بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله تحلیل خطر زمین لرزه در محدوده شهر کرمان که یکی از قدیمی ترین شهر های ایران اسلامی است با استفاده از روشهای قطعی و احتمالاتی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، شناسایی موقعیّت گسلهای فعال منطقه،بررسی گسلهای فعّال منطقه، شناسایی موقعیت گسلهای پنهان منطقه، ارزیابی داده های تاریخی زمین لرزه های این منطقه ، محاسبه دوره بازگشت زمین لرزه ها، تعیین میزان اثر هر گسل بر مرکز شهر ، مورد بررسی قرار گرفته. سپس احتمال وقوع زمین لرزه در محدوده شهر کرمان بر اساس جدیدترین داده های دستگاهی و تاریخی مورد ارزیابی قرار گرفته است .
مقدمه
کشور ایران بهشدّت تحت تأثیر حرکت صفحه عربستان به سمت شمال شرق و شبه قاره هند به سمت شمال می باشد. فشار های حاصل از این دو حرکت ، موجب افزایش پتانسیل لرزه خیزی منطقه ایران شده است. از سوی دیگر ایران بخشی از منطقه فعال آلپ - هیمالیا بوده و کمربندهای فعال فراوانی در آن مشاهده می شود. [1] به همین جهت امروزه یکی از مطالب اصلی که مهندسان برای طرّاحی سازه های مسکونی، تاسیسات صنعتی و حتّی مقاوم سازی ساختمانهای قدیمی دنبال می کنند ، تخمینی واقع بینانه از میزان خطر زلزله ای است که احتمال وقوع آن ، سازه مورد نظر را تهدید می کند. 2]و[3 استان کرمان که در جنوب شرقی ایران قرار دارد، یکی از استانهای لرزه خیز کشور بوده که زلزله خرداد ماه 60 ، گلباف و زلزله دی ماه 82 بم همگی مؤید این مطلب هستند. همچنین این استان از لحاظ کثرت جاذبه های تاریخی همچون نگینی در دل کویر می درخشد . نظر به اهمیت حفظ میراث گذشتگان و بناهای تاریخی در بعد ملّی و بین المللی ، تلاش در جهت محفوظ ماندن این آثار در همه ادوار دغدغه متخصصان و صاحب نظران بوده است و خطر تخریب این آثار در اثر حوادثی همچون زلزله - همانند آنچه که در دی ماه 82 در بم بوقوع پیوست - عامل مؤثری در مطالعات لرزه شناسی منطقه به حساب می آید . [4] و نیز در جهت ایجاد چشم اندازی جدید در بحث طراحی سازه های نوین در شهر کرمان در این پژوهش احتمال وقوع زمین لرزه را در محدوده شهر کرمان ، بر اساس جدیدترین داده های دستگاهی و تاریخی مورد بررسی قرار گرفته است.
-2 تحلیل خطر زمین لرزه به روش قطعی
بطور کلی برآورد خطر به روش قطعی به نوعی از تحلیل خطر، زمین لرزه اطلاق میگردد که در آن از رویدادها یا مدلهای مجزا ، برای توصیف خطر زمین لرزه استفاده می شود. روش قطعی مستلزم 3 عنصر اساسی، شناخت گسلها، تخمین بزرگترین زمین لرزه قابل انتظار از هر گسل و تعیین میزان شتاب ماکزیمم زمین است.که در این پژوهش طی مراحل زیرتلاش شده است به این سه مهم دسترسی پیداکرد.
1-2 تعیین محل گسلهای لرزه زا
باتوجه به نقشه های زمین شناسی ، مطالعات ماهواره ای و بازدیدهای صحرایی گسلهای با طول بیش از 25 کیلو متر در شعاع 100 کیلومتری شهر کرمان ، شناسایی شده اند . که نام آنها در جدول - 1 - و محل هر یک با استفاده از نرم افزار Arc GIS در شکل - 1 - به نمایش درآمده است. بدیهی است طول هر یک از گسلها و حتی فاصله آنها تا ساختگاه نیز توسط نرم افزار مذکور محاسبه گردیده است .
-2-2 تخمین بزرگترین زمین لرزه محتمل
نظر به اینکه عملاً محاسبه دقیق محل گسیختگی و میزان گسیختگی هر گسل امکان پذیر نمی باشد، با استناد به میزان گسیختگی رخ داده در گسلهای منطقه و روشهای تجربی ، فرمولهای پیشنهادی آمده درجدول - 2 - برای منطقه مورد مطالعه ، اعمال گردیده اند . سپس از نتایج فرمولهای پیشنهادی ذکر شده میانگین گیری کرده و این میانگین به عنوان M - بزرگی زمین لرزه ایجاد شده توسط هر گسل - مبنای محاسبات بعدی قرار گرفته است و برای محاسبه رابطه میان بزرگی و شدت زمین لرزه ها از دستور تجربی مهاجر و همکاران I =1/7Ms-2/8 استفاده شده است.که جدول - - 3 نمایانگر نتایج محاسبات انجام شده در این زمینه ها می باشد.
