1. ISTCGCAP
  2. Всі випуски
  3. Випуск 97, 2023
  4. Дослідження впливу коливання рівня води на геодинамічну ситуацію в природно-технічній геосистемі каскаду Дністровських ГЕС і ГАЕС

Дослідження впливу коливання рівня води на геодинамічну ситуацію в природно-технічній геосистемі каскаду Дністровських ГЕС і ГАЕС

ISTCGCAP.
2023;
Випуск 97, 2023, Номер 97
: 24-31
https://doi.org/10.23939/istcgcap2023.97.024
Надіслано: Березень 10, 2023
Автори:
  1. Андрій Зигар
  2. Юрій Ющенко
  3. Ігор Савчин
1
Чернівецький національний університет імені Ю. Федьковича
2
Чернівецький національний університет імені Ю. Федьковича
3
Національний університет “Львівська політехніка”

Метою досліджень є виявлення залежності між змінами рівня води та локальною сейсмічною активністю регіону в якому функціонує каскад Дністровських ГЕС та ГАЕС. Методика. Для аналізу сейсмічної активності використано статистичну інформацію за період з 2016 по 2021 рік. Використовуючи фільтрацію, відібрано гіпоцентри землетрусів в радіусі 30 км від сейсмічної станції з індексом NDNU, за допомогою інструментів геоінформаційних технологій, гіпоцентри землетрусів співставлені з  геологічною будовою регіону. Результати. Під час проведених досліджень  встановлено залежність між сейсмічними подіями та коливаннями рівня води у резервуарі водосховища, щільність епізодів, сконцентрованих в зоні експлуатації водосховища, а також – магнітуда і невелика глибина вказують на ймовірність активації розломів, розташованих у геологічних шарах, близьких до поверхні землі. Виконана оцінка напруги в ґрунтах. За допомогою теорії Кулона-Мора наближено вирахувано граничні напруження, які призводять до руйнування структурних зав’язків, визначено оптимальні режими  роботи водосховища.  Наукова новизна. Дослідження  в статті дають змогу точніше оцінити вплив градіента напруги в грунтах на фонову сейсмічність в зоні експлуатації водосховища. Практичне значення цього дослідження полягає в розумінні впливу градієнта напруги на індукційні землетруси. Описаний метод, який базуеться на принципах закону Кулона та теорії Мора, дозволяє дистанційно дослідити поведінку матеріалу за різних умов навантаження. Це дослідження і розробка геомеханічної моделі дають змогу краще зрозуміти і передбачати поведінку землетрусів, визначити безпечні зони навантаження. Це має практичне значення при проєктуванні та будівництві споруд, а також для оцінювання ризиків і вжиття відповідних заходів щодо забезпечення безпеки.

