Дослідження провальних явищ в історичній частині Києва на території національного заповідника “Софія Київська”
Досліджено провальні явища на території Національного заповідника “Софія Київська”. Встановлено причини виникнення цих екзогенних процесів. Для реєстрації мікросейсмічності використано сертифікований сейсмометр GURALP CMG-40T. Побудовано карти зміни амплітуди та девіації короткочасних варіацій мікро...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Геоінформатика |
|---|---|
| Datum: | 2017 |
| Hauptverfasser: | , , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
2017
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/150141 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Дослідження провальних явищ в історичній частині Києва на території національного заповідника “Софія Київська” / С.В. Щербіна, О.І. Бріцький, В.А. Ільєнко, І.Д. Бєлов, В.В. Остапенко, Ю.В. Лісовий, О.А. Цубін, О.П. Дєдов, П.Г. Пігулевський // Геоінформатика. — 2017. — № 1. — С. 72-79. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859638168229249024 |
|---|---|
| author | Щербіна, С.В Бріцький, О.І. Ільєнко, В.А. Бєлов, І.Д. Остапенко, В.В. Лісовий, Ю.В. Цубін, О.А. Дєдов, О.П. Пігулевський, П.Г. |
| author_facet | Щербіна, С.В Бріцький, О.І. Ільєнко, В.А. Бєлов, І.Д. Остапенко, В.В. Лісовий, Ю.В. Цубін, О.А. Дєдов, О.П. Пігулевський, П.Г. |
| citation_txt | Дослідження провальних явищ в історичній частині Києва на території національного заповідника “Софія Київська” / С.В. Щербіна, О.І. Бріцький, В.А. Ільєнко, І.Д. Бєлов, В.В. Остапенко, Ю.В. Лісовий, О.А. Цубін, О.П. Дєдов, П.Г. Пігулевський // Геоінформатика. — 2017. — № 1. — С. 72-79. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геоінформатика |
| description | Досліджено провальні явища на території Національного заповідника “Софія Київська”. Встановлено причини виникнення цих екзогенних процесів. Для реєстрації мікросейсмічності використано сертифікований сейсмометр GURALP CMG-40T. Побудовано карти зміни амплітуди та девіації короткочасних варіацій мікросейсмічних коливань для E-, N- та Z-каналів приладу. За цими картами виявлено аномалії у місцях просідань ґрунту, можливо, через руйнування стінок підземних споруджень (катакомб), зміну гідрологічного режиму на ділянці у зв’язку з частими поливами газону та будівельними роботами навколо території заповідника.
Исследованы провальные явления на территории Национального заповедника “София Киевская”. Установлены причины этих экзогенных процессов. Для регистрации микросейсмичности использовался сертифицированный сейсмометр GURALP CMG-40T. Построены карты максимальных, средних, минимальных значений амплитуды и девиации кратковременных вариаций микросейсмических колебаний для E-, N- и Z-каналов. На картах кратковременных вариаций микросейсмических колебаний выделены аномалии на местах просадок почвы, которые могли быть вызваны разрушением стенок подземных сооружений (катакомб), изменением гидрологического режима в связи с частыми поливами газона, а также строительными работами вокруг территории заповедника.
The purpose of the article is to investigate instances and processes of dangerous soil subsidence by studying temporal variations in micro seismic fluctuations in the area of the National Reserve “Sophia”.
The research is based on the registered and analyzed seismic events of different genesis, and the collected records of micro seismic phenomena caused by a soil faults of the Reserve. The research is aimed at developing methods to conduct works, measure tem¬poral micro seismic variations, and analyze the experimental records.
Design/methodology/approach. The study was carried out by recording temporal variations in micro seismic fluctuations. To register micro seismicity, we used a certified seismometer GURALP CMG-40T. Findings. Based on the readings of the seismometer, we have built maps of maximum, medium, and minimum values of the amplitude and deviation in temporal variations of micro seismic vibrations for E, N, and Z channels. The maps of micro seismic temporal variations of vibrations have shown an anomaly in the area of soil subsidence.
Practical value/implications. The subsidence could be caused by the destruction of the walls of the Reserve underground catacombs, the change in the hydrological regime in the area due to frequent watering of the lawns, and the construction works under way around the Reserve. In interpreting the information obtained while measuring temporal variations in micro seismicity, five anomalous zones were detected. Four of them are correlated with the known zones of soil subsidence. On the picket 13, a fresh anomaly has occurred, which is likely to be the area of future instances of soil subsidence.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:18:25Z |
| format | Article |
| fulltext |
72 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2017, № 1 (61)
© С.В. Щербіна, О.І. Бріцький, В.А. Ільєнко, І.Д. Бєлов,
В.В. Остапенко, Ю.В. Лісовий, О.А. Цубін, О.П. Дєдов, П.Г. Пігулевський
Вступ. У статті наведено результати дослі
дження небезпечних екзогенних процесів у ґрун
тах (просідання та провали) в історичній частині
м. Києва, на території Національного заповідника
“Софія Київська”, в цілях збереження комплексу
історичних споруд як історичного та культурного
надбання країн.