-3-2 تعیین مناسب ترین رابطه تضعیف
نیروی زلزله از محل آزاد سازی انرژی گسل به صورت موجی کروی انتشار می یابد و این مدل انتشار ، موجب کاهش شدت آن به واسطه دور شدن از مرکز گسیختگی می گردد. در این پژوهش میزان این کاهش، از فرمول پیشنهادی چاندرا و همکاران - 1979 - - نقل از آریامنش، محمد - 1388 محاسبه گردیده است.[1 ]
-4-2 برآورد خطر زمین لرزه
برای محاسبه شتاب ، سرعت و جابجایی ماکزیمم از فرمولهای پیشنهادی تریفوناک و بریدی - 1975 - - نقل از آریامنش، محمد - 1388 استفاده شده است. [1]
-3 تحلیل خطر زمین لرزه به روش احتمالاتی
مبنای محاسبات در این روش تحلیل سابقه لرزه خیزی در منطقه مورد بررسی بوده و اساس این روش بر سه پایه ، تهیه کاتالوگ لرزه خیزی منطقه ، پارامتر های اندازه گیری زلزله منطقه و پارامتر های اندازه گیری زلزله منطقه ، استوار است. که در این پژوهش تلاش شده است ، به این سه مهم دسترسی پیدا کرد.
-1-3 تهیه کاتالوگ لرزه خیزی منطقه
تهیه رکوردهای ناشی از زمین لرزه های به وقوع پیوسته در محدوده شعاع 100 کیلومتری مرکز شهر کرمان در فاصله زمانی 1910 تا 2004 میلادی 94 - سال - و جمع آوری آنها به صورت یک مجموعه کامل و جامع ، بنیاد روش احتمالاتی را تشکیل می دهد که در این پژوهش این مهم با استفاده ازمطالعات تاریخی و جمع آوری رکوردهای دستگاهی محقق گشته است. باتوجه به متفاوت بودن نحوه ثبت و اعلام رکوردهای زلزله های دستگاهی ، همپایه نمود این رکوردها یک امر بسیار لازم بوده چرا که در غیر این صورت نمی توان به حذف پس لرزه ها و پیش لرزه ها جهت مشخص شدن تعداد واقعی زلزله های رخ داده در منطقه پرداخت بدین جهت در این پژوهش از رابطه پیشنهادی یغمایی - 1372 - برای استان کرمان ،جهت همپایه کردن m ها ، استفاده شده است. [6]
- 5 - Ms=1.4Mb- 2.3
جدول - 4 - راهنمای موثری جهت حذف پیش لرزه ها بوده و بلواسطه آن جدول بزرگی - فرآوانی به صورت جدول - 5 - و رکوردهای اصلی زلزله نشان داده شده در جدول - 6 - حاصل شده است.
-2-3 پارامتر های اندازه گیری زلزله منطقه
برای دستیابی به پیوند میان بزرگی و فراوانی تجمعی زلزله ها از رابطه گوتنبرگ - ریشتر استفاده شده است. [7] - 6 - log - N - = [a - b - M - ]و بزرگی زلزله ها را در محور افقی و فراوانی تجمع آنها را به صورت لگاریتمی در محور قائم یک نمودار قرار داده و معادله بهترین خط مستقیم ، ترسیم می شود. محل تلاقی خط مذکور با خط قائم، معرف مقدار a بوده و اندازه ضلع قائم مثلثی با قاعده M 1 و وتری که بخشی از خط مستقیم است نیز معرف مقدار b می باشد - به شکل 2 مراجعه شود - . همانطور که مشاهدات زلزله شناسی در مناطق مختلف نشان می دهد ، فراوانی زمین لرزه ها به صورت معنا داری با اندازه زلزله ها تغییرمی کند، به نحوی که زلزله های کوچکتر معمولا” فراوان تر از زلزله های بزرگتر می باشند.
شکل - 2 - :روش اندازه گیری میان بزرگی و فراوانی تجمعی زلزله
-3-3 تحلیل خطر زمین لرزه
یکی از فاکتورهایی که در تحلیل خطر زمین لرزه به روش احتمالاتی حاصل می گردد برآورد دوره بازگشت زمین لرزه ها باتوجه به دستور گوتنبرگ - ریشتر است که فرمول زیر موید همین مطلب است. M = {Log - T/N - + a}/b - 7 - و نکته دیگر طبق جدول - 7 - درصد احتمال وقوع زمین لرزه با بزرگی مشخص در محدوده زمانی مشخص است و یا بلعکس که فرمول زیر این مهم را محقق می گرداند. - 8 - TR = 1/P = 1 ÷ [1 - - 1 - q - ^1/n]
