nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2026-3-90-102nuc-1073Research ArticleСтатьиОЦЕНКА СЕЙСМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РАЙОНА РАСПОЛОЖЕНИЯ ШУЛЬБИНСКОЙ ГЭСASSESSMENT OF SEISMIC CONDITIONS IN THE SHULBINSK HPP AREAhttps://orcid.org/0000-0001-9945-8473ИсағалиӘ. А.IssagaliA. A.

Әсем Айдарқызы Исағали - МНС группы АНИ ЦСОССИ, геофизика и сейсмология.

Алматы

Almaty

a.issagali@kndc.kzhttps://orcid.org/0000-0003-2273-7890МихайловаН. Н.MikhailovaN. N.

Наталья Николаевна Михайлова - доктор физ.- мат. наук, директор ЦСОССИ.

Алматы

Almaty

mikhailova@kndc.kzhttps://orcid.org/0009-0000-4693-9820ШульгаМ. В.ShulgaM. V.

Михаил Викторович Шульга - Геофизик.

Алматы

Almaty

shulga.mikhail.00@mail.ruФилиал «Институт геофизических исследований» РГП НЯЦ РККазахстанRSE NNC RK Branch “Institute of Geophysical Research”Kazakhstan2026161020260390102Copyright © Исағали Ә.А., Михайлова Н.Н., Шульга М.В., 20262026Исағали Ә.А., Михайлова Н.Н., Шульга М.В.Issagali A.A., Mikhailova N.N., Shulga M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/1073

Шульбинская гидроэлектростанция (ГЭС) является объектом повышенной инженерной ответственности, что требует уточненной оценки локальной сейсмической опасности. В работе представлены результаты инструментальных сейсмологических исследований территории Шульбинской ГЭС, выполненных с использованием пяти временных пунктов наблюдений (SB1–SB5). Произведен анализ спектральных характеристик микросейсмического шума, определен отклик грунтов методом HVSR, проведен анализ отношений амплитуд на разных станциях, полученных по записям землетрясений и взрывов для разных типов волн.

Показано, что исследуемая территория сейсмически неоднородна: наиболее выраженное локальное усиление сейсмических колебаний выявлено на насыпной плотине (пункт SB1) – приращение интенсивности по шкале MSK-64 составляет 0,7–0,9 балла, тогда как на остальных пунктах значимого увеличения интенсивности колебаний по отношению к эталонной станции не отмечается. Выявленные отличия связаны с грунтовыми условиями, показателем которых является значение Vs30, определенное проведенными сейсморазведочными работами по 10 профилям. На основании согласованных результатов HVSR и анализа волновых форм событий даны рекомендации по необходимости организации постоянного мониторинга состояния плотины сейсмическими методами.

The Shulbinsk Hydroelectric Power Plant (HPP) is a critical infrastructure facility with a high level of engineering responsibility, necessitating a detailed assessment of local seismic hazard. This study presents the results of instrumental seismological investigations conducted within the Shulbinsk HPP area using data acquired from five temporary observation sites (SB1–SB5). Spectral characteristics of ambient seismic noise were analyzed, site response was evaluated using the Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio (HVSR) method, and the obtained results were compared with amplitude ratios derived from recordings of earthquakes and quarry blasts.

The results indicate significant seismic heterogeneity across the study area. The most pronounced local amplification of seismic ground motion was identified at the embankment dam site (station SB1), where the increment in seismic intensity reaches approximately 0.7–0.9 points on the MSK-64 scale. In contrast, no significant increase in seismic intensity was observed at the remaining observation sites. The identified differences are associated with local soil conditions and low Vs30 values within the embankment body. Based on the consistency between the HVSR results and waveform analyses of recorded seismic events, recommendations are provided regarding the implementation of continuous seismic monitoring of the dam condition.

