У нас уже был свой «Непал»: сейсмолог Мухтар Хайдаров о катастрофе, которая может повториться в Алматы

После трагедии в Непале особенно остро звучит вопрос: насколько защищен Алматы от собственной катастрофы? Полвека назад город уже пережил мощнейший сель, который едва не прорвался через плотину Медеу. Сегодня за ней выросли плотные жилые кварталы и высотки, а сама защитная система, по мнению сейсмолога, кандидата физико-математических наук, экс-руководителя сейсмологических организаций Мухтара Хайдарова, требует особого внимания. В интервью Exclusive.kz ученый говорит о том, что Алматы нельзя позволить себе роскошь жить в иллюзии безопасности: природа ошибок не прощает, а цена беспечности может оказаться слишком высокой.

Как спасали город

– Недавняя трагедия в Непале, где сель смёл все на своем пути, вновь заставила алматинцев задуматься: может ли подобное произойти у нас?

– У нас уже был свой «Непал», и даже не один раз. Самый показательный пример – катастрофический сель 15 июля 1973 года в Малоалматинском ущелье. Он сформировался после прорыва моренного озера Туюксу, пошел вниз по Малой Алматинке, разрушил селезащитную плотину в Мынжилки и дошел до Медеу. Именно эта плотина остановила основную массу селя и не позволила ему обрушиться на Алматы.

Поток был колоссальной силы. Он двигал валуны массой в сотни тонн, разрушил часть турбазы «Горельник». Селехранилище Медеу заполнилось грязекаменной массой. Город оказался на грани катастрофы. Я тогда только окончил институт, геофизический факультет по сейсморазведке, и находился на лейтенантских курсах. Нас ночью отправили на Медеу. Когда мы поднялись на гребень плотины, просто оцепенели. Перед нами было огромное черное озеро, на котором плавали белые бревна. Вода стояла буквально в пяти метрах от наших ног.

Днем начались спасательные работы. Кранов, самосвалов, военной техники было столько, что они буквально сталкивались друг с другом. В спасении Медеу участвовал фактически весь Советский Союз.

Помню саму плотину. Она представляла собой большую губку, из которой в разных местах сочилась вода. Где-то тонкими струйками, а где-то бил настоящий фонтан. Я удивлялся, как она вообще выстояла. Для насыпной плотины это крайне опасная ситуация: вода может вымывать мелкий материал из ее тела, после чего начинаются деформации. Если бы плотина не удержала сель, Медеуский район мог бы просто исчезнуть.

– Почему сель настолько опасен?

– Сель – это не просто вода. Это вода плюс огромная масса грубообломочного и грунтового материала, ветки, деревья, камни. Валун размером с дом способен снести все на своем пути. Такие камни мы до сих пор видим в Алматы. Когда сегодня копают котлованы под дома или дороги, там попадаются огромные валуны. Это конусы выноса, сформированные селями.

После катастрофы 1973 года на Медеу были проведены уникальные работы. Около пяти тысяч тонн взрывчатки использовали для увеличения объема селехранилища. Это был эксперимент, которым был поражен весь мир. После этого плотину еще досыпали уже без взрывов. Ее высота увеличилась примерно с 80 до 150 метров.

На днях известный архитектор Павел Савранчук говорил, что мы слишком успокоились, забыли о селеопасности Малоалматинского ущелья, а ведь самой плотине Медеу уже около полувека.

– Насколько обоснованы эти опасения?

– Повод для беспокойства действительно есть. Плотина насыпная, то есть состоит из камней и грунтов. Если в ее теле появляются трещины или деформации, вода может начать вымывать материал.

В 1973 году мы уже увидели, насколько все было на грани. Огромные камни разбили бетонные сооружения и забили отводные каналы. Вода начала подниматься за плотиной. Затем пришли новые сели, насколько я помню, всего их было четыре.

Как я уже отметил, советские власти тогда отреагировали очень быстро. Доставили земснаряды, установили их на понтонах. Они выкачивали воду вместе с грязью, а ее отводили по огромным трубам, которые прямо тут же сваривали и прокладывали. Благодаря этому уровень воды удалось снизить. Плотина выстояла. Но это было настоящее спасение города.

Сейсмология умерла

– Как вы думаете, что необходимо сделать сегодня, чтобы не рассчитывать только на то, что плотина снова выдержит?

– Нужно разработать специальную программу по обследованию и укреплению плотины. Когда я работал в «Селезащите», ремонтными работами на ней занимались постоянно, каждый год выделялись бюджетные средства. Делается ли это регулярно сейчас?

