نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اصفهان

2 دانشیار، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان

3 دانشیار، گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز

چکیده

زلزله­ ها را می­توان به عنوان پرمخاطره ­ترین پدیده زمین­شناختی معرفی کرد که خسارات زیادی را به شهرها، اماکن، تاسیسات و ... وارد می­کنند. دانشمندان پیشرفت­های چشم­گیری برای پیش­بینی زلزله داشته‌اند اما با این حال هنوز با عدم قطعیت­های بسیاری مواجه می­باشند. بهترین راهکار مطرح شده در این زمینه، مطالعه الگوهای منطقی و پارامترهای درگیر و تعامل متقابل بین زمین­لرزه­ ها و سازه­ های شهری یا مقاوم­ سازی لرزه­ای است. به منظور اجرا سازه‌های مقاوم لرزه­ای، اولین قدم داشتن اطلاعات کافی در مورد وضعیت لرزه ­خیزی منطقه است که برآورد و تحلیل پارامترهای لرزه­ای در ساختگاه ­ها، رویکردهای تجربی و کامپیوترمبنای زیادی ارائه گردیده که رویکردهای کامپیوترمبنا (شبیه­ سازی­ها)، به دلیل دقت بالا و قدرت محاسباتی، امروزه بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. یکی از جدیدترین رویکردهای مطرح به لحاظ شناسایی وضعیت لرزه ­خیزی مناطق مختلف، بکارگیری مدل­های آنالیز نسل بعدی جنبش زمین (NGA) است. این مدل با تعریف روابط میرایی ناحیه ­ای، ضرایب لرزه ­خیزی را با دقت بالایی برآورد می­کند. این مزیت امکان توصیف ساختارهای زمین ­شناسی و سایزموتکتونیکی مناطق مختلف در تاثیر پارامترهای لرزه­ خیزی را فراهم می­نماید. در این مطالعه مدل NGA مبتنی بر شرایط زمین­شناسی و تکتونیکی منطقه عسلویه تهیه گردیده و پارامترهای مهندسی طراحی لرزه­خیزی به صورت مکانی برآورد شده و نقشه­ی پهنه ­بندی لرزه­ای منطقه تهیه گردیده است. بر پایه نتایج حاصل از تهیه مدل NGA برای منطقه عسلویه با شعاع km 100، پارامترهای PGA، PGV، PGD و PSA برای دوره بازگشت 100 ساله به ترتیبg 29/0، cm/s 2/18، cm 2/24 و g 19/0 برآورد گردیده است. بر اساس نتایج تحقیق، منطقه مورد مطالعه به 4 پهنه از نظر درجه خطر تقسیم شده و منطقه عسلویه در پهنه با خطر زلزله بالا قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Earthquake hazard assessment in Assalouyeh area based on NGA seismicity model

نویسندگان [English]

  • Mohammad Azarafza 1
  • Akbar Ghazifard 2
  • Ebrahim Asghari-Kaljahi 3

1 Department of Geology, University of Isfahan, Isfahan, Iran

2 Department of Geology, University of Isfahan, Isfahan, Iran

3 Department of Earth Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran

چکیده [English]

Earthquakes are presented as the most dangerous geological phenomenon which is causing many damages to cities, infrastructures, buildings, etc. Researchers have been extremely dynamic in assessing and predicting the earthquake events and have made noteworthy advances, but still, face many uncertainties. Along these lines, the best approach in this field studies the logical patterns and parameters involved and the interaction between earthquakes and urban construction or seismic retrofitting. In order to implement a seismic resistant structure, the first step is to have sufficient knowledge on seismicity and earthquake hazard analysis of the area in which for estimating and analyzing the sites seismic parameters, many empirical and computer-based approaches have been presented. In this regard, the computer-based methods (simulations) due to their high accuracy and computational power nowadays are getting more attention and application. One of the newest approaches for identification of different regions seismicity is using the next-generation ground motion analysis (NGA) models. This model by defining attenuation relations for the study area can estimate the seismicity parametrical coefficients with high accuracy. This advantage can help to describe the geological and seismotectonic structures of different regions to observe the impact of seismic parameters. In this study, the NGA model for the Assalouyeh area based on geological and tectonically conditions are prepared and engineering parameters for seismic design are estimated locally and the seismic zoning map of the region is provided. According to the NGA model results for Assalouyeh region within 100 km radius, the PGA, PGD, PGD and PSA parameters for the 100-year return period are estimated as 0.29g, 18.2cm/sec, 24.2 cm and 0.19g respectively. Based on the results of this research, the study area is divided into four zones in terms of risk potential degree and Assaluyeh is located in high earthquake risk potential one.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Natural Hazards
  • Earthquake
  • Hazard assessment
  • Seismicity
  • Fault
  • Assalouyeh

