evaluarea hazardului la tsunami datorat fenomenelor de origine seismica

7/24/2019 Evaluarea hazardului la tsunami datorat fenomenelor de origine seismica

1/25

Evaluarea hazardului la tsunami datorat fenomenelor de origine seismica

INTRODUCERE

n acest studiu s-au folosit seturi de date seismice omogene i fiabile valabile la scar

european, acoperind perioada instrumental cat i cea istoric din zona Mrii Negre. Catalogulcutremurelor generate in largul marii a fost obtinut din compilarea a 4 cataloage: ANSS-AdvancedNational Seismic Sistem-USA, NEIC-National Earthquake Information Centre World Data forSeismology Denver-USA, ISC-International Seismological Centre-UK si catalogul Romplus alINCDFP, insumand in total 4674 de evenimente. 600 dintre acestea au avut magnitudini mai maride 3.0, fiind grupate in 10 zone seismogene (Fig.1) din rezumat si Figura 1 (din prezentul RST)

Tabel 1. Coordonatele colturilor poligoanelor surselor seismice din zona Marii Negre

Nr. Sursa seismica

Coordonatele

colturilor Nr. Sursa seismica

Coordonatele

colturilor

LatN LongE LatN LongE

1 Dobrogea de Nord

44.75 29.57

6 Georgia

42.58 40.08

45.2 29.75 43.4 39.8

45.2 30.1 43 42

44.75 30.1 42.55 42

2 Dobrogea Centrala

43.883 27.407

7 Novorossjsk

44 36.75

44.784 27.407 45.4 36.75

43.883 28.663 45.24 38.58

44.784 28.663 43.8 38.58

3 Shabla

43 28.5

8 Crimeea

44 33.75

43.74 28.5 44.6 32.75

43.74 29.5 45.2 33.8

43 28.5 44 33.8

4 Istanbul

41.2 29

9 Vestul Marii Negre

44.47 30.35

41.55 29.113 45.25 31.35

41.417 29.95 45.27 31.35

41.195 29.965 44.47 30.35

5 Falia Nord Anatoliana

41.4 31.7

10 Centrul Marii Negre

43 31.9

42.5 31.73 44 32.542.44 36.45 43 32.5

41.45 36.45 43 31.9

Pe baza distributiei cutremurelor (Fig.1 si 2) si luand in considerare harta cu zoneleseismice active, s-au stabilit cele 10 surse seismice din Marea Neagra (Tabelul 1): Dobrogea de


2/25

Nord (S1), Dobrogea de Central (S2), Shabla (S3), Istanbul (S4), Falia Nord Anatoliana (S5),Georgia (S6), Novorossjsk (S7), Crimeea (S8), Vestul Marii Negre (S9), Centrul Marii Negre(S10).

Figura 1. Distributia cutremurelor in arealul Marii Negre si pozitionarea fiecarei surse

seismice

ZONAREA SURSELOR SEISMICE SI PARAMETRII STATISTICI AI ACESTORA

Acest capitol cuprinde diferite metode statistice care au fost aplicate pentru evaluareahazardului seismic. S-au folosit tehnici statistice uzuale pentru deducerea parametrilor necesaricare sa descrie ratele la care fiecare sursa seismica a generat in trecut cutremure de diferitemagnitudini, care apoi sunt considerate ca fiind probabilitati de generare a unor cutremure viitoare,folosite pentru evaluarea hazardului seismic. Parametrii cheie - rata activitatii, valoarea

parametrului bsi magnitudinea maxima asteptata, Mmax,sau distributia intensitatii I0- au fostevaluati pentru sursele seismice de pe urcat sau din mare. S-au folosit atat catalogul regional cat sigeometriile surselor seismice definite pentru a deduce completitudinea catalogului in functie demagnitudine, pentru a elimina replicile, pentru a determina distributiile precedente alemagnitudinilor maxime si pentru a evalua incertitudinile statistice. Activitatea seismica 0estedefinita ca media anuala a numarului de cutremure cu o magnitudine mai mare decat m0(MW).