Но проблема гораздо шире. У нас практически нет независимой контрольной системы не только в строительстве, но и в сейсмологии. Сейсмология фактически умерла. Раньше существовал институт, была экспедиция, полноценная система наблюдений. Мы общались с сейсмологами всего Советского Союза. Это была серьезная научная индустрия.

Сейчас у нас остались только несколько вывесок от сейсмологических организаций. Появляются даже такие названия, как ТОО «Институт сейсмической безопасности» – это уже какие-то гротескные формы.

– Алматы за эти десятилетия сильно изменился. За плотиной теперь не просто Медеуский район, а огромная территория с плотной застройкой. Насколько опасно сочетание селеопасной зоны и нынешнего строительства?

– Очень опасно. Неконтролируемое уплотнение и застройка уже стали притчей во языцех. Застройщики говорят: «У нас специальные технические условия». Кто его знает… В бытность СССР все проходило через Академию наук, отраслевые проектные институты, партийный контроль и другое. Но жизнь покажет, кто был прав.

При сильном землетрясении современные здания могут пострадать по нескольким причинам. Первая – разжижение грунтов. Это физика, и никто ее не отменял. Вторая – качество строительства и конструктивные решения. При сейсмическом ударе здание испытывает не только вертикальные, но и вращательные нагрузки.

Я сейчас ехал к вам и видел дом, который строится так: колонны, между ними этажи из плиток (этажерка!), а все остальное заполняется стеклом. Это, на мой взгляд, весьма опасная конструкция. Должны использоваться прочные материалы, конструктивно связывающие каркас с фундаментом и кровлей.

Когда здание превращается в «этажерку», при сейсмическом воздействии нижняя и верхняя части начинают работать по-разному. Конструкция может не выдержать. Мы не должны строить быстро и без должного контроля только ради того, чтобы поскорее получить квадратные метры.

– Почему в странах с высокой сейсмической активностью здания выдерживают сильные землетрясения, а у нас вопрос качества строительства остается таким болезненным?

– Потому что там работают нормы, контроль и страхование. Страховая компания не станет страховать дом, который может разрушиться, инспекторы тщательно проверяют, как он построен. Поэтому там применяют специальные бетоны, конструкции и решения, позволяющие зданиям выдерживать сейсмические колебания.

Мы видели, как в Турции, Венесуэле, Колумбии и других странах падали совершенно новые высотные дома. В этом и есть разница между развитыми и развивающимися системами. В развитых регионах ценят человеческую жизнь и не жалеют денег. К сожалению, наша экономика не потянет такие нормы и цены …

С водой шутки плохи

– Что вы можете сказать о вмешательстве человека в природные процессы, насколько это может влиять на сейсмическую ситуацию?

– Нельзя забывать о геоэкологии. Меня сейчас особенно беспокоит развитие мини-ГЭС и водохранилищ в Жетысу, севернее Алматы. Они наполняются, затем вода спускается, затем снова наполняются. Это постоянное активное воздействие воды на геологическую среду.

Когда вода под переменным давлением попадает в разломы, она меняет условия их работы. Тектонические напряжения существуют всегда. Но если эффективная прочность разлома снижается, он может активизироваться.

Еще академик Уфа Ахмедсафин предупреждал о возможных последствиях Капчагайского водохранилища. После его запуска в 1970 году действительно произошла серия сильных землетрясений магнитудой 7, в том числе Баканасское, чего никогда не было в советское время, да и сейчас тоже. Он всегда предупреждал, что научно необоснованное вмешательство в недра может привести к крайне нежелательным последствиям.

Во всем мире изучают связь между вмешательством человека в природу и сейсмической активностью. В общем, с водой шутки плохи. Ее нужно использовать разумно, соблюдая природный баланс.

– Вы опасаетесь, что масштабное строительство водохранилищ и мини-ГЭС может создать для Алматы дополнительные сейсмические риски?

– Да. Если мы бездумно будем относиться к геоэкологии, то сами можем создать условия для повторения катастроф, подобных Верненскому, Чиликскому и Кеминскому землетрясениям, произошедшим на рубеже XIX и XX веков. Кстати, повторение этих наших мегаземлетрясений уж точно разрушит уже старую насыпную плотину Медеу.

