Потенциальные риски и оценка ущерба от землетрясений

Статья посвящена вопросам оценки и управления рисками, связанными с природными явлениями, на примере землетрясений в России. Рассматриваются особенности природных явлений, их потенциальный ущерб для населения и инфраструктуры, а также нормативные документы по сейсмическому районированию и строительству с учётом сейсмической опасности. Особое внимание уделяется модели оценки ущерба от землетрясений. Также освещается роль РНПК в создании инструментов для оценки рисков и формирования страховых тарифов на территории России.

Землетрясение как одно из самых неблагоприятных природных явлений способно привести к значительным человеческим и экономическим потерям. Хотя не в каждом случае последствия носят разрушительный характер, но катастрофические землетрясения, которые обычно происходят внезапно, всегда сопряжены с колоссальным ущербом. Поэтому понимание рисков, связанных с такими стихийными бедствиями, приобретает особую важность и для страховой отрасли, и для экономики страны в целом.

Ретроспектива землетрясений

За последние 30 лет в России произошло несколько сильнейших землетрясений. Большая часть из них не нанесла значимого ущерба из-за локализации в малонаселённых районах. Например, Симуширские землетрясения 2006 и 2007 годов с магнитудой более 8 произошли вблизи необитаемого острова Курильского архипелага, поэтому обошлось без значимого ущерба российской экономике. При этом первое из них (2006 г.) вызвало цунами: высота заплеска волн на ближайший от эпицентра остров Матуа достигала местами 20 метров. Отголоски землетрясения достигли берегов Калифорнии. Волна около 2 метров оказала разрушительное влияние на побережье американского штата. Значимого для России ущерба не нанесло и землетрясение под Охотским морем в 2013 году, так как произошло на большой глубине (около 600 км). В то же время ощутить его можно было даже в Москве.

Исключением из череды потенциально опасных, но не разрушительных землетрясений стала катастрофа на Сахалине в 1995 году. Нефтегорское землетрясение унесло жизни двух третей жителей посёлка. Причиной разрушений, в том числе стал недоучёт сейсмической опасности региона при строительстве местных пятиэтажек. Было принято решение не восстанавливать посёлок, а переселить уцелевших жителей в другие населённые пункты. Это землетрясение стало самым разрушительным за последние 100 лет на территории России.

Оценка сейсмического риска и страхование

Даже при отсутствии жертв в результате землетрясений может значительно страдать инфраструктура. В свою очередь, повреждения сооружений и зданий могут иметь отложенный эффект разрушений, что ставит под угрозу безопасность населения. Это делает необходимым обязательный учёт уровня сейсмической опасности при строительстве, обслуживании существующих объектов жилого фонда и инфраструктуры и последующем сейсмоусилении для минимизации ущерба в будущем.

В России нормативная интенсивность сейсмических воздействий на основе комплекта карт Общего сейсмического районирования (ОСР)(подробнее в статье «История развития оценок сейсмической опасности: от первых работ до современных подходов») определяет строительные нормы для конкретных объектов (свод правил СП 14.13330.2018). Разработка таких карт началась ещё в 30-е годы в СССР. Действующий вариант карт ОСР-2015 — это обновление варианта 1997 года, в которое включено сейсмическое районирование территорий Крыма и увеличена ожидаемая балльность на севере Якутии и на севере Камчатки после переоценки сейсмической опасности из-за Илин-Тасского и Олюторского землетрясений.

В зарубежной практике строительная сфера тесно связана с системой страхования, в том числе от стихийных бедствий. Поэтому разработка моделей сейсмического риска для оценки возможного ущерба от землетрясений в западных странах началась ещё с 60-х годов XX века, что позволило страховым компаниям определять необходимый размер страховых премий. В их основу положены вероятностные модели сейсмической опасности, которые позволяют оценивать ожидаемые максимальные сейсмические воздействия в определённых параметрах времени и места (объекта), с известной вероятностью их превышения в течение рассматриваемого интервала времени. Для определения сейсмического риска на вероятностную модель накладывают модель экономического ущерба при конкретном сейсмическом воздействии на объект.

Сегодня в России при добровольном страховании опираются на карты ОСР и данные исследований, предоставляемые страхователем. Совершенствование методов оценки сейсмичности поможет рационально распределять средства на сейсмоусиление существующего жилого фонда, инфраструктуры и строительства новых объектов, а также избежать неоправданных затрат на укрепление в тех зонах, где вероятность наступления риска завышена сверх меры. Для разработки страховых продуктов и внедрения эффективных стратегий управления рисками необходимы качественные инструменты оценки потенциальных убытков.