3/25

SURSA SEISMICA NR.1- DOBROGEA DE NORD

Cutremurele din Dobrogea de Nord sunt asociate prelungirii faliei Peceneaga-Camena,faliilor Sf. Gheorghe si Sulina. Unele dintre cutremure sunt asociate faliei Lacu Rosu.Magnitudinea maxima observata in aceasta zona in perioada 1967-2007 a fost mb=4.7 (7 iulie

2005). Aplicand tehnica incrementului asupra magnitudinii maxime observate s-a obtinut valoareamaxima a magnitudinii posibile ca fiind mb=5.2/Mw=4.0, cu o eroare de 0.1. Adancimea medieeste de 33 km. Pentru evaluarea hazardului seismic magnitudinea maxima posibila a fostconsiderata m0= 3.0(Mw). Activitatea seismica a fost calculata ca fiind 0= nr. cutremure/T(ani)= 0.425cutremure/an.

SURSA SEISMICA NR. 2 - DOBROGEA CENTRALA

Toate evenimentele seismice produse intre anii 543-2014 sunt generate in cadrul acesteisurse. Cutremurele din aceasta zona sunt asociate prelungirii faliilor Capidava - Ovidiu si Horia -

Pantelimonul de Sus, in selful Marii Negre. Catalogul structurat pe o perioada de 118 ani (1892-2010) contine 336 de evenimente cu Mw>0.5, si doar 14 dintre aceastea au avut magnitudiniMw3. Magnitudinea maxima observata a fost Mw= 5 (12.12.1986). Aplicand tehnicaincrementului asupra magnitudinii maxime observate s-a obtinut valoarea maxima a magnitudiniiposibile de Mw.max= 5.2, cu o eroare de 0.1. Magnitudinea minima a fost considerata m0=3.0(Mw). Activitatea seismica a fost calculata ca fiind 0= nr. cutremure 14 /T 118 (ani) = 0.118644cutremure/an. Adancimea medie este 11 km.

Distributia frecventa-magnitudine Gutenberg-Richter determinata pentru S2, inintervalul de magnitudini Mw cuprins intre 3.0 si 5.0, este prezentata in relatia urmatoare sireprezentata grafic in Figura 2.

log Nc=-(0.650.06)M + (3.15 0.25), 3.0


4/25

0 1 2 3 4 5

M

0

10

20

30

40

50

60

70

Earthqu

akenumberN

M =2.2c

0 1 2 3 4 5

M

0

1

2

3

logNc(cumulativ

numberofearthquakes)

Figura 2. Relatiile frecventa-magnitudine pentru S2 cu MW3.0; a) necumulativ; b)

cumulativ

Metoda statistica a Valorilor Extreme Gumbel I (GI) a fost folosita pentru modelarea

proceselor seismogene in cadrul sursei seismice S2. Folosind parametrii rezultati din metodaValorilor Extreme Gumbel I(GI) si o procedura numerica, s-au calculat magnitudinile cea maiprobabila si asteptata, ca functie a perioadelor lor de revenire (Tabelele 2 si 3).

Tabel 2. Magnitudinile cea mai probabila si asteptata si perioadele lor de revenire

pentru S2

TR (ani)

MAG cea

mai

probabila

MAG

asteptataTR (ani)