آذرافزا، محمد؛ اصغری کلجاهی، ابراهیم؛ مشرفی­فر، محمدرضا (1392). «پهنه­بندی خطر زلزله در منطقه عسلویه با تاکید بر توان لرزه­زایی گسل­های فعال منطقه». اولین همایش ملی مجازی علوم زمین، ارومیه، ایران.

آذرافزا، محمد؛ مهرنهاد، حمید (1391). «برآورد لرزه­خیزی منطقه تبریز– پلدشت با استفاده از نرم­افزار ArcGIS». ششمین همایش ملی زمین­شناسی پیام­نور، کرمان، ایران، صص 1066-1071.

آذرافزا، محمد؛ نیکوبخت، شهرزاد؛ مشرفی­فر، محمدرضا (1393). بررسی توان لرزه­خیزی منطقه شهرکرد با تاکید بر لرزه­زایی گسل­های فعال منطقه، مجله تکتونیک و ساختار، سال دوم، شماره 4، صص 49-67.

آقانباتی، علی. (1385). زمین­شناسی ایران. تهران: انتشارات سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 708 ص.

انصاری، خالد؛ حافظی مقدس، ناصر؛ غفوری، محمد؛ جعفری، سیدمحی­الدین (1393-الف). «ارزیابی اثرات ساختگاهی در منطقه­ی ویژه­ی اقتصادی انرژی پارس عسلویه». همایش ملی زمین­شناسی و اکتشاف منابع، شیراز، ایران.

انصاری، خالد؛ حافظی مقدس، ناصر؛ غفوری، محمد؛ جعفری، سیدمحی­الدین (1393-ب). «ارزیابی پتانسیل روانگرایی در عسلویه با استفاده از داده های میکروترمور». همایش ملی زمین­شناسی و اکتشاف منابع، شیراز، ایران.

پژوهشگاه بین­المللی زلزله­شناسی و مهندسی زلزله. (1380). مطالعات پهنه بندی خطر لرزه‌ای و ژئوتکنیک لرزه‌ای منطقه عسلویه (محدوده 910 هکتاری). تهران: شرکت مدیریت توسعه صنایع پتروشیمی، جلد سوم، 106 ص.

پورکرمانی، محسن. و آرین، مهران. (1377). لرزه­خیزی ایران. تهران: مرکز چاپ و انتشارات دانشگاه بهشتی، دانشگاه بهشتی، 212 ص.

رنجبران، عبدالرسول؛ دارابی، بابک (1394). «تولید شتاب نگاشت­های مصنوعی برای عسلویه استان بوشهر». دومین کنگره ملی مهندسی ساخت و ارزیابی پروژه­های عمرانی، سمنان، ایران.

سلیمانی، محمد؛ نورزاد، اسداله (۱۳۹۱).«تجزیه خطر لرزه­ای و برآورد سناریوهای محتمل زلزله در منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس». نهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، اصفهان، ایران.

علی­الهی، حمید؛ آدم پیرا، محمد (۱۳۹۱). «ارزیابی تاثیر زلزله­های میدان نزدیک بر تحلیل پاسخ سطح زمین (مطالعه موردی)». نهمین کنگره بین­المللی مهندسی عمران، اصفهان، ایران.

علی­الهی، حمید؛ رمضانی، محمدرضا؛ مقراضی، بابک (۱۳۹۱). «مقایسه تحلیل پاسخ زمین برای زلزله میدان نزدیک در دو فضای زمان و فرکانس». نهمین کنگره بین­المللی مهندسی عمران، اصفهان، ایران.

نوگل­سادات، میرعلی­اکبر (1371). «نگرشی بر لرزه­خیزی، لرزه­زمین­ساخت ایران». دوازدهمین گردهمایی علوم زمین، سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران.