Мета – дослідження небезпечних просідань
ґрунту та провальних процесів шляхом вивчення
короткочасних варіацій мікросейсмічних коливань
заповідника на основі реєстрації та аналізу сейс
мічних подій різного генезису та аналізу записів
мікросейсмічності.
Завдання досліджень: розроблення методики
проведення робіт; вимірювання короткочасних ва
ріацій мікросейсмічності; аналіз експерименталь
них записів.
Територія досліджень знаходиться в історич
ній частині м. Києва на правому березі р. Дніпро
в межах останця річкового плато, яке обмежене
терасою річки, Хрещатим яром і низовиною істо
ричного Подолу міста. Висота плато в точці за
повідника становить 190 м над рівнем моря. На
схід від заповідника в напрямку до р. Дніпро плато
обривається. Така морфологія ландшафту зумов
лює складну гідрогеологічну обстановку в районі
дослідження [7].
Історично забудова цієї території розпочалась
у ХІ ст. Центральна та найстаріша споруда запо
відника, cобор Cвятої Софії, була закладена, за
УДК 550.34
ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОВАЛЬНИХ ЯВИЩ В ІСТОРИЧНІЙ ЧАСТИНІ КИЄВА
НА ТЕРИТОРІЇ НАЦІОНАЛЬНОГО ЗАПОВІДНИКА “СОФІЯ КИЇВСЬКА”
С.В. Щербіна1, О.І. Бріцький2, В.А. Ільєнко1, І.Д. Бєлов3, В.В. Остапенко4, Ю.В. Лісовий1,
О.А. Цубін2, О.П. Дєдов3, П.Г. Пігулевський1
1Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, просп. Акад. Палладіна, 32, м. Київ, 03680, Україна,
e-mail: nohup@ukr.net, lisovyi@ukr.net, hgy@yandex.ua
2Інститут проблем реєстрації інформації НАН України, вул. Шпака, 2, м. Київ, 03113, Україна, e-mail:
britsky_ai@ukr.net, olan6590@gmail.com
3Київський національний університет будівництва і архітектури, просп. Повітрофлотський, 31, м. Київ,
03037, Україна, e-mail: vcbk@ukr.net
4Національний заповідник “Софія Київська”, вул. Володимирська, 24, м. Київ, 01001, Україна, e-mail:
vladimir.v.ostapenko@gmail.com
Досліджено провальні явища на території Національного заповідника “Софія Київська”. Встановлено
причини виникнення цих екзогенних процесів. Для реєстрації мікросейсмічності використано сертифікований
сейсмометр GURALP CMG40T. Побудовано карти зміни амплітуди та девіації короткочасних варіацій
мікросейсмічних коливань для E, N та Zканалів приладу. За цими картами виявлено аномалії у місцях
просідань ґрунту, можливо, через руйнування стінок підземних споруджень (катакомб), зміну гідрологічного
режиму на ділянці у зв’язку з частими поливами газону та будівельними роботами навколо території
заповідника.
Ключові слова: мікросейсмічність, екзогенні процеси, просідання ґрунтів, короткочасні варіації
мікросейсмічних коливань.
новими дослідженнями доктора історичних наук
Н. Нікітенко, в 1011 р. Нинішній ансамбль спо
руд остаточно сформувався у ХVIІ ст. У 1990 р.
його занесено до Переліку всесвітньої спадщини
ЮНЕСКО [3].
Майданчик, на якому проводили дослідження,
знаходиться у північній частині заповідника між
Софійським собором, Братським корпусом та будів
лею Бурси (рис. 1). У цьому місці найінтенсивніше
проявляються процеси просідання ґрунту (рис. 2),
ймовірно, провального характеру. Слід підкреслити,
що на карті підземних історичних об’єктів у межах
майданчика нанесено штучні тунелі (рис. 3).
Методика робіт. Майданчик вимірювання було
розбито на 40 точок (пікетів) з відстанню між ними
5,0 і 4,28 м (карта точок вимірювань у зоні провалу –
http://seismo.kiev.ua/GoogleMap/SophiaCathedral/).
Короткочасні варіації мікросейсмічних коливань
тривалістю від 5 до 30 хв вимірювали за допомогою
двох різних приладів – англійського сертифікованого
трикомпонентного велосиметра GURALP CMG40T
[4] та однокомпонентного вертикального лазерного
сейсмометра [5]. Обидва прилади синхронізували у
часі шляхом удару кувалди по землі з фіксованої
висоти, горизонтальні осі майданчика вимірювання
(http://seismo.kiev.ua/GoogleMap/SophiaCathedral/)
були орі єн товані вздовж його простягання.