MAG cea

mai

probabila

MAG

asteptata

5 3.53 3.46 70 5.2 5.2

10 3.97 3.93 75 5.25 5.24

20 4.41 4.39 100 5.43 5.43

30 4.66 4.65 130 5.6 5.59

40 4.85 4.84 150 5.69 5.68

50 4.99 4.98 200 5.87 5.87

60 5.1 5.1 300 6.13 6.12

Tabel 3. Solutiile de plan de falie

Data Ora Min. Lat. Lon. Adancime Mw Pl A Pl B

az dip slip az dip slip

18/09/2008 7 22 43.91 29.01 8.4 3 140 44 51 9 57 122


5/25

SURSA SEISMICA NR.3- SHABLA

Sursa seismica Shabla apartine din punct de vedere geografic zonei bulgaresti, iar din punctde vedere tectonic aceasta apartine marginii de S a Platformei Moesice. In zona Sabla - CapKaliakra au fost localizate o multitudine de focare normale, cu o dezvoltare pe directia NE-SW,de-a lungul careia apar epicentre ale unor cutremure crustale. Zona activa din punct de vederetectonic se afla in partea de N-E, fiind dezvoltata in paralel si in Marea Neagra, cu o orientare NE-SW si care se scufunda in zona Burgas. Focarele cutremurelor din zona Shabla apar pe un sectoractiv de 20-25 km lungime si doar 15 dintre acestea au avut Mw4. Distributia epicentrelormarcheaza asocierea liniilor structurale existenta in zona Shabla, care sutn caracterizate de unmaxim de 7.2 (31.03.1901).

Pentru evaluarea hazardului seismic s-au folosit evenimentele dintr-un interval de 113 ani(1091-2014), constand in 37 de cutremure cu Mw>1.1, si numai 19 evenimente cu Mw>3.0 (Tabel4). Adancimea medie intalnita in aceasta zona seismica este 16.4 km. Magnitudinea minima a fostconsiderata m0= 3.0(Mw). Activitatea seismica a fost calculata ca fiind 0 = nr. cutremure 19 /T113 (ani) = 0.165137cutremure/an.

Magnitudinea maxima observata in zona Shabla este de Mw= 7.2(31.03.1901). Aplicandtehnica incrementului asupra magnitudinii maxime observate s-a obtinut valoarea maxima amagnitudinii posibile de Mw.max= 7.4 cu o eroare de 0.1

Tabel 4. Cutremure cu Mw3

Numarul

cutremurului

din catalog

Anul Luna Ziua Ora Lat0N Long0E Adancimea

(km)

M Tipul

de

Mag.

Falia Intramoesica32 1901 3 31 11:30:00 43.6 28.7 30 5 Mw40 1988 6 11 11:52:28 43.5 29.7 33 3.3 mb55 2011 10 11 19:49:06 43.51 28.79 18 3.3 Mw

Falia Kaliakra33 1901 4 25 22:25:00 43.4 28.5 10 5 Mw34 1901 4 26 01:10:00 43.4 28.5 10 4.5 Mw

Falia Razelm38 1985 7 17 6:31:52 43.4 29 33 3.5 mb54 2009 12 06 17:11:43 43.35 28.86 2 3.3 mL

Falia Vest Midia36 1984 2 7 11:16:05 43.2 29.1 33 4 mb41 1991 9 1 01:15:26 43.1 28.8 0 4.6 mb42 1997 4 20 00:00:41 43.124 29.159 10 3.6 Mw

Falia Kavarna31 1901 3 31 07:10:24 43.4 28.7 14 7.2 Mw35 1901 7 30 03:30:00 43.4 28.7 15 6 Mw37 1984 3 21 1:35:37 43.4 28.7 33 3.3 mb46 2005 8 9 10:23:22 43.331 28.837 5 3.2 MD


6/25


7/25

20 3.85 3.81 150 6.79 6.79

30 4.44 4.42 180 7.06 7.05

40 4.86 4.84 200 7.21 7.21

50 5.19 5.17 300 7.8 7.8

60 5.45 5.44 400 8.22 8.22

70 5.68 5.67 475 8.47 8.47

Metoda statistica a Valorilor Extreme Gumbel I (GI) a fost folosita pentru modelareaproceselor seismogene in cadrul sursei seismice S3. Folosind parametrii rezultati din metodaValorilor Extreme Gumbel I (GI) si o procedura numerica, s-au calculat cea mai probabila si ceamai asteptata magnitudine, ca functie a perioadelor de revenire (Tabelul 5).

