствий. Не менее важным считается сокращение размеров экономических потерь и масштабов разрушений важных инфраструктурных объектов. И к 2020 году большинство стран-участников конференции должны разработать адекватные национальные планы по реализации стратегии сокращения рисков, в том числе значительно усовершенствовать системы раннего предупреждения чрезвычайных ситуаций, обеспечить программы по уменьшению опасности стихийных бедствий соответствующей инвестиционной поддержкой.

О том, что даже самые развитые государства находятся в зоне риска со стороны стихийных бедствий, напоминают шрамы, еще видные на теле Японии. За прошедшие после Великого землетрясения четыре года страна сделала очень много в области рекультивации и защиты пострадавших территорий. Расчищены земли, высажены деревья, возведена дамба вдоль всего побережья, рассчитанная на удар стихии, который может состояться раз в 100 лет. Защитные сооружения от цунами, которые могут произойти раз в 1000 лет, было решено не возводить.

На многие километры вдоль берега тянется широкая полоса пустой земли, и только 2 здания сохранились на ней. Начальная школа — четырехэтажное бетонное здание со следами удара стихии до второго этажа ( рис. 1) и одноэтажный красивый дом в японском стиле,
построенный по правилам противопожарной безопасности (рис. 2).

Школа в Японии после землетрясения
Рис. 1. Начальная школа, сохранившаяся после цунами

Рекультивация и программа развития каждой территории была передана местным властям. В каждом конкретном случае решался вопрос строительства зданий и возможности расселения людей. Но результаты действия стихии все еще остаются очень впечатляющими и долго будут служить страшным и печальным напоминанием о произошедшей здесь сильнейшей трагедии.

Целый дом после землетрясения
Рис. 2. Сохранившийся дом

Великое восточно-японское землетрясение

Сильнейшее землетрясение в известной истории Японии произошло 11 марта 2011 года в 14:46 по местному времени. Его магнитуда превысила отметку 9,0, а эпицентр находился восточнее острова Хонсю в 13 км к востоку от города Сендай и в 373 км к северо-востоку от Токио. (Рис. 3). Гипоцентр – центральная точка очага, в которой начинается подвижка пород – наиболее разрушительного подземного удара находился в Тихом океане на глубине 32 км ниже уровня моря.

Карта эпицентра землетрясния
Рис. 3. Эпицентр землетрясения

До сих пор эксперты не пришли к единому мнению, какое место отдать Великому восточно-японскому землетрясению в печальном рейтинге сейсмических катастроф, но некоторым оценкам его можно назвать четвертым по силе за всю историю сейсмических наблюдений в мире.

За ХХ век Япония пережила тринадцать больших землетрясений и цунами, от которых погибло около 264 тысяч человек. До 2011 года самым мощным ударом считалась катастрофа в городе Кобе, произошедшая 18 января 1995 года. Помимо Кобе, землетрясение тогда затронуло ряд городов префектур региона Кансай (Киото, Осака, Нара) и Тюбу (Окаяма). Оно по разным оценкам забрало жизни от 5 до 6,5 тысяч человек, при этом магнитуда толчков магнитуда составила от 7,3 до 7,5.

В XXI век показал, что стихия может быть еще более безжалостна, и человечеству остается лишь совершенствовать методы раннего предупреждения и оперативного реагирования на чрезвычайные ситуации природного характера.

За минуту до начала землетрясения 11 марта 2011 года в Токио система раннего предупреждения, включающая в себя почти 1000 сейсмографов по всей Японии, передала по телевидению сообщение о приближающемся землетрясении. Это стало возможным благодаря тому, что сейсмические S-волны распространяются со скоростью 4 км/сек и им потребовалось 90 секунд для преодоления расстояния в 373 км до Токио, тем самым обогнав «ударную волну». Считается, что эта минута, которую современные средства сейсмического мониторинга подарили жителям страны, сохранила большое количество жизней.