сейсмічна станція
ГЕС
ГАЕС
геосистема
геодинаміка
землетрус
геологія
коливання рівнів води
резервуар
індукований землетрус
магнітуда
тектонічний розлом
  1. Укргідроенерго, (2023). https://uhe.gov.ua/filiyi/dyrektsiya_z_budivnytstva_dnistrovskoyi_haes
  2. Anderson, E. M. (1905). The dynamics of faulting. Transactions of the Edinburgh Geological Society, 8(3), 387–402. https://doi.org/10.1144/transed.8.3.387 
  3. Brusak, I., & Tretyak, K. (2021, October). On the impact of non-tidal atmospheric loading on the GNSS stations of regional networks and engineering facilities. In International Conference of Young Professionals «GeoTerrace-2021» (Vol. 2021, No. 1, pp. 1-5). EAGE Publications BV. https://doi.org/10.3997/2214-4609.20215K3013
  4. Brusak, I., Tretyak, K., & Pronyshyn, R. (2022). Preliminary Studies of Seismicity Caused by the Water Level Changes in Dnister Upper Reservoir. International Conference of Young Professionals «GeoTerrace-2022». https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022590022
  5. Célérier, B. (2008). Seeking Anderson’s faulting in seismicity: A centennial celebration. Reviews of Geophysics, 46(4). https://doi.org/10.1029/2007rg000240 
  6. Chopra, A. K., & Chakrabarti, P. (1973, April 1). The Koyna earthquake and the damage to Koyna Dam. Bulletin of the Seismological Society of America, 63(2), 381-397. https://doi.org/10.1785/bssa0630020381
  7. Day, S. M., Yu, G., & Wald, D. J. (1998, April 1). Dynamic stress changes during earthquake rupture. Bulletin of the Seismological Society of America, 88(2), 512-522. https://doi.org/10.1785/bssa0880020512
  8. Geidt, V. D., Geidt, L. V., Geidt, A. V., & Sheshukova, S. V. (2021, December). Effect of Deep Vibration on Physical State of Soil Being Changed. Civil Engineering and Architecture, 9(7), 2273-2277. https://doi.org/10.13189/cea.2021.090714
  9. Gupta, H. K. (1992). Reservoir induced earthquakes. Elsevier.
  10. Howells, D. A. (1974). The time for a significant change of pore pressure. Engineering Geology, 8(1-2), 135-138. https://doi.org/10.1016/0013-7952(74)90020-9 
  11. International Seismological Centre. (n.d.). Retrieved from http://www.isc.ac.uk/
  12. Karl, T. (1962, June). Measurement of Stresses in Rock. Géotechnique, 12(2), 105–124. https://doi.org/10.1680/geot.1962.12.2.105
  13. Keith, C. M., Simpson, D. W., & Soboleva, O. V. (1982, June 10). Induced seismicity and style of deformation at Nurek Reservoir, Tadjik SSR. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 87(B6), 4609-4624. https://doi.org/10.1029/jb087ib06p04609
  14. Parotidis, M., Rothert, E., & Shapiro, S. A. (2003). Pore-pressure diffusion: A possible triggering mechanism for the earthquake swarms 2000 in Vogtland/NW-Bohemia, central Europe. Geophysical Research Letters, 30(20), n/a–n/a. https://doi.org/10.1029/2003gl018110 
  15. Petruccelli, A., Schorlemmer, D., Tormann, T., Rinaldi, A. P., Wiemer, S., Gasperini, P., & Vannucci, G. (2019). The influence of faulting style on the size-distribution of global earthquakes. Earth and Planetary Science Letters, 527, 115791. doi:10.1016/j.epsl.2019.115791 
  16. Purcaru, G., & Berckhemer, H. (1982, April). Quantitative relations of seismic source parameters and a classification of earthquakes. Tectonophysics, 84(1), 57-128. https://doi.org/10.1016/0040-1951(82)90154-8
  17. Savchyn, I., & Vaskovets, S. (2018, January 18). Local geodynamics of the territory of dniester pumped storage power PLANT. Acta Geodynamica Et Geomaterialia, 41–46. https://doi.org/10.13168/agg.2018.0002
  18. Savchyn, I., & Pronyshyn, R. (2020, September). Differentiation of recent local geodynamic and seismic processes of technogenic-loaded territories based on the example of Dnister Hydro Power Complex (Ukraine). Geodesy and Geodynamics, 11(5), 391-400. https://doi.org/10.1016/j.geog.2020.06.001
  19. State Service of Geology and Mineral Resources of Ukraine. (2021). State geological map of Ukraine on scale of 1:200,000 sheets M-35-XXVIII (Bar), M-35-XXXIV (Mohyliv-Podilskyi). https://www.geo.gov.ua/
  20. Talwani, P. (1976). Earthquakes associated with the Clark Hill reservoir, South Carolina — A case of induced seismicity. Engineering Geology, 10(2-4), 239–253. https://doi.org/10.1016/0013-7952(76)90024-7 
  21. Talwani, P. (1997, December). On the Nature of Reservoir-induced Seismicity. Pure and Applied Geophysics, 150(3-4), 473-492. https://doi.org/10.1007/s000240050089
  22. Talwani, P., & Acree, S. (1986). Pore pressure diffusion and the mechanism of reservoir-induced seismicity. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 23(4), 126. https://doi.org/10.1016/0148-9062(86)90658-3 
  23. Tretyak, K., & Brusak, V. (2022, June 28). Modern deformations of Earth crust of territory of Western Ukraine based on «GEOTERRACE» GNSS network data. Geodynamics, 1(32)), 16–25. https://doi.org/10.23939/jgd2022.02.016
  24. Wang, C. Y., & Manga, M. (2021). Earthquakes influenced by water. In Water and Earthquakes (pp. 61-82). Cham: Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-030-64308-9_4
  25. Zhao, R., Xue, J., & Deng, K. (2022, September 15). Modelling seismicity pattern of reservoir-induced earthquakes including poroelastic stressing and nucleation effects. Geophysical Journal International, 232(2), 739-749. https://doi.org/10.1093/gji/ggac361
  26. Zoback, M. D. (2010, April 1). Reservoir Geomechanics.
  27. Zyhar, A., Savchyn, I., Yushchenko, Y., & Pasichnyk, M. (2021, June 29). Analysis of inclinometric observations and prediction of soils deformations in the area of the Dnister PSPP. Geodynamics, 1(30), 17-24. https://doi.org/10.23939/jgd2021.01.017