تحلیل خطر زمین‌لرزه بر اساس بیشینه شتاب با استفاده از رهیافت تعیینی (مطالعه موردی: شهرستان سمنان)

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 9، دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 26، تیر 1397، صفحه 151-168   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v0i0.67237

نویسندگان

فاطمه نیکوکار^{* 1}؛ محمد آریامنش²

¹پیام نور- تهران شرق

²دانشگاه پیام نور- تهران شرق

چکیده

کشور ایران به دلیل شرایط زمین‌شناسی و جغرافیایی خاص، همیشه در معرض خطرات طبیعی مختلفی بوده است. یکی از این بلایا، زمین‌لرزه است که آسیب‌های قابل توجهی را بر پیکره‌ اقتصادی و اجتماعی کشور تحمیل کرده است. این مسئله به‌ویژه در مناطق دارای گسل‌های فعال تهدیدی جدی محسوب شده و هر ساله خسارت‌های جانی و مالی غیرقابل اغماضی به بار می‌آورد. ازاین‌رو توجه به اهمیت مکان‌یابی و پهنه‌بندی مناطق پرخطر از نظر دارا بودن پتانسیل خطر لرزه‌خیزی امری ضروری و قابل‌توجه است. بر همین اساس در پژوهش حاضر با استفاده از رهیافت تعینی به تعیین مناطق پرخطر لرزه‌خیز پرداخته شده است. به همین منظور گسل‌های منفرد و سامانه‌های گسلی مهم موجود در منطقه ابتدا به کمک تکنیک‌های سنجش‌ازدور، روی تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 شناسایی شدند. در گام بعدی با توجه به ویژگی‌های زمین‌شناسی و تکتونیکی منطقه به قطعه‌بندی زمین‌شناختی و لرزه‌ای منطقه مورد مطالعه پرداخته شد و سازوکار گسل‌ها مشخص شدند و نقشه‌ رقومی گسل‌ها در محیط نرم‌افزار Arc GIS تهیه شد. سپس با استفاده از معادلات تجربی معتبر، بیشینه‌ بزرگای مورد انتظار گسل‌های اصلی منطقه محاسبه و میانگین‌گیری انجام شد. درنهایت با انتخاب چند رابطه کاهندگی معتبر بیشینه‌ شدت و شتاب افقی زمین‌لرزه برای منطقه مورد مطالعه، با استفاده از رهیافت تعینی، محاسبه شده و میانگین مقادیر محاسبه شده به‌عنوان بیشینه‌ شدت و شتاب زمین مربوط به هر گسل، برای تحلیل خطر منطقه مورد مطالعه استفاده شد. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد بیشینه شدت زمین‌لرزه بیش از +Ⅷ مرکالی و کمترین میزان آن نیزⅤمرکالی است. هم‎چنین میزان بیشینه شتاب افقی زمین‌لرزه در منطقه مورد مطالعه g37/0 و کمترین مقدار آن نیزg 05/0 بود. بر همین اساس طبق نتایج به‌دست آمده مناطق با پتانسیل خطرپذیری کم، دارای خطر متوسط، خطرپذیری بالا و مناطق با خطرپذیری بسیار بالا، بر اساس مقادیر بیشینه شدت زمین‌لرزه به ترتیب، 45/17، 81/24، 62/33 و 10/24 درصد و بر اساس مقادیر بیشینه شتاب زمین‌لرزه به ترتیب، 34/36، 77/29، 72/17 و 17/16 درصد از مساحت منطقه مورد مطالعه را تشکیل می‌دهند. درنهایت به‌منظور بررسی‌ میزان صحت پژوهش انجام شده نتایج حاصله با نمونه‌های رخداد واقعیت زمینی تطابق داده شد و نتایج نشان دهنده تطابق قابل ملاحظه‌ نتایج به دست آمده با واقعیت زمینی بود.

کلیدواژه‌ها

زمینلرزه؛ سامانه اطلاعات جغرافیایی؛ روش قطعی؛ تحلیل خطر تعینی

مراجع

آژانس همکاری بین المللی ژاپن (JICA)، مرکز تحقیقات زیست محیطی تهران بزرگ؛1380. گزارش نهایی ریز پهنه بندی لرزه‌ای تهران بزرگ.

