​В Институте вычислительных технологий СО РАН оценили уровень опасности цунами на месте строительства камчатского порта для перегрузки сжиженного газа с Ямала.

Значительная доля российского природного газа добывается и будет добываться на Ямале и вблизи него. Транспортировка газа по Северному морскому пути производится танкерами ледового класса, а доставку конечным потребителям в страны Юго-Восточной Азии эффективнее осуществлять через перевалочный порт в Тихом океане. Это позволяет выполнить конечную часть маршрута обычными океанскими судами-газовозами. Такой порт собирается строить ПАО «НОВАТЭК». 
 
Производительность планируемого камчатского комплекса перегрузки составит 20 миллионов тонн в год. Местом строительства выбрана Бечевинская бухта, расположенная примерно в 70 километрах от Петропавловска-Камчатского. Надо понимать, что Камчатка — сейсмо- и цунами-опасный регион. Последнее сильное землетрясение там было в 2006 году, незначительные же происходят регулярно. Это обстоятельство послужило причиной обращения проектировщиков перевалочного комплекса к специалистам из Института вычислительных технологий СО РАН с просьбой оценить цунами-безопасность различных проектных решений.
 
«Еще в 1980-х годах к нам на конференции стали приезжать военно-морские строители, которых интересовало моделирование волновых процессов в океане, — рассказал сотрудник ИВТ СО РАН Леонид Борисович Чубаров. — Многие из этих специалистов затем перешли в гражданские отрасли, в том числе занялись проектированием гидротехнических сооружений. Так, в обратившемся к нам петербургском ЗАО «ГТ Морстрой», проектирующем перевалочный комплекс, тоже работают бывшие военно-морские строители, с которыми удалось быстро найти общий язык».
 
Коллективу исполнителей проекта надо было ответить на вопрос проектировщиков о существовании цунами-безопасных участков бухты, в которых можно будет разместить планируемый комплекс сооружений. В таких участках акватории характеристики проявления волн цунами не должны превышать определенных пороговых значений в некоторый промежуток времени для заданного уровня риска на период эксплуатации сооружений.
 
«Известны несколько подходов к оценке цунами-опасности, — отметил Леонид Борисович Чубаров. — Есть, например, метод оценки максимально опасного случая, когда для определенной точки побережья рассчитывается возможный максимум высоты волны и других ее поражающих факторов. Но применительно к Бечевинской бухте мы использовали методику РТНА — Probabilistic Tsunami Hazard Assessment (вероятностная оценка цунами-опасности)». Методика PTHA вполне соответствует поставленной проектировщиками задаче, так как позволяет гибко оценивать уровень риска. Она определяет зависимость между величиной катастрофического проявления волны цунами и вероятностью такого проявления. В ее основе лежит аналогичная методика для землетрясений — PSHA, где буква S соответствует сейсмике. 
 
Леонид Чубаров пояснил: «Если для прогнозирования сейсмической опасности есть достаточно простые инженерные формулы, переводящие магнитуду землетрясения, например, в уровень сотрясаемости, то при оценке воздействия волн цунами требуется решать довольно серьезный комплекс сложных гидродинамических задач. Для достижения необходимой точности нужно использовать цифровые карты рельефа дна бухты и прилегающих к ней участков суши высокого разрешения, поэтому вычислительная трудоемкость оценки цунами-опасности на несколько порядков выше, чем для оценки сейсмоопасности».
 
Леонид Чубаров 
 
Основной причиной возникновения волн цунами у Дальневосточного побережья РФ являются землетрясения. На их долю приходится около 85 % всех подобных явлений в этом регионе. Поэтому для решения поставленной задачи ученые ИВТ СО РАН сначала создали набор модельных источников вероятных цунами-генерирующих землетрясений. Их очаги располагались недалеко от восточного побережья Камчатки под дном Тихого океана, где находится несколько зон разломов земной коры. Каждый из таких модельных сейсмических источников был наделен своим параметром повторяемости. Далее, для каждого из возможных сейсмических событий были проведены расчеты, моделирующие генерацию волн, их распространение и накат на берег с учетом гидрологических особенностей Бечевинской бухты, включая планируемый донный канал. 
 
Среди разнообразных исходных данных, послуживших основой для расчетов, особо следует упомянуть материалы, почерпнутые из каталогов исторических событий и результатов исследований палеоцунами. Выборка и интерпретация этих материалов велась в сотрудничестве с Татьяной Константиновной Пинегиной из Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН и Александром Викторовичем Ландером из Института теории прогноза землетрясений РАН, выполнявшими смежный проект по изучению проявлений палеоцунами вблизи Бечевинской бухты.
 
Работу по исследованию цунамиопасности Бечевинской бухты проводила группа молодых сотрудников Института вычислительных технологий СО РАН в составе Владимира Андреевича Кихтенко, Софьи Александровны Бейзель и Олега Игоревича Гусева. «Задачу компьютерного моделирования можно разделить на пять больших блоков, — пояснил Олег Гусев. — Это создание собственно математических моделей, разработку для них численных алгоритмов и само программирование, то есть получение инструментария для расчетов, проведение расчетов и интерпретацию их результатов». Расчеты, о которых идет речь, потребовали 57 000 часов машинного времени (CPU-часов). «Это не тот объем, который можно выполнить на персональном компьютере,— добавил Владимир Кихтенко, — но вычислительных ресурсов ИВТ СО РАН оказалось вполне достаточно для того, чтобы завершить всю необходимую работу в установленный заказчиком срок». 
 