Моделирование оценки ущерба от землетрясений в РНПК

Поскольку перестрахование всех крупных рисков в России находится в зоне ответственности РНПК, создание качественных инструментов для целей управления рисками и развития системы страхования в целом является одной из важнейших задач компании. Совместно с научными институтами и другими профильными организациями в РНПК разработана методика моделирования и оценки ущерба от землетрясений, адаптированная для использования на всей территории России.

Схематично модель можно разложить на следующие шаги:

1. Формирование зон землетрясений. В первую очередь формируется набор данных о сейсмичности территории с привязкой к месту и магнитуде землетрясений. На данном этапе производится объединение исторических данных на базе нескольких каталогов землетрясений. Могут использоваться как региональные, так и международные.
2. Модель источников и генерация каталога событий. Из полученного на предыдущем шаге каталога событий исключаются афтершоки (повторные толчки), которые могут искажать уровень сейсмичности в некоторых зонах, завышая опасность вокруг эпицентров состоявшихся сильных землетрясений. Для целей определения более точных оценок формируется основной каталог без учёта афтершоков и вторичный без их исключения. Генерация синтетического каталога событий состоит из нескольких этапов и включает в себя применение закона Гутенберга — Рихтера (чем сильнее землетрясение, тем меньше их происходит). Полученный каталог представляет собой набор данных о количестве землетрясений с привязкой к месту, глубине очага и магнитуде в заданный интервал времени.
3. Модель распространения сейсмического воздействия по поверхности Земли накладывается на синтетический каталог для выделения зон с заданным уровнем воздействия в зависимости от удаления очага. Второй и третий шаг определяют уровень сейсмической опасности (см. статью «Подход к оценке сейсмического риска в АО РНПК») в конкретной точке, используя вероятностные оценки.
4. Функция уязвимости объектов к воздействию. После определения портфеля объектов в зоне повышенного сейсмического воздействия от землетрясений или после наступившего события можно произвести анализ стоимости возможного ущерба вследствие наступления риска. Для этих целей применяется функция уязвимости объекта, которая показывает взаимосвязь между степенью повреждения конкретного типа объекта с учётом его технических характеристик (этажность, год, материал, стоимость) и степенью воздействия.
5. Функция распределения вероятного экономического ущерба. На основе информации о сейсмической опасности можно рассчитать вероятность наступления ущерба в конкретной точке. Таким образом, разработанный инструмент позволяет строить распределения вероятного экономического ущерба для заданного портфеля объектов.

Для внутренних целей РНПК на базе данного подхода была предложена и передана на рассмотрение актуариям оценка нагрузки на капитал для покрытия ущерба от катастрофических событий с учётом частоты 100–1000 лет и всех типов страховых покрытий. Также методика моделирования ущерба использована во внутреннем контуре электронной геоинформационной системы (ГИС РНПК), направленной на оценку подверженности территорий и портфелей объектов.

Сегодня к внешнему контуру ГИС РНПК подключено более 120 активных пользователей, более чем в 25 страховых компаниях её используют при оценке подверженности портфелей объектов. Внешний контур системы позволяет получить подробное описание объектов страхования в привязке к их расположению на местности, цифровую карту рисков (землетрясений и наводнений), визуализацию территориальной кумуляции, инструменты расчёта и визуализации кумуляции по катастрофам (землетрясения, наводнения и др.), без учёта модели оценки ущерба.

Начиная с 2022 года РНПК занимает лидирующее положение на рынке перестрахования, поэтому выступает партнёром для страхового сообщества в формировании ценообразования и в управлении портфелями рисков. Данные о показателях ожидаемого убытка от землетрясений предоставлены страховщикам для оценки тарифов по обязательному страхованию жилья, также учтены в поправочных коэффициентах к тарифам добровольного страхования строений граждан.

В 2024 году в соответствии с разработанным подходом моделирования ущерба от землетрясений специалисты РНПК произвели оценку ущерба от землетрясения в г.. Петропавловске-Камчатском и сравнили результаты с официальными оценками в МЧС России. Расчёт по методике компании с учётом параметров реального землетрясения показал, что данное событие не могло нанести экономический ущерб, несмотря на фиксацию ощутимого воздействия в окрестностях города. По данным МЧС в результате обследований повреждений каких‑либо объектов не выявлено. Таким образом, проведённая верификация подтверждает пригодность модели, разработанной РНПК, для использования.

Модель оценки ущерба от землетрясений может быть эффективно использована как на уровне страховых компаний, так и на уровне государства при моделировании потенциально возможных и прошедших событий. Основываясь на аналитической информации о вероятных событиях можно предусмотреть резервы на покрытие убытков от землетрясения, сформулировать рациональные тарифы страховых продуктов, оценить бюджеты в задачах территориального планирования и комплексного развития территорий.