دانلود مقاله زلزله در ایران

از آنجایی که ایران در کمربند زلزله آلپ-هیمالیا قرار دارد از نظر خطر زمینلرزه از جمله کشورهای آسیب پذیر جهان به شمار می رود.

از این رو، هرگونه کوشش برای ارزیابی خطر دارای اهمیت زیادی است و می تواند موجب جلوگیری از تلفات جانی و خسارات مالی فراوان شود.

با دخالت دادن عامل زلزله خیزی نواحی گوناگون در توزیع فضای سکونتگاههای انسانی، یا دست کم با وضع مقررات ایمنی متناسب با خطر زمینلرزه در پهنه های گوناگون، می توان از تلفات و خسارات ناشی از این گونه سوانح اجتناب ناپذیر کاست.

برای ارزیابی خطر در مکانیابی سکونتگاهها و فعالیتها باید پیشاپیش نواحی مختلف از نظر خطر زمینلرزه مشخص شوند.

در پاسخ به همین نیاز، در طرح کالبدی ملی ایران، مطالعات زمینلرزه در دستور کار قرار گرفت و در دو گروه – گروه «لرزه زمینساخت» و گروه «برآورد خطر زمینلرزه» - سازمان یافت.

در گروه نخست، کارشناسان «لرزه زمینساخت» با بررسی منابع داخلی و خارجی، سودجستن از عکسهای هوایی و تصاویر ماهواره ای، ارزیابی داده های زمینلرزه ای ایران زمین از منابع معتبر داخلی و خارجی، بازدیدهای صحرایی برای گردآوری اطلاعات تکمیلی و برداشتهای منظم از گسله های بنیادی کشور، دو نقشه هر یک در مقیاس 000/000/1:1 تهیه کردند.

نقشه نخست نمایانگر گسله ها یعنی شکستهای پوسته جامد زمین است.

احتمال دارد گسله های جنبا در اینده نیز دچار جابجایی شوند و در سازه هایی که برروی آنها و یا در فاصله هایی از آنها ساخته می شوند، اثر بگذارند.

از این رو، شناسایی هرچه دقیقتر و کاملتر گسله ها به ویژه گسله های کواترنر گام نخست در بررسی لرزه زمینساخت و خطر زمینلرزه – گسلش در پهنه هاست.

در نقشه دوم همان گروه با بررسی داده های لرزه خیزی – خواه زمینلرزه های تاریخی خواه زمینلرزه های ثبت شده دستگاهی – مراکز زمینلرزه های گذشته را مشخص کرد.

گروه دوم یعنی گروه «برآورد خطر زمینلرزه» با بررسی موقعیت گسله ها و خطواره ها و بر مبنای نتایج مطالعات گروه نخست و ژرف نگری در بانک داده های زمینلرزه ای و زمینلرزه های تاریخی، با تحلیل خطر زمینلرزه، نقشه های خمهای هم شتاب را برای بیشنه شتاب افقی حرکت زمین برای دورهای بازگشت 500، 1000 و 2000 ساله تهیه کرد.

این نقشه ها با سطوح گوناگونی طراحی و پایداری سازه ها در برابر خطر زمینلرزه مطابقت دارد.

نقشه نخست برای «سطح مبنای طراحی» است که طی آن احتمال رویداد زمینلرزه دست کم یک بار در طول عمر مفید سازه وجود دارد.

نقشه دوم برای «سطح بالای طراحی» است.

در این حالت احتمال رویداد زمینلرزه در طول عمر مفید سازه کم است.

نقشه سوم برای «سطح حداکثر قابل پیش بینی» است که بیانگر بیشترین میزان حرکت زمین می باشد.

احتمال رویداد چنین زمینلرزه ای در طول عمر مفید سازه بسیار کم است.

پهنه بندی خطر زمینلرزه از درهم آمیختن نقشه خمهای بیشینه شتاب افقی حرکت زمین به دست آمده است.

- مطالعات لرزه زمینساخت
آنچه تحت این عنوان در زیر می آید چکیده ای از بخش نخست (بررسیهای لرزه زمینساختی) مجلدهای یک مجموعه شش جلدی است که با عنوان «مطالعات لرزه خیزی» در چهارچوب طرح کالبدی ملی تهیه شده و برای نخستین بار با توجه به پراکندگی و محدودیتهای زیاد اطلاعاتی موجود و بزرگی گستره مورد مطالعه (یعنی سراسر ایران زمین) در زمان کوتاهی انجام گرفته است.

شایان ذکر است که در این چکیده، نحوه ارائه و توصیف مطالب با «مجموعه گزارشها» کمی متفاوت است و در عمل اطلاعات موجود در گزارشهای شش جلدی، در محدوده 10 منطقه مطرح برای اجرای «طرحهای کالبدی منطقه ای» قالب بندی شده اند.

به همین دلیل برای آگاهی بیشتر باید به گزارشهای مطالعات تفصیلی رجوع شود.

- تعریف مبنایی
شکستهای پوسته جامد زمین که در راستای آنها جابه جایی نسبی روی می دهد گسله نامیده می شوند.

جنبش برشی در هر دو سوی گسله که از روی زمین تا ژرفای زیاد (گاهی تا 30 کیلومتر و یا بیشتر) ادامه می یابد، به سبب انباشتگی تنشهای ناشی از جنبش قاره ها نسبت به یکدیگر و جنبشهای درون گوشته بالایی روی می دهد.