Tabelul 5b. Solutii de plan de falie

Anul Luna Ziua Ora Min. Lat. Lon. Adancime Mw az1 dip slip az dip slip

2009 8 5 7 49 43.37 28.75 6 4.8 281 70 4 189 87 16

Extrase de la USGS 305 82 26 211 65 171

2011 10 11 19 49 43.51 28.79 18 3.3 168 82 86 15 9 117

SURSA SEISMICA NR.4- ISTANBUL

Distributia epicentrelor cutremurelor ce caracterizeaza sursa Istanbul este marcata de liniilestructurale apartinand sistemului de falii Nord Anatoliene. Faliile din zona Istanbul au o dezvoltareampla, sectorul activ avand sute de kilometrii. Magnitudinea maxima observata, in zona de uscat,a fost de 7.6 (Mw), in data de 17.08.1999, cutremurul s-a generat la o adancime de h=17km.Magnitudinea maxima observata pentru un cutremur generat in larg a fost de Mb= 4.8, in data de12.12.1993. Aplicand tehnica incrementului asupra magnitudinii maxime observate s-a obtinutvaloarea maxima a magnitudinii posibile de Mw.max= 5.2, cu o eroare de 0.1.

Pentru evaluarea hazardului seismic s-a folosit catalogul pe o perioada de 67 de ani (1946-2014), continand 620 de cutremure cu Mw>0.2, dintre care doar 32 de evenimente cu Mw>3.0.Adancimea medie in aceasta zona este de 22.1 km. Pentru zona Istanbul, valoarea minimia amagnitudinii luate in considerare a fost de m0= 3.0(Mw). Activitatea seismica a fost calculata cafiind0 = nr. cutremure /T (ani) = 32 evenimente / 67 ani = 0.47761cutremure/an.

Distributia Gutenberg-Richter pentru frecventa-magnitudinedeterminata pentru S4, a

fost realizata luand in considerare un catalog extins, continand si cutremurele generate pe uscat, inapropiere de tarm. Intervalul de magnitudini (Mw) a fost intre 3.0 si 6.7, fiind reprezentat in relatiaurmatoare si in Figura 4.


8/25

M =2.5c

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0

M

0

50

100

150

200

EarthquakenumberN

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0

M

0

1

2

3

logNc(cumulat

ivnumberofearthquakes)


cumulativ

log Nc=-(0.530.06)M + (3.29 0.29), 3.0


9/25

incrementului asupra magnitudinii maxime observate s-a obtinut valoarea maxima a magnitudiniiposibile de Mw.max= 6.3, cu o eroare de 0.1. Pentru evaluarea hazardului seismic s-a folositcatalogul pentru 58 de ani (1954-2011), continand 192 de cutremure cu Mw>3.0. Adancimeamedie in zona este de 14.8 km.

Pentru aceasta zona, magnitudinea minima luata in considerarea a fost m0= 3.0 (Mw).

Activitatea seismica este 0 = nr. de evenimente/T(ani) = 192 evenimente/58 ani= 3.3103448evenimente/an.

Distributia Gutenberg-Richter pentru frecventa-magnitudinedeterminata pentru S5, inintervalul de magnitudini intre 3.1 si 6.1, este reprezentata in relatia urmatoare si in Figura 5.

log Nc=-(0.610.04)M + (2.91 0.20), 3.1


10/25

Tabel 7. Magnitudinea cea mai probabila si cea mai asteptata si perioadele lor de

revenire pentru S5

TR (ani)

MAG cea

mai

probabila

MAG

asteptataTR (ani)

MAG cea

mai

probabila

MAG

asteptata

5 3.72 3.63 75 6.01 6

10 4.31 4.26 80 6.06 6.06

20 4.89 4.87 90 6.16 6.16

30 5.24 5.22 100 6.25 6.25

40 5.48 5.47 150 6.59 6.59

50 5.67 5.66 170 6.7 6.7

60 5.82 5.81 200 6.84 6.83

70 5.95 5.94 220 6.91 6.91

SURSA SEISMICA NR. 6 - GEORGIA

Sursa seismica Georgia este caracterizata de distributia epicentrelor a 356 de cutremurecrustale, generate in perioada 1958-2011, cu magnitudine Mw 2si 140 de cutremure crustale (cuadancimi sub 35 km, conform lui V. Starostenko et al. 2004) cu magnitudine Mw3, generate inperioada 1970-2014. Adancimea medie este de 13.5 km. Distributia epicentrelor marcheazaasocierea cu liniile structurale existente din zona, care sunt caracterizate de un maxim observat deMw=5.7, pentru un cutremur generat in data de 23.12.2012. Pentru zona Georgia, magnitudineaminima considerata a fost m0= 3.0(Mw). Activitatea seismica este0 = nr. de evenimente/T(ani) =138 evenimente/44 ani= 3.136363evenimente/an. Magnitudinea maxima observata a fost Mb=

5.8/Mw=5.5(16.07.1963). Aplicand tehnica incrementului asupra magnitudinii maxime observates-a obtinut valoarea maxima a magnitudinii posibile de Mw.max= 5.6, cu o eroare de 0.1.