Земля неоднородна. Напряжения идут туда, где слабее. Если мы на большой территории создаем водохранилища, мини-ГЭС, активно орошаем разломы и меняем гидрологический режим, то нужно понимать, что будут тяжелые последствия.
Есть известные примеры, например, Газли в Узбекистане, где после интенсивной добычи газа произошла серия очень сильных землетрясений. Человек по жадности, можно сказать, чемпион Вселенной. Зачем уничтожать то, на чем мы стоим?

– А что происходит непосредственно с Алматы? Может ли стремительная урбанизация и рост высотной застройки влиять на природную среду города и гор и тем самым провоцировать землетрясение?

– Каждый город имеет над собой тепловой столб. Чем больше мегаполис, тем он мощнее. Алматы растет, и этот столб тоже увеличивается. Я считаю, что это может быть одним из факторов ускоренного таяния ледников, помимо глобального потепления. Мы стоим непосредственно у гор, поэтому последствия для нас особенно важны.

Город фактически расширяется, осваиваются все новые территории. Ладно, пусть так, но тогда надо сохранить и частные сектора, что не будет так сильно нагревать атмосферу города..

– То есть вы считаете, что частный сектор важен не только с точки зрения нтересов жителей, но и для экологического баланса Алматы?

– Именно. Частный сектор – это определенный баланс между землей и небом, поэтому его нужно оставить. Я бы предпочел огромный Алматы и огромные пригороды с этажностью один-два этажа, а не очень опасные многоэтажки.

Нельзя забывать и о горах. Когда ледники тают, меняется баланс между массой горы и ее глубинной частью. В геофизике это называется изостазией. Гора может немного подниматься, а локальные напряжения перераспределяются. Куда идут напряжения? Туда, где слабее. Поэтому одноэтажная или малоэтажная застройка гораздо ближе к естественному балансу территории.

– Часто обсуждается и арычная система Алматы. Могут ли арыки влиять на сейсмическую ситуацию?

– Нет. За всю историю Алматы никаких серьезных землетрясений, связанных с арычной системой, не было.
Для воздействия на земную кору нужны колоссальные объемы воды и давление. Теоретически, если взять десятки озер размером с Сайран, пробурить скважины на несколько километров и закачать туда эту воду под давлением, можно создать условия для землетрясения.

Арычная вода до этого уровня не доходит. Это небольшие потоки. Они важны скорее для городской среды, эстетики и культуры. Но история самого Верного показывает, насколько важен природный баланс – не рубите весь лес и будет всем счастье.

Когда в XIX веке вокруг города массово вырубали тянь-шаньскую ель, был нарушен естественный водный режим. Ель задерживает влагу на 70% и постепенно отдает ее в грунт. После вырубки вода стала уходить иначе – в шоковом режиме для земной коры.

Моя версия заключается в том, что огромные объемы воды стали поступать в разломы Заилийского Алатау. Внутри разломов вода становится флюидом, меняет свойства пород и снижает их эффективную прочность. На фоне существующих тектонических напряжений это могло способствовать активизации разломов. Именно поэтому с природой нужно жить в балансе.

– В истории Алматы были три особенно сильных землетрясения: Верненское 1887 года, Чиликское 1889-го и Кеминское 1911 года. Что они говорят нам о возможных рисках в будущем?

– Это три катастрофы, которые относятся к крупнейшим внутриконтинентальным землетрясениям Евразии. Верненское имело магнитуду около 7,3–7,8 по разным оценкам, Чиликское – около 8,4, Кеминское – около 8,2. Особенность в том, что все они рождены нашим Северным Тянь-Шанем и произошли рядом с Алматы.

Обычно между землетрясениями максимальной силы проходят сотни, а иногда и тысячи лет. Теоретически для внутриконтинентальных регионов интервалы могут составлять от тысячи до десяти тысяч лет. Но Земля неоднородна, поэтому повторяемость здесь только квазипериодическая. Если мы не будем торопить землетрясение сами — через воду, перегрев атмосферы города и другими атропогенными вмешательствами, то оно либо отодвинется лет так на 500–1000 или просто «рассосется» вовсе. И такие «молчаливые землетрясения» бывали.

Иными словами, мы не можем сказать, когда произойдет следующее сильное землетрясение. Но мы точно не имеем права считать, что опасность исчезла. Алматы находится в зоне высокой сейсмической активности. И чем больше мы вмешиваемся в природную систему, тем больше сами своими руками увеличиваем риск новой катастрофы.

Главный вывод прост: нельзя терять бдительность. К возможной катастрофе нужно готовиться заранее, а не начинать спасать город, когда беда уже произошла.

Иллюстрация на обложке из открытых источников.