Аналіз результатів вимірювання мікросейсмічних
коливань у зоні провалів. Процес вимірювань мі
кросейсмічних коливань у 40 точках зони провалу
73ISSN 1684-2189 ГЕОІНФОРМАТИКА, 2017, № 1 (61)
© С.В. Щербіна, О.І. Бріцький, В.А. Ільєнко, І.Д. Бєлов,
В.В. Остапенко, Ю.В. Лісовий, О.А. Цубін, О.П. Дєдов, П.Г. Пігулевський
(карта точок вимірювань в зоні провалу – http://
seismo.kiev.ua/GoogleMap/SophiaCathedral/) скла
дався з таких етапів:
1) розташування апаратури у належному місці,
яке відмічено знаком з окремим номером – від 11
до 58. Така нумерація необхідна для точного визна
чення пункту вимірювань матричним методом;
2) після підготовлення апаратури до початку
реєстрації здійснювали удар кувалдою по землі на
відстані приблизно 1 м від точки спостережень;
імпульсна форма зовнішнього сигналу дає змогу
оцінити частотні властивості цієї точки, а також
зафіксувати її реакцію на удар;
3) після короткочасного впливу на точку ви
мірювань записували мікросейсмічні коливання
впродовж 6–30 хв.
Відповідно до аналізу результатів вимірювань
мікросейсмічного шуму двома зазначеними прила
дами на 40 точках (пікетах) майданчика, зона про
валу є небезпечною.
Рис. 1. 3D зображення території Національного заповідника
“Софія Київська” та майданчика, на якому проводили
вимірювання
Fig. 1. 3D image of the National Reserve “Sophia” and platform
within which the measurements were carried out
Рис. 2. Просідання ґрунту, що відбулось у 2015 р. (накрите
та огороджене з метою безпеки), в межах майданчика
досліджень
Fig. 2. Photo subsidence of soil, which took place in 2015 (covered
and fenced for security purposes) within the platform on which
the work was conducted
Рис. 3. Карта з нанесеними просіданнями ґрунту та відомими підземними тунелями, червоним
колом показано ділянку просідань
Fig. 3. Map of the deposited soil subsidence and famous underground tunnels red circle indicated
prosidan region
74 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2017, № 1 (61)
© С.В. Щербіна, О.І. Бріцький, В.А. Ільєнко, І.Д. Бєлов,
В.В. Остапенко, Ю.В. Лісовий, О.А. Цубін, О.П. Дєдов, П.Г. Пігулевський
Під час первинного аналізу експериментальних
результатів двох етапів вимірювань у кожній точці
(пікеті) було встановлено, що реакція кожної точки
спостережень на зовнішній вплив складається з двох
основних частин (рис. 4): а) відгуку зони вимірювань
на зовнішній імпульсний сигнал; б) виникнення мі
кросейсмічних коливань різного походження.
Ці коливання могли бути відображені як продов
ження записів зменшених за амплітудою процесів
тривалих звичайних коливань зони спостережень
або як записи транспортного шуму чи природних
мікросейсмічних коливань, що поширюються у
приповерхневому шарі [2].
На рис. 4 показано початкову частину записів
вертикальних коливань сейсмометром GURALP
CMG40T [4] у точці 31, тобто поблизу одного з
провалів. Найвищі значення швидкості поширення
коливань у цій точці спостерігаються саме на кана
лі N, напрямок якого збігається з основним простя
ганням зони досліджень (карта точок вимірювань
у зоні провалу – http://seismo.kiev.ua/GoogleMap/
SophiaCathedral/). Амплітуда швидкості поширення
Рис. 4. Початкові частини записів горизонтальних (E, N) і вертикальної (Z) компонент швидкості
поширення значних мікросейсмічних коливань точки 31 після удару кувалдою (а) та збільшений
фрагмент запису цих компонент у певному інтервалі часу (б)
Fig. 4. Records of the initial two horizontal (E, N) and vertical (Z) velocity components macroseismic signifi
cant fluctuations picket 31 points after hitting a sledgehammer (a) аnd two horizontal (E, N) and vertical (Z)
components of speed records at the point of macroseismic fluctuations picket 31 (б)
а
б
75ISSN 1684-2189 ГЕОІНФОРМАТИКА, 2017, № 1 (61)
© С.В. Щербіна, О.І. Бріцький, В.А. Ільєнко, І.Д. Бєлов,
В.В. Остапенко, Ю.В. Лісовий, О.А. Цубін, О.П. Дєдов, П.Г. Пігулевський
коливань у цій точці на каналі N дорівнює 1,5 мм/с,
максимальне значення сягає майже 4,6 мм/с, що
вказує на панування процесу тривалої повзучості
часточок ґрунту у точці спостережень.