Tabel 8. Solutii de plan de falie

An Luna Ziua Ora Min Lat Long Adancime Mw Pl A Pl B


2012 12 23 0 21 43.65 38.04 15 5.7 305 88 14 214 76 178

2012 12 25 22 44 42.435 40.972 10 5.4 212 86 175 302 85 4

Distributia Gutenberg-Richter pentru frecventa-magnitudinedeterminata pentru S6,in intervalul de magnitudini cuprins intre 3.1 si 4.9, este reprezentata in relatia urmatoare si inFigura 6.

log Nc=-(0.590.02)M + (3.50 0.10), 3.0


11/25

M =2.4c

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0

M

0

10

20

30

40

50

EarthquakenumberN

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0

M

0

1

2

3

logNc(cumula

tivnumberofearthquakes)


cumulativ

Folosind a=3.5 si b=0.59 s-au calculat parametrii statistici ai sursei S6:

a) Magnitudinea maxima posibila in T1ani (extrasa din catalog - 44 ani):

Mmax=a/b = 5.93

b) Cea mai probabila magnitudine pentru o perioada de revenire de TR=50 ani

M a T

Tb

R

max ( log )/ 1 = 6.03

c) Magnitudinea principala care ar putea sa apara anual (TR=1): M=(a-log T1)/b = 3.15

SURSA SEISMICA NR. 7 - NOVOROSSIYSK

Distributia epicentrelor in zona Novorossiysk marcheaza asocierea cu liniile structuraleexistente, caracterizate de un maxim observat de 5.5 (Mb) (3.09.1978). Aplicand tehnicaincrementului asupra magnitudinii maxime observate s-a obtinut valoarea maxima a magnitudiniiposibile asteptate de Mw.max= 5.8, cu o eroare de 0.1. Sursa seismica Novorossiysk estecaracterizata de 63 de cutremure crustale cu Mw 3.0, din care 26 cuMw 4, generate in intervalulde timp 1966-2012. Adancimea medie a focarelor este de 20.8 km. Pentru evaluarea hazarduluiseismic, magnitudinea minima considerata a fost m0= 3.0(Mw). Activitatea seismica este0 = nr.de evenimente/T(ani) = 63 evenimente/46 ani= 1.3695652evenimente/an.

Distributia Gutenberg-Richter pentru frecventa-magnitudinedeterminata pentru S7,

in intervalul de magnitudini intre 3.0 si 5.2, este reprezentata in relatia urmatoare si in Figura 7.


12/25

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5

M

1.0

2.0

EarthquakenumberN

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5

M

0

1

2

logNc(cumulativ

numberofearthquakes)

w w


cumulativ

log Nc=-(0.750.06)M + (3.84 0.24), 3.0


13/25

20 4.8 4.78 130 6.03 6.03

30 5.07 5.06 150 6.13 6.12

40 5.26 5.25 170 6.21 6.21

50 5.4 5.4 190 6.28 6.28

60 5.52 5.52 200 6.32 6.31

70 5.63 5.62 220 6.38 6.37

Tabel 9b. Solutii de plan de falie



1978 9 3 0 21 43.65 38.04 15 5.7 301 12 93 117 78 89

1984 3 11 23 58 43.39 41.18 10 4.8 55 76 110 177 24 35

SURSA SEISMICA NR. 8.- CRIMEA

In zona Crimea au fost evidentiate 62 cutremure crustale cu Mw3.0, generate in perioada1927-2014. Distributia epicentrelor marcheaza asocierea cu linii structurale existente, caracterizatede un maxim observat de 6.5 Mw,pentru un cutremur generat in data de 11.09.1927. Aplicandtehnica incrementului asupra magnitudinii maxime observate s-a obtinut valoarea maxima amagnitudinii posibile de Mw.max= 6.7, cu o eroare de 0.1. Pentru evaluarea hazardului seismic,magnitudinea minima considerata a fost m0= 3.0 (Mw). Activitatea seismica este 0 = nr. deevenimente/T(ani) = 62 evenimente/87 ani= 0.7126436evenimente/an.

