Выявление зон разломов земной коры, оказывающих воздействие на южный участок трубопровода проекта «Cахалин-2», по данным космических съемок

Abstract

Актуальность исследования определяется потребностью в оперативном получении информации о состоянии трасс магистральных трубопроводов и активности эндогенных процессов, происходящих в толщах горных пород, находящихся в зоне взаимодействия с трубой. Подвижки блоков земной коры служат триггерами появления дефектов или аварий при эксплуатации трубопроводных систем. Средства аэрокосмического мониторинга вследствие обзорности, точности и оперативности наилучшим образом соответствуют требованиям к информации, обеспечивающей анализ динамики развития природных процессов. В этом свете разработка методов автоматизированного дешифрирования для определения мест активного воздействия на трубопроводы весьма актуальна. Цель: выявление мест пересечения трассы на участке Советское-Пригородное зонами активных разломов для оценки рисков негативного воздействия при организации геотехнического мониторинга в этих зонах. Объект: снимки территории, по которой проложены трубопроводы, полученные с космических аппаратов Landsat, Sentinel, а также Shuttle при выполнении проекта SRTM, а также данные о положении эпицентров землетрясений на этой же территории. Методы: дешифрирование космических изображений, методы картографирования в геоинформационной среде, статистические, линеаментного анализа. Использование программных комплексов QGIS, ArcGIS, LEFA. Результаты и выводы. Проанализирована спутниковая и геофизическая информация о состоянии исследуемой территории, определены разломные зоны, пересекающие трассу трубопроводов проекта «Сахалин-2». Выявлены участки активных разломов, на которые следует обратить пристальное внимание при организации мониторинга в местах возможных подвижек блоков земной коры, которые являются источниками аварийных дефектов трубы. На территории установлены главные трансрегиональные разломные зоны меридионального простирания (I ранга): Хоккай до-Сахалинская (Охотско-Озерская ветвь зоны разломов Тунайчинской синклинальной впадины), Центрально-Сахалинская (Ключевская оперяющая зона разломов) и Западно-Сахалинская (Слепиковско-Невельский участок зоны разломов). Выделены зоны разломов II ранга: Сусунайская - на границе Сусунайского хребта и Сусунайской низменности, а также крупная цепь разломов северо-западно-юго-восточного диагонального простирания, пересекающая трассу трубопровода на Вахрушевско-Христофоровском участке. Кроме того, на снимках выделяются более мелкие разломы III и IV ранга. Сведения о состоянии трубопроводов в местах пересечения с разломными зонами собираются в базах данных аэрокосмического мониторинга трубопроводных систем. Такие данные востребованы при проведении инженерных изысканий, выполнении проектирования и строительства объектов трубопроводного транспорта, а также в процессе эксплуатации трубопроводов

Relevance. The need to promptly obtain information about the state of the main pipeline routes and the activity of endogenous processes occurring in the rock strata located in the zone of interaction with the pipe. The movements of the blocks of the earth crust serve as triggers for the appearance of defects or accidents during the operation of pipeline systems. Due to their visibility, accuracy and efficiency, aerospace monitoring tools best meet the requirements for information that provides an analysis of the dynamics of the development of natural processes. In this light, the development methods of operational automated decoding to determine the places of active impact on pipelines is very relevant. Aim. To identify the intersections of the route on the Sovetskoe-Prigorodnoe section with zones of active faults to assess the risks of negative impacts during operation of pipeline and organize geotechnical monitoring in these zones. Object. Images of the territory along which pipelines are laid, obtained from Landsat, Sentinel, and Shuttle spacecraft during the implementation of the SRTM project, suitable for identifying disjunctive faults, as well as data on the position of earthquake epicenters in this territory. Methods. Decoding of space images, methods of mapping in a geographic information environment, statistical, lineament analysis. Using software packages QGIS, ArcGIS, LEFA. Results and conclusions. The authors have analyzed the satellite and geophysical information on the condition of the studied territory, identified the fault zones crossing the pipeline route of the Sakhalin-2 project. The authors identified the areas of active faults, which should be paid close attention to when organizing monitoring in places of possible movements of blocks of the earth crust, which are sources of emergency pipe defects. Active fault zones have been mapped that warrant focused monitoring efforts in areas susceptible to crustal block displacements, which pose significant risks to pipeline structural safety. The authors established the main transregional fault zones of the meridional strike (rank I) on the territory: Khokkaido-Sakhalinskaya (Okhotsk-Ozerskaya branch of the Tunaichinsky synclinal depression fault zone), Tsentralno-Sakhalinskaya (Klyuchevskaya feathering fault zone) and Zapadno-Sakhalinskya (Slepikovsko-Nevelskiy section of the fault zone). They identified the fault zones of the II rank: Susunayskaya on the border of the Susunai ridge and the Susunai lowland, as well as a large chain of faults of the north-west-south-east diagonal strike crossing the pipeline route at the Vakhrushevsko-Khristoforovsky section. In addition, smaller grade III and IV faults are highlighted in the images. Information on the condition of pipelines at the points of intersection with fault zones should be collected in databases of aerospace monitoring of pipeline systems. Such data are in demand during engineering surveys, design and construction of pipeline transport facilities, as well as during the operation of pipelines