Застосування вертикального лазерного сейсмо
метра сучасної розробки [5] дало змогу вимірювати
зміщення (в нанометрах) будьякої точки спостере
жень під час коливань ґрунту у зоні провалів. Такий
сейсмометр забезпечує вимірювання горизонталь
них переміщень починаючи з нульових частот. За
цифрової інфрачастотної фільтрації забезпечується
вимірювання нахилів із роздільною здатністю 10–4
секунди. На рис. 5 показано записи значного мікро
землетрусу в центральній точці спостережень.
Інтерпретація результатів досліджень. За резуль
татами вимірювань короткочасних варіацій мікро
сейсмічних коливань трикомпонентним велосиме
тром GURALP CMG40T побудовано карти цих
варіацій. На кожній точці спостереження виділено
мінімальні, середні та максимальні значення амп
літуд та девіації і побудовано карти для E-, N- та
Z-каналів.
Візуально на поверхні майданчика досліджень
виявлено п’ять зон просідань у різний час, останнє
за часом і значне за об’ємом просідання відбулося
між пікетами 34, 35, 44 та 45. Ця зона простежуєть
ся на картах короткочасних варіацій мікросейсміч
них коливань пониженими аномаліями значень
девіації, середніми і максимальними для Еканалу,
на пікеті 44 зафіксовано аномалію з підвищеними
значеннями девіації, середніми та максимальними
для Nканалу (рис. 6).
Незначні просідання біля пікета 34 закартовано
для Еканалу пониженими значеннями аномалій,
середніми та максимальними, на пікеті 32 – під
вищеними середніми та мінімальними значеннями
(рис. 6).
Просідання між пікетами 23, 24 позначено на
всіх картах короткочасних варіацій мікросейсміч
них коливань різними підвищеними аномаліями;
на пікеті 13 на картах середніх значень Nканалу та
середніх і максимальних значень девіації Zканалу
спостерігаємо підвищені аномалії.
Просідання на пікеті 46 (біля місця поливу)
простежено за пониженими аномаліями значень
девіації, середніх і максимальних для Еканалу,
та середніх і максимальних значень короткочас
них варіацій мікросейсмічних коливань Zканалу
(рис. 6).
Давнє просідання між пікетами 36 та 37 на кар
тах чітко не виділяється.
Висновки. При обробці та інтерпретації інфор
мації, отриманої за вимірювань короткочасних ва
ріацій мікросейсмічності, виділено п’ять аномаль
них зон. Чотири з них корелюють з уже відомими
зонами просідання ґрунту, на пікеті 13 виділено
нову аномалію, ймовірно, зону, в якій у майбут
ньому можливе просідання ґрунту.
Причинами досліджуваного явища просідання
ґрунту, що протягом тривалого часу спостеріга
ється на території саду Національного заповідника
“Софія Київська”, можуть бути:
– обвали підземних тунелів і погребів, наявних
на майданчику досліджень;
– полив газону у саду заповідника “Софія
Київська” автоматичною системою, що призвело
до просочування води у пустоти катакомб із збіль
шенням гідрологічного навантаження на останні;
Рис. 5. Записи значного за амплітудою мікроземлетрусу, що стався в точці спостережень 31, вертикальним лазерним
сейсмометром (а) та велосиметром (б). Максимальне значення коливань 12,6 мм/с на каналі Z
Fig. 5. Records of significant amplitude micro earthquake that made vertical laser seismometer (а) and velosymetr (б) occurred at the
point of observation 31. The maximum value of its 12.6 mm/sec channel Z
76 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2017, № 1 (61)
© С.В. Щербіна, О.І. Бріцький, В.А. Ільєнко, І.Д. Бєлов,
В.В. Остапенко, Ю.В. Лісовий, О.А. Цубін, О.П. Дєдов, П.Г. Пігулевський
Еканал, девіація
Echannel deviation
Еканал, максимальне значення
Echannel maximum value
Еканал, середня амплітуда
Echannel average amplitude
Еканал, мінімальне значення
Echannel minimum value
Nканал, девіація
Nchannel deviation
Nканал, середня амплітуда
Nchannel hannel average amplitude
Nканал, максимальне значення
Nchannel maximum value
Nканал, мінімальне значення
Nchannel minimum value
77ISSN 1684-2189 ГЕОІНФОРМАТИКА, 2017, № 1 (61)
© С.В. Щербіна, О.І. Бріцький, В.А. Ільєнко, І.Д. Бєлов,
В.В. Остапенко, Ю.В. Лісовий, О.А. Цубін, О.П. Дєдов, П.Г. Пігулевський
– зміна гідрогеологічного режиму ділянки
спостережень через будівництво споруд з підзем
ними гаражами, наявність яких може змінити та
перекрити рух води і накопичення її в пустотах
катакомб [6];
– зміна кліматичних режимів [1], що може
призводити до розширення поверхні грунтів, яке, у
свою чергу, викликає значні деформації у зонах пус
тот, поверхня над якими з часом провалюється.
