RAS Earth ScienceГеоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология Environmental Geoscience

  • ISSN (Print) 0869-7809
  • ISSN (Online) 3034-6401

Рrobabilistic-statistical assessment of karst and suffosion hazard and risk of destruction by sinkholes of the main facilities at the Nizhny Novgorod NPP

PII
10.31857/S0869780924060028-1
DOI
10.31857/S0869780924060028
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume / Issue number 6
Pages
15-24
Abstract
In the mathematical description of sinkhole distribution with time, sinkholes are considered as random discrete events. The diameter of funnels is the main indicator of sinkhole impact power on the environment, and the intensity of sinkhole occurrence is the main probabilistic index. Most generally, the risk of losses from karst-suffosion sinkholes is the product of subsidence probability by the damage caused by a recipient object deformation or destruction. Formulas of direct damage and vulnerability have been derived, allowing for a unified assessment of physical and economic losses from damage to engineering and territorial facilities caused by geological processes. Two currently used stochastic models of sinkhole formation in covered karst areas are considered, i.e. exponential and linear models. It is shown that with the intensity of the process and the area of risk recipients less than 0.1 year–1⋅km–2 and 10 ha, respectively, these models give close values of the probability of damage to recipient objects. The linear model, written as a system of two equations, is devoid of some of its disadvantages and allows one to predict the risk of losses in case of non-compliance with Poisson’s law. In the article, the assessment of the risk of radioactive emissions and out-of-design accidents at the site of the projected NNPP power units is based on data obtained during surveys on 14 sinkholes formed over 53 years in an area of 50 km2, in the center of which the industrial site is located. The Poisson flow of events is found to take no place in this area, and a linear risk model has been chosen for the forecast, written as the product of the frequency of sinkholes occurrence under the four main structures of the NNPP by their vulnerability. Taking into account some assumptions and design features of engineering facilities, it is shown that the risk of their beyond-design accidents and the risk of radiation emissions at the industrial site are many times less than their permissible values specified by regulatory documents on the use of atomic energy in Russian Federation.
Keywords
карст карстово-суффозионные воронки опасность риск стохастические модели ущерб уязвимость
Date of publication
19.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
12

References

  1. 1. Аникеев А.В. Опасность и риск образования воронок провала и оседания в карстовых районах: основные показатели, подходы и способы оценки // Инженерная геология. 2016. № 5. С. 10−18.
  2. 2. Аникеев А.В. Провалы и воронки оседания в карстовых районах: механизмы образования, прогноз и оценка риска. М.: РУДН, 2017. 328 с.
  3. 3. Викторов А.С. Основные проблемы математической морфологии ландшафта. М.: Наука, 2006. 252 с.
  4. 4. Глинский М.Л., Егорова В.А., Чертков Л.Г. Особенности геологического строения участка размещения Нижегородской АЭС и их учет в проектных решениях ее строительства // Разведка и охрана недр. 2012. № 10. С. 49–52.
  5. 5. Карстоведение. Ч. 3. Инженерное карстоведение: учеб. пос. / Кол. авт. [В.Н. Дублянский, Г.Н. Дублянская, В.Н. Катаев и др.]. Пермь: Перм. гос. нац. ун-т, 2011. 288 с.
  6. 6. Катаев В.Н., Щербаков С.В., Золотарев Д.Р., Дробинина Е.В. Оценка карстовой опасности в отложениях мела на примере территории п. Вышкова Брянской области // Инженерная геология. Т. ХVII. № 3. 2022. С. 44–63.
  7. 7. Малугин В.А. Теория вероятностей и математическая статистика: учебник и практикум для среднего профессионального образования. М.: Юрайт, 2024. 470 с.
  8. 8. Природные опасности России. Оценка и управление природными рисками. Тематический том / Под ред. А.Л. Рагозина. М.: Изд. фирма “КРУК”, 2003. 320 с.
  9. 9. Рагозин А.Л. Современное состояние и перспективы оценки и управления природными рисками в строительстве // Анализ и оценка природного и техногенного риска в строительстве / Минстрой России. М.: ПНИИИС, 1995. С. 9–25.
  10. 10. Рагозин А.Л., Елкин В.А. Региональная оценка карстовой опасности и риска // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. 2003. № 4. С. 33–52.
  11. 11. Рекомендации по оценке геологического риска на территории г. Москвы / Под ред. А.Л. Рагозина. М.: Изд-во ГУП НИАЦ, 2002. 59 с. https://docs.cntd.ru/document/3666750
  12. 12. Рекомендации по проведению инженерных изысканий, проектированию, строительству и эксплуатации зданий и сооружений на закарстованных территориях Нижегородской области. Нижний Новгород, 2012. 140 с. https://docs.cntd.ru/document/465562526
  13. 13. Саваренский И.А. Прогноз устойчивости территории методом удаленности от ближайшего проявления карста // Прогноз изменений инженерно-геологических условий при строительстве. М.: Наука, 1990. С. 108–118.
  14. 14. Саваренский И.А., Миронов Н.А. Руководство по инженерно-геологическим изысканиям в районах развития карста. М.: ПНИИИС Госстроя России, 1995. 167 c.
  15. 15. Толмачев В.В. Вероятностный подход при оценке устойчивости закарстованных территорий и проектировании противокарстовых мероприятий // Инженерная геология. 1980. № 3. С. 98–107.
  16. 16. ТСН 11-301-2004По. Инженерно-геологические изыскания для строительства на территории Пермской области. Пермь, 2004. 122 с. https://libinfo.org/nsi/index.php?file=c3604011
  17. 17. ТСН 22–308–98 НН. Инженерные изыскания, проектирование, строительство и эксплуатация зданий и сооружений на закарстованных территориях Нижегородской области. 1999. 72 с. https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294814/4294814947.pdf
  18. 18. Хоменко В.П. Карстовое провалообразование: механизм и оценка опасности // Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах: матер. Межд. симпозиума / Под ред. В.Н. Катаева и др. Пермь: ПГНИУ, 2015. С. 50−60.
  19. 19. Birkmann J. Risk // Encyclopedia of Natural Hazards. Peter T. Bobrowsky, Ed., Springer, 2013. P. 856−862.
  20. 20. Kalsnes B., Nadim F., Lacasse S. Managing geological risk // Geologically Active / A.L. Williams, G.M. Pinches, C.Y. Chin et al. (eds). London: CRC Press, 2010. P. 111–126.
QR
Translate

Indexing

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library