امکان‌سنجی طراحی شبکۀ هشدار سریع زلزلۀ تهران

نوع مقاله : پژوهشی کاربردی

نویسندگان

1 گروه بنیان زمین (دانش‌بنیان)، بخش تحقیق و توسعه

2 مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، شبکۀ ملی شتاب‌نگاری

چکیده

افزایش جمعیت و مهاجرت بی‌رویه به شهر تهران و در پی آن گسترش ساخت‌و‌ساز، مواجهۀ این کلان‌شهر با مخاطرات طبیعی را افزایش داده است. قرارگیری تهران با بافت‌های تاریخی و فرسودۀ گسترده در دامنه‌های جنوبی البرز و دارا بودن گسل‌های فعال، سبب افزایش مخاطرۀ ناشی از رخداد یک زمین‌لرزۀ بزرگ شده است که ممکن است پیامدهای جبران‌ناپذیری داشته باشد. کلانشهرهایی چون تهران در پی رخداد یک زمین‌لرزۀ بزرگ، با مخاطراتی چون آتش‌سوزی، فروریزش، نشت آب و از کار افتادن بسیاری از خدمات روبه‌رو خواهند بود. سیستم‌های هشدار سریع زلزله، یکی از راه‌های کاهش مخاطرات زمین‌لرزه در کلانشهرهاست که در دو دهۀ اخیر در جهان مطرح شده و همچنان موضوعی در حال تحقیق است. تعداد محدودی از کشورها مانند ژاپن، آمریکا، مکزیک و رومانی، سیستم هشدار را به‌طور کامل به اجرا درآورده‌اند که در حال بهره‌برداری است و برخی کشورهای دیگر مانند ایتالیا، سوئیس، ترکیه، کرۀ جنوبی و چین در حال اجرای نمونۀ پایلوت، راه‌اندازی یا تحقیق در این زمینه‌اند. به‌منظور کاهش مخاطرات احتمالی زلزله‌های بزرگ، مقالۀ حاضر به بررسی ممکن بودن یا نبودن به‌کارگیری یک سامانۀ هشدار سریع برای شهر تهران پرداخته است. در این مطالعه، امکان‌پذیری یک شبکۀ ایده‌آل بررسی شده است. همچنین به بحث امکان‌سنجی سامانۀ هشدار سریع زلزلۀ تهران و اینکه آیا اساساً هشدار وقوع زمین‌لرزه در تهران با توجه به گسل‌های اطراف امکان‌پذیر است، پرداخته شده است. همچنین حساسیت برخی از پارامترهای مورد استفاده در سامانه‌های هشدار سریع تجزیه‌وتحلیل شده و در برخی از پارامترها، مقدار بهینه و برای دیگر پارامترها میزان حساسیت آنها برای شبکۀ هشدار سریع بیان شده است. در نهایت این نتیجه حاصل شد که با توجه به گسل‌های اطراف تهران، برای بسیاری از زمین‌لرزه‌های مخرب امکان هشدار، حداقل برای چند ثانیه وجود دارد.

کلیدواژه‌ها


[۱]. مقیمی، ابراهیم (139۴). دانش مخاطرات. چ دوم. تهران: انتشارات دانشگاه تهران.
[2]. Allen, R.M.; Gasparini, P.; Kamigaichi, O.; Bose, M. (2009). “The Status of Earthquake Early Warning around the World: An Introductory Overview”. Seismological Research Letters. Vol. 80. No. 5.
[3]. Cooper, J. D. (1868). Letter to Editor. San Francisco Daily Evening. Bulletin, Nov. 3.
[4]. Nakamura, Y. (1984). “Development of the earthquake early-warning system for the Shinkansen, some recent earthquake engineering research and practical in Japan”. The Japanese National Committee of the International Association for Earthquake Engineering, 224–238.
[5]. Heaton, TA. (1985). “Model for a seismic computerized alert network”. Scienc: 228 (4702), 987–90.
[6]. Satriano, C.; Wu, Y.M.; Zollo, A.; Kanamori, H. (2011). “Earthquake early warning: Concepts, methods and physical grounds”. Soil Dynamics and Earthquake Engineering. Vol. 31(2): 106-118.
[7]. Wu, Yih-Min; Hiroo Kanamori (2005) “Experiment on an onsite early warning method for the Taiwan early warning system”. Bulletin of the Seismological Society of America 95.1: 347-353.
[8]. Bose, M.; Hauksson, E.; Solanki, K.; Kanamori, H.; Wu, Y. M.; Heaton, T. H. (2009). “A new trigger criterion for improved real- time performance of onsite earthquake early warning in Southern California”. Bulletin of the Seismological Society of America. Vol. 99 (2A): 897-905.
[9]. Meier, M. A.; Heaton, T.; Clinton, J. (2015). “The Gutenberg Algorithm: Evolutionary Bayesian Magnitude Estimates for Earthquake Early Warning with a Filter Bank”. Bulletin of the Seismological Society of America. Vol. 105 (5): 2774-2786.
[10]. Kuyuk, H. S.; Allen, R. M.; Brown, H.; Hellweg, M.; Henson, I.; Neuhauser, D. (2014). “Designing a network‐ based earthquake early warning algorithm for California: ElarmS‐2”. Bulletin of the Seismological Society of America. Vol. 104, No. 1: 162–173.
[11]. Brown, H.M.; Allen, R.M.; Hellweg, M.; Khainovski, O.; Neuhauser, D.; Souf, A. (2011). “Development of the ElarmS methodology for earthquake early warning: Realtime application in California and offline testing in Japan”. Soil Dynam. Earthq. Eng. Vol. 31: 188-200.
[12]. Kuyuk, H. S.; Allen, R.M. (2013). “Optimal seismic network density for earthquake early warning: A case study from California”. Seismological Research Letters.Vol. 84 (6): 946-954.
[13]. Ashtari, M.; Hatsfeld, D.; Kamalian, N. (2005). “Microseismicity in the region of Tehran”. Tectonophysics. Vol. 395: 193-208.
[14]. Doloei, Javan; Roland Roberts. (2003). “Crust and uppermost mantle structure of Tehran region from analysis of teleseismic P-waveform receiver functions”. Tectonophysics. 364.3: 115-133.
[15]. Radjaee, A.; Rham, D.; Mokhtari, M.; Tatar, M.; Priestley, K.; Hatzfeld, D. (2010). “Variation of Moho depth in the central part of the Alborz Mountains, northern Iran”. Geophysical Journal International. 181(1): 173-184.
[16]. Sodoudi, F.; Yuan, X.; Kind, R.; Heit, B.; Sadidkhouy, A. (2009).”Evidence for a missing crustal root and a thin lithosphere beneath the Central Alborz by receiver function studies”. Geophys. J. Int. Vol. 177: 733-742.
[17]. Allen, R.M. (2006) “Probabilistic warning times for earthquake ground shaking in the San Francisco Bay Area”. Seismological Research Letters. Vol. 77 (3): 371-376.