Список бібліографічних посилань
1. Глобальне потепління і наслідки для України. URL:
http://ua.textreferat.com/referat54052.html (дата звер
нення 28.06.2016).
2. Здещиц В.М., Калініченко О.А., Пігулевський П.Г.,
Рибалко Б.І., Щербіна С.В. Дослідження мікросейс
мічних явищ техногенного походження. Геофизичес-
кий журнал. 2015. Т. 37, № 5. С. 132–142.
3. Софійський собор (Київ). URL: https://uk.wikipedia.
org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D1%84%D1%96%D
Рис. 6. Карти максимальних, середніх і мінімальних значень амплітуди та короткочасних варіацій мікросейсмічних коливань
(мм/с) для E, N та Zканалів сейсмометра GURALP CMG40T
Fig. 6. Maps of maximum, medium and minimum values the amplitude deviation temporal variations microseismic fluctuations (mm/
sec) for E, N and Zchannels seismometer GURALP CMG40T
Zканал, мінімальне значення
Zchannel minimum value
Zканал, девіація
Zchannel deviation
Z-канал, середня амплітуда
Zchannel average amplitude
Zканал, максимальне значення
Zchannel maximum value
0%B9%D1%81%D1%8C%D0%BA%D0%B8%D0
%B9_%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1
%80_(%D0%9A%D0%B8%D1%97%D0%B2) (дата
звернення 19.05.2016).
4. Güralp 40T. Operator’s guide. Issue E, 2016. URL:
https://www.guralp.com/documents/MAN0400001.
pdf (дата звернення 01.05.2016).
5. Modern laser devices for integrated geophysical obser
vations. URL: http://seismo.kiev.ua/Lasers/lasers.html
(дата звернення 01.06.2016).
6. Oosthuizen A.C., van Rooy J.L. Hazard of sinkhole forma
tion in the Centurion CBD using the Simplified Method of
Scenario Supposition. Journal of the South African Institution
of Civil Engineering 2015. V. 57, no. 2. URL: http://www.
scielo.org.za/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1021
20192015000200008 (дата звернення 01.05.2016).
7. Sinkholes and Karst Terrain Regions in America 1900–2015:
Maps, Geological Data. URL: https://americaninfomaps.
wordpress.com/2015/03/18/sinkholesandkarstterrain
regionsinamerica19002015mapsgeologicaldata/
(Accessed: 24.06.2016).
Надійшла до редакції 29.12.2016 р.
78 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2017, № 1 (61)
© С.В. Щербіна, О.І. Бріцький, В.А. Ільєнко, І.Д. Бєлов,
В.В. Остапенко, Ю.В. Лісовий, О.А. Цубін, О.П. Дєдов, П.Г. Пігулевський
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОВАЛЬНЫХ ЯВЛЕНИЙ В ИСТОРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КИЕВА
НА ТЕРРИТОРИИ НАЦИОНАЛЬНОГО ЗАПОВЕДНИКА “СОФИЯ КИЕВСКАЯ”
С.В. Щербина1, А.И. Брицкий2, В.А. Ильенко1, И.Д. Белов3, В.В. Остапенко4, Ю.В. Лесовой1,
О.А. Цубин2, О.П. Дедов3, П.И. Пигулевский1
1Институт геофизики им. С.И. Субботина НАН Украины, просп. Акад. Палладина, 32, г. Киев, 03680,
Украина, e-mail: nohup@ukr.net, hgy@yandex.ua, lisovyi@ukr.net
2Институт проблем регистрации информации НАН Украины, ул. Шпака, 2, г. Киев, 03113, Украина,
e-mail: britsky_ai@ukr.net, olan6590@gmail.com
3Киевский национальный университет строительства и архитектуры, просп. Воздухофлотский 31,
г. Киев, 03037, Украина, e-mail: vcbk@ukr.net
4Национальный заповедник “София Киевская”, ул. Владимирская, 24, г. Киев, 01001, Украина,
e-mail: vladimir.v.ostapenko@gmail.com
Исследованы провальные явления на территории Национального заповедника “София Киевская”.
Установлены причины этих экзогенных процессов. Для регистрации микросейсмичности использовался
сертифицированный сейсмометр GURALP CMG40T. Построены карты максимальных, средних,
минимальных значений амплитуды и девиации кратковременных вариаций микросейсмических колебаний
для E, N и Zканалов. На картах кратковременных вариаций микросейсмических колебаний выделены
аномалии на местах просадок почвы, которые могли быть вызваны разрушением стенок подземных
сооружений (катакомб), изменением гидрологического режима в связи с частыми поливами газона, а также
строительными работами вокруг территории заповедника.
