Geofizički seminar 11.11.2020.

SAŽETAK: U svrhu poboljšanja procjene seizmičkog hazarda i rizika na nekom području, nerijetko se razmatraju i analiziraju sintetički seizmogrami. Samim time, u interesu je definirati što robusniju metodu simulacije koja može reproducirati glavne karakteristike gibanja tla tijekom potresa za što širi raspon frekvencija. U sklopu ovog doktorskog seminara predstavit će se jedna od brojnih metoda koje se danas koriste, tzv. Graves-Pitarka (GP) metoda simulacije.

GP metoda temelji se na hibridnom pristupu u kojem je širokopojasno gibanje tla rezultat sjedinjavanja odvojeno izračunatog niskofrekventnog (f < 1 Hz) i visokofrekventnog (f > 1 Hz) doprinosa u jedinstveni vremenski zapis. Na frekvencijama manjim od 1 Hz, izvor i efekti rasprostiranja valova kroz sredstvo opisani su determinističkim modelom čime se nastoji reproducirati generalni oblik i amplituda zabilježenog gibanja. Na frekvencijama većim od 1 Hz, zračenje izvora opisano je na stohastički način, a rasprostiranje valova kroz sredstvo i efekti raspršenja predočeni su pojednostavljenom teorijskim modelom. Potreba za dvama različitim pristupima, ovisno o frekventnom rasponu, potječe od činjenice da dosadašnji deterministički modeli precjenjuju vrijednosti gibanja tla za visoke frekvencije. Osim toga, ovakvim se pristupom na učinkovit način kompenzira nedovoljno detaljan opis samih izvora visokofrekventnog doprinosa. S obzirom da je detaljan opis prostornih i vremenskih karakteristika procesa rasjedanja nužan korak za uspješnu simulaciju, GP metoda uključuje i proceduru generiranja kinematičkog modela rasjedanja pri čemu je potrebno poznavati jedino osnovne parametre seizmičkog izvora. Nadalje, da bi sintetički seizmogrami odražavali lokalne efekte tla, širokopojasni vremenski zapisi modelirani su s frekvencijski ovisnim nelinearnim amplifikacijskim faktorima izračunatim na temelju poznatih Vs30 vrijednosti.

Za provjeru adekvatnosti i uspješnosti GP metode, sintetički seizmogrami uspoređeni su sa zapisima četiri potresa na području Kalifornije (Imperial Valley, Loma Prieta, Landers i Northridge). Usporedbom parametara kao što su PGA, PGV, SA i trajanje trešnje tla, te procjenom mogućnosti reproduciranja određenih specifičnosti koje se uočavaju na stvarnim seizmogramima, utvrđeno je da GP metoda daje zadovoljavajuće rezultate za relativno široki raspon frekvencija i područje na kojem je primijenjena.