Distributia Gutenberg-Richter pentru frecventa-magnitudinedeterminata pentru S8,in intervalul de magnitudini cuprins intre 3.0 si 6.5, este reprezentata in relatia urmatoare si inFigura 8.

log Nc=-(0.380.02)M + (2.43 0.09), 3.0


14/25


cumulativ

Folosind a=2.43 si b=0.38 s-au calculat parametrii statistici ai sursei S8:

a) Magnitudinea maxima posibila in T1ani (extrasa din catalog - 87 ani):Mmax=a/b = 6.39


M a T

Tb

R

max ( log )/ 1 = 5.76


Metoda statistica aValorilor Extreme Gumbel I (GI)a fost folosita pentru modelareaproceselor seismogene in cadrul sursei seismice S8. Folosind parametrii rezultati din metodaValorilor Extreme Gumbel I (GI) si o procedura numerica, s-au calculat cea mai probabila si ceamai asteptata magnitudine, ca functie a perioadelor de revenire (Tabelul 10).

Tabel 10a. Magnitudinea cea mai probabila si cea mai asteptata si perioadele lor de

revenire pentru S8

TR (ani)

MAG cea

mai

probabila

MAG

asteptataTR (ani)

MAG cea

mai

probabila

MAG

asteptata

5 3.24 3.11 100 6.72 6.72

10 4.04 3.98 110 6.83 6.83

20 4.85 4.82 150 7.19 7.19

35 5.5 5.48 170 7.34 7.34

55 6.03 6.02 190 7.47 7.47

70 6.31 6.3 200 7.53 7.53

85 6.53 6.53 220 7.64 7.63

Tabel 10b. Solutii de plan de falie



2008 7 24 14 14 45.18 36.49 11 3.5 274 69 0 184 90 159

1998 10 16 15 24 44,04 33,6 33 4.1 132 63 107 278 32 60

1998 10 18 8 22 44,03 33,62 33 4.1 251 90 20 161 70 180

2001 7 30 1 30 44.015 34.496 33 4.2 281 32 139 47 70 65

2007 4 27 7 54 44,32 33,03 10 3 274 69 0 184 90 159


15/25

1999 6 2 16 40 44,65 34,65 10 * 114 87 75 11 15 167

1990 08 16 7 32 44,71 34,95 25 4.6 216 52 75 59 41 108

SURSA SEISMICA NR. 9 -VESTUL MARII NEGRE

Geometria sursei seismice vestul Marii Negre este definita de 8 cutremure crustalegenrate in intervalul de timp 1970-2010. Magnitudinea maxima observata a fost 4.9 Mw(07.05.2008). Aplicand tehnica incrementului asupra magnitudinii maxime observate s-a obtinutvaloarea maxima a magnitudinii posibile de Mw.max= 5.1, cu o eroare de 0.1.

Pentru evaluarea hazardului seismic in aceasta zona, magnitudinea minima considerata afost m0= 3.0 (Mw). Adancimea medie este de 14.8 km. Activitatea seismica este 0 = nr. deevenimente/T(ani) = 8 evenimente/41 ani= 0.19512evenimente/an. Datorita numarului scazut decutremure generate in aceasta zona, nu s-au putut calcula valorile statistice. Totusi, sursa va fiinclusa in cadrul seismicitatii atunci cand se va calcula hazardul probabilistic.