Ключевые слова: микросейсмичность, экзогенные процессы, просадки почв, кратковременные вариации
микросейсмических колебаний.
INVESTIGATION INTO SOIL SUBSIDENCE IN HISTORICAL PART OF KYIV
IN THE NATIONAL RESERVE “SOPHIA OF KYIV”
S.V. Shcherbina1, O.I. Bricz’kyj2, V.A. Ilyenko1, I.D. Byelov3, V.V. Ostapenko4, Yu.V. Lisovyi1,
O.A. Czubin2, O.P. Dyedov3, P.G. Pigulevskiy1
1Institute of Geophysics, NAS of Ukraine, 32, Palladin Ave., Kyiv, 03680, Ukraine, e-mail: nohup@ukr.net,
hgy@yandex.ua, lisovyi@ukr.net
2Institute for Information Recording of Ukraine, NAS of Ukraine, 2, Shpak Str., Kiev, 03113, Ukraine,
e-mail: britsky_ai@ukr.net, olan6590@gmail.com
3Kyiv National University of Construction and Architecture, 31, Povitroflotsky Ave., Kiev, 03037, Ukraine,
e-mail: vcbk@ukr.net
4National Reserve “Sophia of Kyiv”, 24, Vladimirskaya Str., Kiev, 01001, Ukraine, e-mail:
vladimir.v.ostapenko@gmail.com
The purpose of the article is to investigate instances and processes of dangerous soil subsidence by studying temporal
variations in micro seismic fluctuations in the area of the National Reserve “Sophia”. The research is based on the
registered and analyzed seismic events of different genesis, and the collected records of micro seismic phenomena
caused by a soil faults of the Reserve. The research is aimed at developing methods to conduct works, measure tem
poral micro seismic variations, and analyze the experimental records.
Design/methodology/approach. The study was carried out by recording temporal variations in micro seismic fluctua
tions. To register micro seismicity, we used a certified seismometer GURALP CMG40T.
Findings. Based on the readings of the seismometer, we have built maps of maximum, medium, and minimum values
of the amplitude and deviation in temporal variations of micro seismic vibrations for E, N, and Z channels. The maps
of micro seismic temporal variations of vibrations have shown an anomaly in the area of soil subsidence.
Practical value/implications. The subsidence could be caused by the destruction of the walls of the Reserve under
ground catacombs, the change in the hydrological regime in the area due to frequent watering of the lawns, and the
construction works under way around the Reserve. In interpreting the information obtained while measuring temporal
variations in micro seismicity, five anomalous zones were detected. Four of them are correlated with the known zones
of soil subsidence. On the picket 13, a fresh anomaly has occurred, which is likely to be the area of future instances
of soil subsidence.
Keywords: micro seismic, exogenous processes, soil subsidence, temporary variations micro seismic fluctuations.
79ISSN 1684-2189 ГЕОІНФОРМАТИКА, 2017, № 1 (61)
© С.В. Щербіна, О.І. Бріцький, В.А. Ільєнко, І.Д. Бєлов,
В.В. Остапенко, Ю.В. Лісовий, О.А. Цубін, О.П. Дєдов, П.Г. Пігулевський
References:
1. Hlobal’ne poteplinnya i naslidky dlya Ukrayiny. Available at: http://ua.textreferat.com/referat54052.html (Accessed 28
June 2016) [in Ukrainian].
2. Zdeshchyts V.M., Kalinichenko O.A., Pihulevs’kyy P.H., Rybalko B.I., Shcherbina S.V. Investigation of microseismic
phenomena of anthropogenic origin. Geofizicheskiy zhurnal, 2015, vol. 37, no. 5, pp. 132142 [in Ukrainian].
3. Sofiys’kyy sobor (Kyiv). Available at: https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D1%84%D1%96%
D0%B9%D1%81%D1%8C%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%80_
(%D0%9A%D0%B8%D1%97%D0%B2) (Accessed 5 May 2016) [in Ukrainian].
4. Güralp 40T. Operator’s guide. Issue E, 2016. Available at: https://www.guralp.com/documents/MAN0400001.pdf (Accessed
01 May 2016).
5. Modern laser devices for integrated geophysical observations. Available at: http://seismo.kiev.ua/Lasers/lasers.html
(Accessed 01 June 2016).
6. Oosthuizen A.C., van Rooy J.L. Hazard of sinkhole formation in the Centurion CBD using the Simplified Method of
Scenario Supposition. Journal of the South African Institution of Civil Engineering, 2015, vol. 57, no. 2. URL: http://www.
scielo.org.za/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S102120192015000200008 (Accessed 01 May 2016).