Эпицентр Великого восточно-японского землетрясения возник на расстоянии около 70 км от ближайшей точки побережья Японии в точке субдукции двух тектонических плит: в результате наползания материковой Охотской литосферной плиты, более легкая в этом месте Тихоокеанская плита погрузилась в верхний слой мантии. Резко возросшее давление спровоцировало землетрясение, в котором выплеснулось веками скапливавшееся напряжение от взаимодействия тектонических плит.

Волнам цунами потребовалось от 10 до 30 минут, чтобы достичь побережья острова и обрушить свой гнев на префектуры Иватэ и Мияги – первые пострадавшие области страны. Через 69 минут после землетрясения волна накрыла аэропорт Сендай (Мияги), располагавшийся недалеко от побережья. Потоки все прибывающей воды смывали и сваливали в груды автомобили и самолеты, затапливали, разрушали и уносили целые здания.

Цунами, вызванное землетрясением, произвело массовые разрушения на северных островах японского архипелага. Оно распространилось по Тихому океану, и высокие волны были зафиксированы во многих прибрежных странах, в том числе по всему тихоокеанскому побережью Северной и Южной Америки от Аляски до Чили.

Официальное число погибших в результате землетрясения и цунами в 12 префектурах Японии достигло 15 891 человек, 6110 человек 20 префектурах были ранены, более 2 500 человек до сих пор числятся пропавшими без вести.

Несмотря на то, что Японское метеорологическое агентство присвоило надвигающемуся цунами самый серьезный уровень, по шкале опасности оно все равно оценивалось как «крупное», то есть высотой не менее 3 м – верхний порог не определялся. Реальная высота волны намного превзошла все прогнозы и была различной в зависимости от региона. Максимальная высота наблюдалась в префектуре Мияги – 40,5 м. В префектуре Иватэ цунами чуть не превысило 39 м, в О-Фунато – 23 м, в Минами Санрику – 16 м, в Онагаве – 15 м, в порту Куджи – 13 м, в Камаиши – 7-8 м. В Фукусиме, где находилась печально известная атомная электростанция, волна достигла 14 м, что превысило расчетную высоту береговых защитных сооружений и привело к возникновению чрезвычайной ситуации на объекте.

Надо заметить, что в результате землетрясения аварийные ситуации возникли на многих АЭС Японии: 11 энергоблоков из 53 действующих на территории страны были автоматически остановлены. На АЭС Фукусима-1 также произошло автоматическое отключение трех работавших в тот момент энергоблоков (всего на станции их было шесть). К аварии привел отказ системы охлаждения, поврежденной цунами: внутренние электросети и резервные генераторные установки оказались перегружены, таким образом станция лишилась систем экстренного охлаждения. Реакторы также оказались в разной степени повреждены и стали источником сильных радиоактивных выбросов. На территории одного из неработавших энергоблоков возник пожар.

В результате на самой АЭС произошло сильное радиоактивное загрязнение, возникли проблемы с безопасным хранением отработанного топлива, потребовалась эвакуация окрестного населения.

Важно отметить, что именно цунами, а не землетрясение стали причиной катастрофы на Фукусиме-1. Неточная оценка уровня гидрологической угрозы привело к тому, что даже спустя два года после аварии по данным представителей Tokyo Electric Power Company источник загрязнения не был полностью локализован и до 300 тонн радиоактивной воды продолжало поступать с АЭС в Тихий океан каждый день. След радиоактивного загрязнения был обнаружен у берегов Северной Америки на территории от Канады до Калифорнии. Следы цезия-134 и цезия-137 – радиоактивных изотопов ядерного топлива, использовавшегося на Фукусиме – были обнаружены в пробах морской воды, собранной в 2014 и 2015 годах.

Ущерб Японии от этого землетрясения оценивается в 16 – 25 триллионов иен ( около 198— 309 млрд долларов США). Эта сумма включает затраты на восстановление социальной инфраструктуры, жилой недвижимости и промышленного сектора. При этом в общие убытки не включены остановка промышленного роста, падение ВВП и объемов торговли, вызванные стихийным бедствием. Также было уничтожено около 0,44% от всех сельскохозяйственных угодий страны (205 км2), что для островной Японии является ощутимым ударом.