2008 5 7 08 00 45.37 31.29 20 4.9 264 55 115 45 42 59

SURSA SEISMICA NR. 10 - CENTRUL MARII NEGRE

In aceasta zona, intitulta zona centrala a Marii Negre, 11 de cutremure au fost generate intrecut, in intervalul de timp 1985-2014. Activitatea seismica este caracterizata de un maximobservat de Mw=5.3 (10.12.2007). Aplicand tehnica incrementului asupra magnitudinii maximeobservate s-a obtinut valoarea maxima a magnitudinii posibile de Mw.max= 5.5, cu o eroare de 0.1. Adancimea media este de 26.9 km. Pentru aceasta zona, magnitudinea minima considerata afost m0= 3.0 (Mw). Activitatea seismica este 0 = nr. de evenimente/T(ani) = 21 evenimente/29ani= 0.7241379 evenimente/an.

Distributia Gutenberg-Richter pentru frecventa-magnitudine determinata pentruS10, in intervalul de magnitudini intre 3.0 si 5.3, este reprezentata in relatia urmatoare si in Figura9.

log Nc=-(0.810.09)M + (3.30 0.32), 3.0


16/25


M a T

Tb

R

max ( log )/ 1 = 4.37


w w

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

M

1

2

EarthquakenumberN

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

M

0

1

2

logNc(cumulativnumberofearthquakes)


cumulativ




1991 7 25 8 26 43,12 31,3 10 4.6 235 88 168 325 78 2

In Tabelele 13 si 14 sunt reprezentati toti parametrii staistici obtinuti prin relatia GR.

Tabel 13. Parametrii statistici obtinuti prin relatia GR

Sursa

seismicaa B Mmax

Mmp

(Tr=50y)

Mp

(1 year)

TR

(Mo)p (Mo) Mobs ITcat

2 3.15 0.65 4.85 4.27 1.66 53.07 1.88% 4.9 118

3 2.13 0.32 6.66 5.55 0.24 58.40 1.71% 7.2 113

4 3.29 0.53 6.21 5.97 2.76 17.06 5.86% 5.2 67

5 2.91 0.61 4.77 4.66 1.88 56.68 1.76% 6.1 58

6 3.5 0.59 5.93 6.03 3.15 14.81 6.75% 5.5 44

7 3.84 0.75 5.12 5.17 2.90 21.21 4.71% 5.2 46

8 2.43 0.38 6.39 5.76 1.29 39.33 2.54% 6.5 87

10 3.3 0.81 4.07 4.37 2.27 34.00 2.94% 5.3 29


17/25

Tabel 14. Parametrii statistici obtinuti prin relatia GR

Sursa ITcat N 0 (ev/year) Mmin Mmax h (km)

1 40 17 0.425000 2.5 4.0 33

2 118 14 0.118644 3 4.9 11

3 113 19 0.168142 3 7.216.4

4 67 32 0.477612 3 5.2 22.1

5 58 192 3.310345 3 6.1 14.8

6 44 138 3.136364 3 5.5 16.4

7 46 63 1.369565 3 5.2 20.8

8 87 62 0.712644 3 6.5 22.8

9 41 8 0.195122 3 4.9 14.8

10 29 21 0.724138 3 5.3 26.9

Pentru acest studiu s-a folosit teoria valorilor extreme Gumbel, prima distributie

asimptotica a valorilor extreme (sau functia distributiei cumulativ), unde variabila este nelimitata.S-a incercat folosirea celei de-a treia distributie asimptotica, dar din cauza numarului redus decutremure intregistrate intr-o sursa seismica data, din Marea Neagra, metoda nu a dat rezultate. InTabelul 15 sunt prezentate rezultatele obtinute prin metoda statistica aValorilor Extreme GumbelI (GI).

Tabel 15. Magnitudinile cutremurelor pentru sursele seismice din Marea Neagra

SursaMag. Maxima

observata

Perioada de

revenire

(ani)**

Mag.