یزدانی، آزاد؛ کوثری، میلاد؛ رجبی، ثاراله؛ سلیمی، محمدرشید (1395). زلزله طرح در منطقه‏ ویژه‏ اقتصادی عسلویه، دو فصلنامه مدیریت بحران، سال پنجم، شماره 1، صص 15-23.

Abrahamson, N.N., Silva, W.J. (2008). NGA ground motion relations for the geometric mean horizontal component of peak and spectral ground motion parameters. PEER Report Draft v2, Pacific Earthquake Engineering Research Center, Berkeley, CA, 380 p.

Ambraseys, N.N., Melville, C.P. (1982). A history of Persian Earthquakes. Cambridge earth science series, Cambridge press, 212 p.

Azarafza, M., Ghazifard, A. (2016). Urban geology of Tabriz City: Environmental and geological constraints. Advances in Environmental Research, 5(2): 95-108.

Berberian, M. (1995). Natural hazards and the first earthquake catalog of Iran vol. 1, Historical hazards in Iran prior to 1900. A UNESCO/ IIEES Publication during UN/IDNDR, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology, 603 p.

Boore, D.M., Atkinson G.M. (2008). Ground-motion prediction equations for the average horizontal component of PGA, PGV, and 5%-Damped PSA at spectral periods between 0.01s and 10.0s, Earthquake Spectra, 24(1): 99-138.

Cambazoğlu, S., Koçkar, M.K., Akgün, H. (2016). A generalized seismic source model for the Eastern Marmara Region along the segments of the North Anatolian Fault System. Soil Dynamic and Earthquake Engineering, 88: 412-426.

Campbell, K.W., Bozorgnia, Y. (1994). "Near-source attenuation of peak horizontal acceleration from worldwide accelerograms recorded from 1957 to 1993". Proceedings of 5th US national conference on earthquake engineering, Oakland, CA, 3: 283-292.

Campbell, K.W., Bozorgnia, Y. (2003). Updated near-source ground motion (attenuation) relations for the horizontal and vertical components of peak ground acceleration and acceleration response spectra. Bulletin of the Seismological Society of America, 93: 314-331.

Campbell, K.W., Bozorgnia, Y. (2007). Empirical Ground Motion Model for the Average Horizontal Component of PGA, PGV, PGD, and SA at Selected Spectral Periods Ranging from 0.01–10.0 Seconds (Version 1.1). Pacific Earthquake Engineering Research Center Press, University of California, Berkeley.

Campbell, K.W., Bozorgnia, Y. (2012). "2012 Update of the Campbell-Bozorgnia NGA Ground Motion Prediction Equations: A Progress Report". Proceedings of the 15th WCEE, Lisboa.

Campbell, K.W. (1997). Empirical near-source attenuation relationships for horizontal and vertical components of peak ground acceleration, peak ground velocity, and pseudo-absolute acceleration response spectra. Seismological Research Letters, 68 (1): 154-179.

Chiou, B.S., Youngs, R.R. (2008). An NGA model for the average horizontal component of peak ground motion and response spectra. Earthquake Spectra, 24 (1): 173-215.

Idriss, I.M. (2008). An NGA empirical model for estimating the horizontal spectra values generated by shallow crustal earthquakes. Earthquake Spectra, 24 (1): 217-242.

IIEES (2017), Earthquake Data from Assalouyeh Station for 100 Km radial. International Institute of Earthquake Engineering and Seismology, Available: http://www.iiees.ac.ir/.

Jackson, J., McKenzie, D. (1988). The relationship between plate motions and seismic moment tensors, and the rates of active deformation in the Mediterranean and Middle East. International Journal of Geophysics, 93: 45-73.

McGuire, R.K. (2004). Seismic Hazard and Risk Analysis. Earthquake Engineering Research Institute press, 240 p.

Nogol-sadat, M.A., Almasian, A. (1993). Tectonic map of Iran, 1:1,000,000. Treatise on the geology of Iran. Geological Survey of Iran, Tehran, Iran.

Yazdani, A., Kowsari, M. (2013). Bayesian estimation of seismic hazards in Iran. Scientia Iranica, 20(3): 422-430.