حاتمی نژاد، حسین؛ فتحی، حمید؛ عشق آبادی، فرشید؛ 1388. ارزیابی میزان آسیب پذیری لرزهای در شهر تهران نمونة مورد مطالعه : منطقة 10 شهرداری تهران. پژوهش‌های جغرافیای انسانی، دوره 41، شمارة 68 ، ص 20-1.

زارع، مهدی؛ 1384. مقدمه‌ای بر زمین‌لرزه شناسی کاربردی. چاپ اول. تهران: انتشارات پژوهشگاه بین المللی زمین‌لرزه شناسی و مهندسی زمین‌لرزه.

زارع، مهدی؛ 1388. مبانی تحلیل خطر زمین‌لرزه، انتشارات پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.

سیاهکلی مرادی، علی؛ میرزایی، نوربخش؛ رضاپور، مهدی؛ 1383. روابط تضعیف شدت زمین‌لرزه در ایران، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران.

شاهپسندزاده، مجید؛ حیدری، مهدی؛ 1382. بررسی مقدماتی لرزه زمین ساخت و تاریخچه لرزه خیزی در استان اصفهان.

صفایی، همایون؛ 1383. طرح پژوهشی شناسایی و بررسی توان لرزه‌های گسل‌های اطراف اصفهان. معاونت شهرسازی و معماری شهرداری اصفهان.

قهرودی تالی، منیژه؛ پورموسوی، سید موسی؛ خسروی، سمیه؛ 1391. بررسی پتانسیل تخریب لرزه خیزی با به کارگیری مدل‌های چند شاخصه (مطالعه موردی: منطقه یک شهر تهران). پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی. شماره سوم، ص 68-57.

مهاجراشجعی، ارسلان؛ 1360. ثبت و تفسیر لرزه‌های محلی و ویژگی‌های زلزله خیزی مناطق شهرکرد و اصفهان. امور و ویژة زلزله شناسی سازمان انرژی اتمی ایران.

Amberseys, N., Melville, C.P., 1982. A history of Persian earthquake, Cambridge earth Science series. Cambridge University Press, UK.

Ambraseys, N., Douglas, J., 2000. Reappraisal of the effect of vertical ground motions on response. ESEE Report 00-4. Department of Civil and Environmental Engineering, Imperial College, London.

Brunet, M.F., Korotaevb, M.V., Ershovb, A.V., Anatoly M. & Nikishin A.M., 2003. The South Caspian Basin: a review of its evolution from subsidence modelling. Sedimentary Geology. 156, 119–148.

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(1),314-331.

Chandra, U., McWhorted, J. G., Nowroozi, A.A., 1979. Attenuation of intensities in Iran. Bulletin of the Seismological Society of America. 69, 237-250.

Coppersmith, K. J., Wells, D. L., 1994. New Empirical Relationship among Magnitude, Rupture, Length, Rupture Area, and Surface Displacement. Bulletin of the Seismological Society of America. 84, 974 -1002.

Feng, X., Xuping, C., Aizhu, R., Xinzheng, L., 2008. Earthquake Disaster Simulation for an Urban Area, with GIS, CAD, FEA, and VR Integration, Tsinghua Science and Technology. 13, 311-316.

Ghodrati Amiri, G., Mahdavian, A., Manouchehri Dana, F., 2007. Attenuation relationships for Iran. J. Earthquake Eng. 11, 469-492.

King, A., Kiremidndjian A., 1995. Law Lincho H., Basoz Nersin I, Earthquake Damage and loss Estimation through GIS. International conference on seismic zonation. 265-272.

Lee, C.F., Ding, Y.Z., Huang, X.H., 2000. Seismic Hazard Analysis of the Hong Kong Region, JSEE: Fall 2000. 2(4), 9-18.

Matsuoka, M., Midorikawa, S., 1995. GIS Based Integrated Seismic hazard mapping for a large Metropolitan Area. In International conference on seismic zonation. 1334-1341.

Mohajer, A. Nowroozi, A. A. 1978. Observed and Probable Intensity Zoning of Iran. Tectonophysics. 49, 21-30.

Nowroozi, A. A., 1985. Empirical Relations Between Magnitudes and Fault Parameters for Earthquakes in Iran. Bull. Seismol. Soc. Am. 75, 1327-1338.

Yuan, Z., 2003. Development of A GIS Interface for Seismic hazard Assessment, International Institute For Geo-Information Science And Earth Observation Enschede, The Netherlands.