Свою работу команда ИВТ СО РАН выполняла с помощью оригинальных программных комплексов и ранее разработанной методики, применявшейся, в частности, в ходе поддержанного Российским научным фондом проекта по оценке цунами-опасности всего Тихоокеанского побережья России. «Мы стоим, как говорится, на плечах гигантов, — отметил Владимир Кихтенко. — Применявшиеся нами методики создавались и совершенствовались научной школой академика Юрия Ивановича Шокина». 
 
«Результаты наших расчетов позволили составить рекомендации по выбору оптимального варианта размещения комплекса по перегрузке сжиженного природного газа в Бечевинской бухте, а также сделать выводы о возможности такого размещения, даже без строительства сложных и дорогостоящих цунами-защитных сооружений, — резюмировал Леонид Чубаров».
 
Пресс-служба ИВТ СО РАН

Источники

Цунами-безопасность Бечевинки
Наука в Сибири (sbras.info), 03/12/2018

Похожие новости

  • 05/12/2017

    Цифровая экономика как предмет анализа ученых

    ​В новосибирском Академгородке начала работу XVI российская конференция "Распределенные информационно-вычислительные ресурсы. Наука - цифровой экономике" (DICR-2017). Представительный форум проходит на площадке Института вычислительных технологий СО РАН, научный руководитель которого, академик Юрий Иванович Шокин конкретизировал предмет обсуждений: "Речь идет о "кусочке" экономики, связанном с цифровыми технологиями, способном существенно помочь развитию всей страны".
    1434
  • 12/04/2019

    Как вычислить путь звезды

    Астрофизику сегодня невозможно представить без компьютерного моделирования: ученые воссоздают на ЭВМ космические процессы, не доступные для наблюдения, чтобы ставить эксперименты и подтверждать теории.
    403
  • 29/12/2018

    Провожая 2018-й: об интересных, ярких и значимых исследованиях сибирских ученых

    ​Специалисты из лаборатории биоинформатики Института вычислительных технологий СО РАН разработали программное обеспечение для создания моделей организма человека и его частей, например сердечно-сосудистой системы.
    1134
  • 18/04/2019

    Оползень и ледяное цунами на Бурее: редкий природный феномен или первый тревожный звонок?

    ​В конце декабря 2018 года из новостных сообщений стало известно о масштабном оползне, возникшем в средней части Бурейского водохранилища. Он полностью перекрыл русло реки, заблокировав пополнение водохранилища Бурейской ГЭС (Амурская область и Хабаровский край) с площади, составляющей примерно две трети от ее водосбора.
    238
  • 21/10/2016

    Сергей Кабанихин: решение обратных задач важно для человечества

    ​Говорят, рассуждение Платона о том, что человечеству в процессе познания порой доступны только тени на стене пещеры и эхо, явилось предвестником решения Аристотелем задачи восстановления формы Земли по ее тени на Луне.
    3644
  • 16/09/2016

    Новосибирский ученый награждён дипломом Европейской научно-промышленной палаты

    ​Диплом Европейской научно-промышленной палаты (Diploma di Merito) и медаль за исключительные профессиональные достижения присуждены профессору НГУ, доктору физико-математических наук, ведущему научному сотруднику лаборатории стохастических задач Института вычислительной математики и математической геофизики Антону Войтишеку.
    2321
  • 30/04/2019

    Алгоритмы для пушкиниста: в ИВТ СО РАН создают информационную систему для филологов

    ​​​В Институте вычислительных технологий СО РАН создают систему, берущую на себя многие операции по классификации и сравнительному анализу текстов, в том числе художественных. Ученые-литературоведы не только читают, но и считают: количество слогов, слов и строк, повторов тех или иных выражений, оборотов, лексических конструкций, образов и тому подобного.
    238
  • 14/05/2018

    Интервью с начальником управления научно-технического развития дирекции нефтепереработки «Газпром нефти» Андреем Клейменовым

    - Андрей Владимирович, расскажите о приоритетных направлениях НИОКР Газпром нефти. Что стоит на повестке дня в первую очередь?- Как известно, у нас есть утвержденные стратегические ориентиры до 2025 г.
    813
  • 21/09/2017

    Минприроды РФ назвало Обь и Енисей непригодными для питья

    ​В федеральной прессе появился проект традиционного государственного доклада "О состоянии и об охране окружающей среды в Российской Федерации в 2016 году", подготовленного в Министерстве природных ресурсов и экологии РФ, где приводятся критические данные по ситуации в стране.
    898
  • 08/02/2018

    Десять открытий российских ученых, которые потрясли мир

    ​​Более 70% россиян не в состоянии назвать ни одного научного достижения в стране за последние десятилетия - таковы результаты социологического исследования ВЦИОМ, выполненного ко Дню российской науки.
    1004