Maxima

posibila *

Perioada de

revenire

(ani)**

Dobrogea de Nord (S1) 4.7( mb) - 5.0 -Dobrogea Centrala (S2) 5.0 (mL) 55 5.2 70Shabla (S3) 7.2 (Mw) 175 7.4 220

Istanbul (in larg) (S4) 4.7 (mb) - 5.2 -Falia Nord Anatoliana (S5) 6.1 (Mw) 85 6.3 110Georgia (S6) 5.7 (Mw) - 6.0 -

Novorossjsk (S7) 5.5 (mb) 60 5.8 95Crimeea (S8) 6.5 (Mw) 85 6.7 100Vestul Marii Negre / WestBlack Sea (S9)

4.9 (Mw) - 5.1 -

Centrul Marii Negre / MidWest Black Sea (S10)

5.3 (mb) - 5.5 -

* Obtinute prin aplicarea tehnicii incrementului

** Obtinute prin metoda statistica Gumbel I

Doar in cadrul a doua dintre cele zece surse au fost observate magnitudini mai mari de 6,cu o perioada de recurenta de 85 de ani si in cazul unei singure surse s-a observat o magnitudinemai mare de 7, cu o perioada de recurenta de 175 ani (Tabelul 15).


18/25

EVALUAREA HAZARDULUI PROBABILISTIC PENTRU BAZINUL MARII NEGRE,

FOLOSIND NUMAI SURSELE SEISMICE CRUSTALE

Deoarece proiectul are ca obiectiv principal posibilele efecte ale surselor crustale dinMarea Neagra care pot afecta coasta ce N-V a marii, in acest capitol s-a calculat hazardul seismic

doar pentru sursele crustale.Pentru a se obtine harta de hazard seismic in zona Marii Negre, pentru cutremurele

crustale s-au folosit ca date de intrare informatiile din Tabelul 15, la care s-a aplicat algoritmulMcGuire (1976). In figurile de mai jos sunt prezentate hartile de hazard cu referire la probabilitateade depasire a valorilor intensitatii macroseismice (I= V, VI, VII si IX) pentru diferite perioade detimp: anual - Fig. 10; 50,100, 475 ani - Fig.11 si cu referire la intensitatile macroseismice pentrudiferite perioade de revenire (50, 100, 475 si 1000 ani) reprezentate in Fig. 12.

Figura 10. Harti de hazard seismic anul in termeni de intensitati macroseismice

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN

The annual seismic hazard for I=III

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN

The annual seismic hazard for I=V

-0.005

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

0.045

0.05

0.055

0.06

0.065

0.07

0.075


19/25

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN

Seismic hazard curves in terms of excedeence probabilityfor a return period of 50 years and I=V

(computations realised without Vrancea intermediate zone)

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN

Seismic hazard curves in terms of excedeence probabilityfor a return period of 50 years and I=VI


-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN



-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2


20/25

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN



-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN

Seismic hazard curves in terms of excedeence probabilityfor a return period of 100 years and I=VII


-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN



-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2


21/25

Figura 11. Harti de hazard cu probabilitatea de depasire pentru o valoarea data a intensitatiimacroseismice

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN



-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN

Seismic hazard curves in terms of excedeence probabilityfor a return period of 475 years and I=VII


-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2


22/25

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN

Seismic hazard maps in terms of macroseismic intensities for 50 years period(computations realized without Vrancea intermediate zone)

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

55.5

6

6.5

7

7.5

8

8.5

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN


0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

7.5

88.5

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN


0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

7.5

8

8.5


23/25

Figura 12.Harti de hazard seismic in termeni de intensitati macroseismice, pentru diferite perioade de

timp

Din figurile de mai sus si din Figura 13, se poate vedea ca o contributie majora la hazardulseismic total in zona litoralului romanesc al Marii Negre o are sursa seismica Shabla (S3), careprezinta o intensitate epicentrala maxima de VIII , acest lucru subestimeaza oarecum valoriledate in Tabelul 2 (I0=IX). Se poate observa , de asemenea, si o contributie a tuturor surselor dinTabelul 2, a intensitatilor asociate si a perioadelor de revenire pentru diferite intensitati.

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Long E

41

42

43

44

45

46

LatN

Seismic hazard maps in terms of macroseismic intensities for 1000 years period(computations realized without Vrancea i ntermediate zone)

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

7.5

8

8.5


24/25


25/25

Figura 13. Harti de hazard seismic in termeni de intensitati macroseismice, pentru diferite perioade detimp.

evaluarea hazardului la tsunami datorat fenomenelor de origine seismica

Documents