Шульбинская ГЭСсейсмическая опасностьсейсмическая станциясейсмическое микрорайонированиеHVSRсейсмические шумыприращение интенсивностиShulbinsk Hydroelectric Power Plant (HPP)seismic hazardseismic stationseismic microzonationHVSRambient seismic noiseseismic intensity incrementРабота выполнена при финансовой поддержке Агентства Республики Казахстан по атомной энергии в рамках научно-технической программы BR24792713 «Развитие атомной энергетики в Республике Казахстан»ReferencesКарта сейсмического районирования СССР. Масштаб 1:5 000 000 / гл. ред. М. А. Садовский; Межведомственный совет по сейсмологии и сейсмостойкому строительству при Президиуме АН СССР, Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта. – 1978.Sadovsky, M.A. (Ed.). (1978). Map of Seismic Zonation of the USSR, Scale 1:5,000,000. USSR Academy of Sciences, Interdepartmental Council on Seismology and Earthquake Engineering Construction. Moscow, USSR.Карта общего сейсмического районирования Республики Казахстан и прилегающих районов Кыргызстана, Узбекистана, Туркменистана и Китая. Масштаб 1:2 500 000 / сост. А. К. Курскеев, А. В. Тимуш, А. Сыдыков, В. И. Шацилов; при участии А. Б. Садыковой, П. Н. Горбунова; Министерство образования и науки Республики Казахстан, Институт сейсмологии. – 2003.Institute of Seismology, Ministry of Education and Science of the Republic of Kazakhstan. (2006). Map of General Seismic Zonation of the Republic of Kazakhstan and Adjacent Areas of Kyrgyzstan, Uzbekistan, Turkmenistan and China. Scale 1:2,500,000. Almaty, Kazakhstan.СП РК 2.03-30-2017. Строительство в сейсмических зонах: с изменениями и дополнениями по состоянию на 21.10.2021.SP RK 2.03-30-2017. (2021). Construction in Seismic Zones (with amendments and additions as of October 21, 2021). Astana, Kazakhstan.Нурмагамбетов А., Садыков А., Тимуш А. В., Хайдаров М. С., Власова А. А., Михайлова Н. Н., Сабитов М. М., Умирзакова А., Гапич В. А. Зайсанское землетрясение 14 июня 1990 г. // Землетрясения в СССР в 1990 году. – М.: ГС РАН, 1996. – С. 54–60.Nurmagambetov, A., Sadykov, A., Timush, A.V., Khaidarov, M.S., Vlasova, A.A., Mikhailova, N.N., Sabitov, M.M., Umirzakova, A., & Gapich, V.A. (1996). Zaisan earthquake of June 14, 1990. In: Earthquakes in the USSR in 1990 (pp. 54–60). Moscow: Geophysical Survey, Russian Academy of Sciences.Арефьев С. С., Быкова В. В. Алтайское землетрясение 2003 г.: очаг и афтершоки // Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле: тезисы докладов Всероссийской конференции. – М., 2008. – Т. 2. – С. 211–213.Arefiev, S.S., & Bykova, V.V. (2008). Altai earthquake of 2003: source mechanism and aftershocks. In: Proceedings of the All-Russian Conference “Tectonophysics and Current Issues of Earth Sciences” (Vol. 2, pp. 211–213). Moscow, Russia.Дягилев Р. А., Маловичко Д. А. Микросейсмическое районирование: учеб.-метод. пособие. – Пермь: Пермский государственный университет, 2007. – 90 с.Dyagilev, R.A., & Malovichko, D.A. Microseismic Zonation: Educational and Methodological Guide. Perm State University, Perm, Russia.Влияние грунтов на интенсивность сейсмических колебаний / под ред. С. В. Медведева // Вопросы инженерной сейсмологии. – М.: Наука, 1973. – Вып. 15. – 206 с.Medvedev, S.V. (Ed.). (1973). Influence of Soils on Seismic Intensity. Problems of Engineering Seismology, Issue 15. Moscow: Nauka, 206 p.Peterson, J. Observation and Modeling of Seismic Background Noise. Open-File Report 93-322, Albuquerque, New Mexico, 199342 pp..Peterson, J. (1993). Observation and Modeling of Seismic Background Noise. U.S. Geological Survey Open-File Report 93–322, Albuquerque, New Mexico, 42 p.Nakamura Y. A method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremor on the ground surface // Quarterly Report of Railway Technical Research Institute. – 1989. – Vol. 30, No. 1. – P. 25–33.Nakamura, Y. (1989). A method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremor on the ground surface. Quarterly Report of Railway Technical Research Institute, 30(1), 25–33.Molnar S., Cassidy J. F., Castellaro S., Cornou C., Crow H., Hunter J. A., Matsushima S., Sanchez-Sesma F. J., Yong A. Application of Microtremor Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio (MHVSR) Analysis for Site Characterization: State of the Art // Surveys in Geophysics. – 2018. – Vol. 39. – P. 613–631.Molnar, S., Cassidy, J.F., Castellaro, S., Cornou, C., Crow, H., Hunter, J.A., Matsushima, S., Sanchez-Sesma, F.J., & Yong, A. (2018). Application of Microtremor Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio (MHVSR) Analysis for Site Characterization: State of the Art. Surveys in Geophysics, 39, 613–631.Wathelet M. Geopsy Project [Electronic resource]. – URL: http://www.geopsy.org/ (accessed: 31.08.2026).Wathelet, M. (2010). Geopsy Project. Available at: http://www.geopsy.orgSESAME. Guidelines for the Implementation of the H/V Spectral Ratio Technique on Ambient Vibrations: Measurements, Processing and Interpretation. – SESAME European Research Project WP12, 2004. – 62 p.SESAME European Research Project WP12. (2004). Guidelines for the Implementation of the H/V Spectral Ratio Technique on Ambient Vibrations: Measurements, Processing and Interpretation (pp. 1–62).Quinlan D. M., Harvey D. Datascope: A Relational Database System for Scientists // Eos, Transactions American Geophysical Union. – 1994. – Vol. 75. – P. 431–432.Quinlan, D. (1995). DATASCOPE: Relational Database System for Scientists Tutorial (Version 1.1).Горяинов Н. Н., Ляховицкий Ф. М. Сейсмические методы в инженерной геологии. – М.: Недра, 1979. – 143 с.Goryainov, N.N., & Lyakhovitsky, F.M. (1979). Seismic Methods in Engineering Geology. Moscow: Nedra, 143 p.Anderson J., Farrell W. E., Garcia K., Given J., Swanger H. Center for Seismic Studies Version 3 Database: Schema Reference Manual. – Arlington: Center for Seismic Studies, 1990. – Technical Report C90-01. – 64 p.Anderson, J., Farrell, W.E., et al. (1990). Center for Seismic Studies. Version 3 Database: Schema Reference Manual. Technical Report C90-01, Arlington, USA.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.