Seismické riziko - Seismic hazard

Seismického ohrožení je pravděpodobnost, že zemětřesení dojde v dané zeměpisné oblasti, a to v daném časovém období, a s pozemní intenzitou pohybu větší než daný práh. S takto odhadnutým rizikem lze riziko vyhodnotit a zahrnout do takových oblastí, jako jsou stavební předpisy pro standardní budovy, navrhování větších budov a infrastrukturních projektů, územní plánování a stanovení pojistných sazeb. Studie seismického nebezpečí mohou také vygenerovat dvě standardní míry očekávaného pohybu země, obě matoucí zkratkou MCE; jednodušší pravděpodobnostní Maximum zvažované zemětřesení (nebo událost), které se používá ve standardních stavebních předpisech, a podrobnější a deterministické maximální důvěryhodné zemětřesení začleněné do návrhu větších budov a civilní infrastruktury, jako jsou přehrady nebo mosty. Je důležité objasnit, o kterém MCE se diskutuje.

Povrchová pohybová mapa pro hypotetické zemětřesení v severní části Haywardovy zlomové zóny a jejího předpokládaného severního rozšíření, poruchové zóny Rodgers Creek

Výpočty pro stanovení seismického nebezpečí byly poprvé formulovány C. Allinem Cornellem v roce 1968 a v závislosti na úrovni jejich důležitosti a použití mohou být poměrně složité. Regionální geologie a seismologie se nejprve zkoumají z hlediska zdrojů a vzorů výskytu zemětřesení, a to jak do hloubky, tak na povrchu, ze záznamů seismometru ; zadruhé, dopady těchto zdrojů jsou hodnoceny ve vztahu k místním geologickým horninám a půdním typům, úhlu sklonu a podmínkám podzemních vod. Zóny podobného potenciálního otřesu zemětřesení jsou tedy určeny a zakresleny do map. Známá chyba San Andreas je znázorněna jako dlouhá úzká eliptická zóna s větším potenciálem pohybu, jako mnoho oblastí podél kontinentálních okrajů spojených s tichomořským ohnivým kruhem . Zóny vyšší seismicity v kontinentálním vnitrozemí mohou být místem pro intraplate zemětřesení ) a mají tendenci být kresleny jako široké oblasti, založené na historických záznamech, jako je zemětřesení v New Madridu v roce 1812 , protože konkrétní příčinné chyby nejsou obecně identifikovány jako zdroje zemětřesení.

Každá zóna má vlastnosti spojené se zdrojovým potenciálem: kolik zemětřesení ročně, maximální velikost zemětřesení ( maximální velikost ) atd. Nakonec výpočty vyžadují vzorce, které poskytují požadované ukazatele nebezpečí pro danou velikost a vzdálenost zemětřesení. Například některé okresy dávají přednost použití špičkové akcelerace , jiné používají špičkovou rychlost a složitější použití vyžaduje spektrální souřadnice odezvy.

Počítačový program se poté integruje do všech zón a vytváří křivky pravděpodobnosti pro klíčový parametr pohybu země. Konečný výsledek dává „šanci“ překročit danou hodnotu po stanovenou dobu. Standardní stavební předpisy pro majitele domů se mohou týkat šance 1 na 500 let, zatímco jaderné elektrárny sledují časový rámec 10 000 let. Dlouhodobější seismickou historii lze získat prostřednictvím paleoseismologie . Výsledky mohou být ve formě spektra pozemní odezvy pro použití v seismické analýze .

Propracovanější variace tématu se také zabývají půdními podmínkami. Ve srovnání s místy s tvrdou horninou je pravděpodobné, že na měkkém bažině dojde k vyšším pohybům. Při výpočtu charakteristických zemětřesení se standardní výpočty seismického nebezpečí upraví směrem nahoru . Oblasti s vysokým pohybem země v důsledku půdních podmínek jsou také často vystaveny selhání půdy v důsledku zkapalnění . Porucha půdy může také nastat v důsledku sesuvů půdy způsobených zemětřesením ve strmém terénu. K velkoplošnému sesuvu půdy může dojít také na poměrně mírných svazích, jak bylo vidět při zemětřesení na Velkém pátku v Anchorage na Aljašce 28. března 1964.

MCE

V běžných analýzách seizmického nebezpečí určených pro veřejnost se jedná o „maximální uvažované zemětřesení“ nebo „maximální uvažovanou událost“ (MCE) pro konkrétní oblast, o zemětřesení, u kterého se očekává výskyt jednou za přibližně 2 500 let; to znamená, že má 2procentní pravděpodobnost překročení za 50 let. Tento termín se používá speciálně pro obecné stavební předpisy, které lidé běžně používají; stavební předpisy v mnoha lokalitách budou vyžadovat, aby budovy nepodstatných staveb byly navrženy pro „prevenci kolapsu“ v MCE, takže budova zůstane stát - což umožní bezpečnost a únik obyvatel - spíše než plné strukturální přežití budovy.

Mnohem podrobnější a přísnější MCE znamená „maximální důvěryhodné zemětřesení“, které se používá při navrhování mrakodrapů a větší civilní infrastruktury, jako jsou přehrady, kde by strukturální porucha mohla vést k dalším katastrofickým důsledkům. Tyto MCE mohou vyžadovat určení více než jedné konkrétní zemětřesení, v závislosti na rozmanitosti zahrnutých struktur.

Mapy seismického nebezpečí v USA

Mapa vrcholného zrychlení terénu s 2% pravděpodobností překročení za 50 let

Některé mapy vydané USGS jsou zobrazeny se špičkovým zrychlením terénu s 10% pravděpodobností překročení za 50 let, měřeno v metrech za sekundu na druhou . V některých částech USA vyústil projekt Národního mapování seismických rizik v roce 2008 k tomu, že mapy seismických rizik ukazovaly špičkové zrychlení (jako procento gravitace ) s 2% pravděpodobností překročení za 50 let.

Temblor , společnost založená v roce 2014, nabízí hodnocení seismického rizika pro všechny konstantní USA. Tato služba je pro veřejnost zdarma a bez reklam. Stupeň nebezpečnosti „je vytvořen pro pravděpodobnost silného otřesu (0,4 g maximální akcelerace na zemi) za 30 let, na základě modelu rizika USGS NSHMP z roku 2014“.

Viz také

Reference

externí odkazy