Землетрясение 11 марта 2011 года обычно сравнивается с землетрясением в Кобе 17 января 1995 года, о котором было упомянуто выше. Тогда убытки Японии составили 9,6 триллиона иен (119 млрд долларов США). В это раз правительство Японии объявило о готовности принять иностранную помощь. Японии потребовалось увеличение объемов поставок топлива в связи с критической ситуацией в сфере энергоснабжения страны, сложившейся под воздействием землетрясения, цунами и аварии на АЭС Фукусима-1. В том числе власти Японии обратились к России с просьбой увеличить поставки энергетического сырья – угля и сжиженного газа.

Под распоряжению правительства Японии было создано новое государственное управление по восстановлению регионов, пострадавших от природных и техногенных катастроф. В сферу его деятельности входят координация действий, определение целей и задач по различным направлениям, связанных с восстановлением. Для того, чтобы реабилитация пострадавших территорий велась эффективно, руководителю управления были представленный полномочия на уровне министра правительства страны, а в штат вошли 250 специалистов различного профиля. Главный офис был расположен в Токио, а филиалы открылись в Фукусиме, Мияги и Иватэ – трех особо пострадавших префектурах. Работы по реконструкции проходят на грантовой основе, при этом фирмы и компании, выигравшие конкурс на проведение восстановительных работ, получают особые налоговые льготы.


Справка

Жизнь возвращается на побережье Японии

Цунами 2011 года полностью разрушило прибрежную дамбу, защищавшую поселок Минамисанрику (префектура Мияги), и уничтожило постройки в прибрежном районе Токура. По сей день опустошенная территория почти не заселена: пока активно ведутся работы по возведение новой дамбы, которая будет возвышаться на 8,7 м над уровнем моря. Также начато строительство жилья: новые районы согласно плану возводятся на насыпных возвышениях, которые призваны защитить дома от наводнений.

Город Онагава (префектура Мияги) активно восстанавливает предприятия рыболовецкого промысла, и уровень уловов почти достиг показаний до катастрофы. Масштабные земляные работы ведутся на побережье – сооружаются насыпи, землю для которых берут на горных склонах. Подобные искусственные возвышенности из грунта создаются по всему побережью региона Санрику, в будущем они станут основой для возникновения новых поселков.


На уровне правительства принимаются новые стандарты по сейсмической устойчивости зданий и водных коммуникаций, так как далеко не все инженерные коммуникации в настоящий момент соответствуют уровню угрозы землетрясений. Например, лишь около 33% нынешних коммуникаций, обеспечивающих подачу воды в населенные пункты страны, способны выдержать землетрясение. Метеорологическое управление Японии начало апробирование новой системы по оперативному предсказанию землетрясений. Также была усовершенствована система оповещения населения с фокусом на развитие мобильных технологий: при угрозе стихийного бедствия информация поступает не только по каналам телевизионного и радиовещания, но и посредством SMS-рассылки на сотовые телефоны. Доставка сообщения в среднем опережает удар стихии на 40-50 секунд, а 2011 год показал, что даже этого малого времени достаточно, чтобы население предприняло первичные меры по обеспечению собственной безопасности.

Но природа стихийных бедствий такова, что даже сверхсовременные и новейшие методы предсказания катастроф (цунами, торнадо, землетрясений, лавин, селей и так далее) и связанных с ними техногенных и антропогенных рисков не дают стопроцентной гарантии безопасности. Накапливая статистику по подобным чрезвычайным ситуациям, человечество учится прогнозировать разрушительную силу и ущерб от чрезвычайных ситуаций, что рано или поздно даст возможность если не исключить, то по крайней мере свести негативные последствия к минимуму.

Валентина Свалова

Кандидат физико-математических наук
Ведущий научный сотрудник Института геоэкологии им. Е. М. Сергеева РАН
Вице-президент Геотермального энергетического общества России