7. Sinkholes and Karst Terrain Regions in America 1900 – 2015: Maps, Geological Data. Available at: https://americaninfomaps.
wordpress.com/2015/03/18/sinkholesandkarstterrainregionsinamerica19002015mapsgeologicaldata/ (Accessed
24 June 2016).
Received 29/12/2016
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-150141 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1684-2189 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:18:25Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Щербіна, С.В Бріцький, О.І. Ільєнко, В.А. Бєлов, І.Д. Остапенко, В.В. Лісовий, Ю.В. Цубін, О.А. Дєдов, О.П. Пігулевський, П.Г. 2019-04-01T16:25:44Z 2019-04-01T16:25:44Z 2017 Дослідження провальних явищ в історичній частині Києва на території національного заповідника “Софія Київська” / С.В. Щербіна, О.І. Бріцький, В.А. Ільєнко, І.Д. Бєлов, В.В. Остапенко, Ю.В. Лісовий, О.А. Цубін, О.П. Дєдов, П.Г. Пігулевський // Геоінформатика. — 2017. — № 1. — С. 72-79. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. 1684-2189 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/150141 550.34 Досліджено провальні явища на території Національного заповідника “Софія Київська”. Встановлено причини виникнення цих екзогенних процесів. Для реєстрації мікросейсмічності використано сертифікований сейсмометр GURALP CMG-40T. Побудовано карти зміни амплітуди та девіації короткочасних варіацій мікросейсмічних коливань для E-, N- та Z-каналів приладу. За цими картами виявлено аномалії у місцях просідань ґрунту, можливо, через руйнування стінок підземних споруджень (катакомб), зміну гідрологічного режиму на ділянці у зв’язку з частими поливами газону та будівельними роботами навколо території заповідника. Исследованы провальные явления на территории Национального заповедника “София Киевская”. Установлены причины этих экзогенных процессов. Для регистрации микросейсмичности использовался сертифицированный сейсмометр GURALP CMG-40T. Построены карты максимальных, средних, минимальных значений амплитуды и девиации кратковременных вариаций микросейсмических колебаний для E-, N- и Z-каналов. На картах кратковременных вариаций микросейсмических колебаний выделены аномалии на местах просадок почвы, которые могли быть вызваны разрушением стенок подземных сооружений (катакомб), изменением гидрологического режима в связи с частыми поливами газона, а также строительными работами вокруг территории заповедника. The purpose of the article is to investigate instances and processes of dangerous soil subsidence by studying temporal variations in micro seismic fluctuations in the area of the National Reserve “Sophia”. The research is based on the registered and analyzed seismic events of different genesis, and the collected records of micro seismic phenomena caused by a soil faults of the Reserve. The research is aimed at developing methods to conduct works, measure tem¬poral micro seismic variations, and analyze the experimental records. Design/methodology/approach. The study was carried out by recording temporal variations in micro seismic fluctuations. To register micro seismicity, we used a certified seismometer GURALP CMG-40T. Findings. Based on the readings of the seismometer, we have built maps of maximum, medium, and minimum values of the amplitude and deviation in temporal variations of micro seismic vibrations for E, N, and Z channels. The maps of micro seismic temporal variations of vibrations have shown an anomaly in the area of soil subsidence. Practical value/implications. The subsidence could be caused by the destruction of the walls of the Reserve underground catacombs, the change in the hydrological regime in the area due to frequent watering of the lawns, and the construction works under way around the Reserve. In interpreting the information obtained while measuring temporal variations in micro seismicity, five anomalous zones were detected. Four of them are correlated with the known zones of soil subsidence. On the picket 13, a fresh anomaly has occurred, which is likely to be the area of future instances of soil subsidence. uk Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України Геоінформатика Геоінформаційні аспекти природокористування Дослідження провальних явищ в історичній частині Києва на території національного заповідника “Софія Київська” Исследование провальных явлений в исторической части Киева на территории национального заповедника “София Киевская” Investigation into soil subsidence in historical part of Kyiv in the National reserve “Sophia of Kyiv” Article published earlier |
| spellingShingle | Дослідження провальних явищ в історичній частині Києва на території національного заповідника “Софія Київська” Щербіна, С.В Бріцький, О.І. Ільєнко, В.А. Бєлов, І.Д. Остапенко, В.В. Лісовий, Ю.В. Цубін, О.А. Дєдов, О.П. Пігулевський, П.Г. Геоінформаційні аспекти природокористування |
| title | Дослідження провальних явищ в історичній частині Києва на території національного заповідника “Софія Київська” |
| title_alt | Исследование провальных явлений в исторической части Киева на территории национального заповедника “София Киевская” Investigation into soil subsidence in historical part of Kyiv in the National reserve “Sophia of Kyiv” |
| title_full | Дослідження провальних явищ в історичній частині Києва на території національного заповідника “Софія Київська” |
| title_fullStr | Дослідження провальних явищ в історичній частині Києва на території національного заповідника “Софія Київська” |
| title_full_unstemmed | Дослідження провальних явищ в історичній частині Києва на території національного заповідника “Софія Київська” |
| title_short | Дослідження провальних явищ в історичній частині Києва на території національного заповідника “Софія Київська” |
| title_sort | дослідження провальних явищ в історичній частині києва на території національного заповідника “софія київська” |
| topic | Геоінформаційні аспекти природокористування |
| topic_facet | Геоінформаційні аспекти природокористування |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/150141 |
| work_keys_str_mv | AT ŝerbínasv doslídžennâprovalʹnihâviŝvístoričníičastiníkiêvanateritoríínacíonalʹnogozapovídnikasofíâkiívsʹka AT brícʹkiioí doslídžennâprovalʹnihâviŝvístoričníičastiníkiêvanateritoríínacíonalʹnogozapovídnikasofíâkiívsʹka AT ílʹênkova doslídžennâprovalʹnihâviŝvístoričníičastiníkiêvanateritoríínacíonalʹnogozapovídnikasofíâkiívsʹka AT bêlovíd doslídžennâprovalʹnihâviŝvístoričníičastiníkiêvanateritoríínacíonalʹnogozapovídnikasofíâkiívsʹka AT ostapenkovv doslídžennâprovalʹnihâviŝvístoričníičastiníkiêvanateritoríínacíonalʹnogozapovídnikasofíâkiívsʹka AT lísoviiûv doslídžennâprovalʹnihâviŝvístoričníičastiníkiêvanateritoríínacíonalʹnogozapovídnikasofíâkiívsʹka AT cubínoa doslídžennâprovalʹnihâviŝvístoričníičastiníkiêvanateritoríínacíonalʹnogozapovídnikasofíâkiívsʹka AT dêdovop doslídžennâprovalʹnihâviŝvístoričníičastiníkiêvanateritoríínacíonalʹnogozapovídnikasofíâkiívsʹka AT pígulevsʹkiipg doslídžennâprovalʹnihâviŝvístoričníičastiníkiêvanateritoríínacíonalʹnogozapovídnikasofíâkiívsʹka AT ŝerbínasv issledovanieprovalʹnyhâvleniivistoričeskoičastikievanaterritoriinacionalʹnogozapovednikasofiâkievskaâ AT brícʹkiioí issledovanieprovalʹnyhâvleniivistoričeskoičastikievanaterritoriinacionalʹnogozapovednikasofiâkievskaâ AT ílʹênkova issledovanieprovalʹnyhâvleniivistoričeskoičastikievanaterritoriinacionalʹnogozapovednikasofiâkievskaâ AT bêlovíd issledovanieprovalʹnyhâvleniivistoričeskoičastikievanaterritoriinacionalʹnogozapovednikasofiâkievskaâ AT ostapenkovv issledovanieprovalʹnyhâvleniivistoričeskoičastikievanaterritoriinacionalʹnogozapovednikasofiâkievskaâ AT lísoviiûv issledovanieprovalʹnyhâvleniivistoričeskoičastikievanaterritoriinacionalʹnogozapovednikasofiâkievskaâ AT cubínoa issledovanieprovalʹnyhâvleniivistoričeskoičastikievanaterritoriinacionalʹnogozapovednikasofiâkievskaâ AT dêdovop issledovanieprovalʹnyhâvleniivistoričeskoičastikievanaterritoriinacionalʹnogozapovednikasofiâkievskaâ AT pígulevsʹkiipg issledovanieprovalʹnyhâvleniivistoričeskoičastikievanaterritoriinacionalʹnogozapovednikasofiâkievskaâ AT ŝerbínasv investigationintosoilsubsidenceinhistoricalpartofkyivinthenationalreservesophiaofkyiv AT brícʹkiioí investigationintosoilsubsidenceinhistoricalpartofkyivinthenationalreservesophiaofkyiv AT ílʹênkova investigationintosoilsubsidenceinhistoricalpartofkyivinthenationalreservesophiaofkyiv AT bêlovíd investigationintosoilsubsidenceinhistoricalpartofkyivinthenationalreservesophiaofkyiv AT ostapenkovv investigationintosoilsubsidenceinhistoricalpartofkyivinthenationalreservesophiaofkyiv AT lísoviiûv investigationintosoilsubsidenceinhistoricalpartofkyivinthenationalreservesophiaofkyiv AT cubínoa investigationintosoilsubsidenceinhistoricalpartofkyivinthenationalreservesophiaofkyiv AT dêdovop investigationintosoilsubsidenceinhistoricalpartofkyivinthenationalreservesophiaofkyiv AT pígulevsʹkiipg investigationintosoilsubsidenceinhistoricalpartofkyivinthenationalreservesophiaofkyiv |