بسیاری از گسله های شناخته شده در طی سالیان دور گذشته جنبشی داشته اند و ممکن است امروز جنبا نباشند، در حالی که دسته دیگر از گسله ها در کواترنر نیز جنبش دارند.

گسله هایی که دارای یک یا چند ویژگی زیر باشند گسله های جنبا یا توانمند(گسله ای با توان جنبشی در روی زمین) به حساب می آیند (بربریان و همکاران، 1364): رویداد زمینلرزه تاریخی (بیش از سده بیستم) در بخشی از درازای گسله؛ کانون یابی زمینلرزه های بزرگ با خطای کم در سده بیستم در نقطه ای از دارازای گسله های راستالغز و یا دیوراه روکمر گسله های فشاری و یا کششی؛ گسلش در رسوبات کواترنر پسین؛ یک جنبش در 35000 سال پیش و یا دو جنبش یا بیشتر در 000/500 سال گذشته؛ دیواره گسلههای جنبا در روی کره زمین که بر اثر فرسایش از میان نرفته باشد؛ رویداد کهلرزه ای زیاد، هم بسته با رویه گسله که با شبکه کامل و بسته لرزه نگاری محلی با خطای کم در رومرکز و کانون ژرفی و زمان گیری یکنواخت برداشت می شود؛ همبستگی زمینساختی یک گسله با گسله شناخته شده جنبا که به سبب جنبش آن در گسله مجاور نیز جنبش روی می دهد.

انتظار می رود گسله هایی با ویژگیهای فوق در آینده نیز دچار جا به جایی نسبی شوند و در هر گونه سازه ای که بر روی آنها قرار می گیرد، بُرش ایجاد کنند.

در نتیجه، داده های مربوط به ژرفای کانونی و زمان رویداد در دست است و معمولاً تاریخ و زمان رویداد این زمینلرزه ها – که مهمترین آنها مورد بررسیهای دقیق نیز قرار گرفته اند – همراه با اطلاعاتی در باره طول و عرض جغرافیایی، بزرگا و ژرفای کانونی و امثال آنها با دستگاههای دور و نزدیک ثبت شده اند.

- لرزه زمینساخت منطقه البرز جنوبی (تهران) -گسله های منطقه البرز جنوبی (تهران) از دیدگاه لرزه زمینساختی این منطقه در درون لرزه زمینساختی قرار می گیرد.

در این ضمن راندگیهای با راستای شمال غربی – جنوب شرقی و شمال شرقی – جنوب غربی وجود دارند.

تعداد قابل ملاحظه ای از این راندگیها جنبا بوده و در نتیجه حرکات روی داده در امتداد آنها موجب رخداد زمینلرزه های دهشت باری نیز شده اند.

گسله های جنبا و توانمند منطقه تهران (شامل استانهای تهران، سمنان، مرکزی و زنجان) در نقشه نمایش داده شده است.

مهمترین این گسله ها به شرح زیر هستند: ـ لرزه خیزی منطقه البرز جنوبی (تهران) لرزه خیزی منطقه البرز جنوبی با بررسی زمینلرزه های تاریخی و مطالعه زمینلرزه های ثبت شده دستگاهی ارزیابی شده است.

بررسی زمینلرزه های تاریخی مهم مانند زمینلرزه سده چهارم پیش از میلاد ری-ایوانکی، 856م (235 هـ .

ش) ری، 856 م (235 هـ .

ش) کومس، 864م (243 هـ .ش) ری، 958 م (338 هـ.

.

ش) ری – طالقان، 1177 م (556 هـ.

ش) ری-قزوین، 1830 م (1209 هـ.

ش) دماوند-شمیرانات، 1890 م (1269 هـ.

ش) تاش-شاهرود، 1895 م (1274 هـ.

ش) تهران، 1927 م (1305 هـ.

ش) دشت کویر، 1940 م (1319 هـ.

ش) تهران، 1945 م (1324 هـ.

ش) گرمسار 1947 م (1326 هـ.

ش) لواسانات، 1951 م (1329 هـ.

ش) گرمسار، 1947 م (1326 هـ.

ش) تهران، 1953 م (1332 هـ .

ش) ترود، 1954 م (1333 هـ.

ش) گرمسار، 1955 م (1344 هـ.

ش) مشاء، 1967 م (1346 هـ.

ش) دامغان، 1971 م (1350 هـ.

ش) تهران، 1970 م (1349 هـ.

ش) رودبار قصران، 1972 م (1351 هـ.

ش) دماوند-تهران، 1973 م (1352 هـ.

ش) تهران، 1974 م (1353 هـ.

ش) رودهن، 1977 م (1356 هـ.

ش) دریاچه نمک، 1982 م (1361 هـ.

ش) شمال دامغان، 1982 م (1361 هـ.

ش) گرمسار، 1983 م (1363 هـ.

ش) گرمسار، 1983 م (1362 هـ.

ش) رودهن، 1988 م (1365 هـ.

ش) گرمسار، نشان می دهد که گستره مورد بررسی از دیدگاه لرزه زمینساختی گستره ای کاری و لرزه خیز است.

- برآورد خطر نسبی زمینلرزه خطر زمینلرزه در یک منطقه بر مبنای پارامترهای حرکت نیرومند زمین (نظیر شتاب، سرعت و تغییر مکان) و با در نظر گرفتن دوره بازگشت معین رویداد زمینلرزه در آن منطقه تعریف می شود.

در این راستا، باید چشمه های لرزه ای منطقه (چشمه های نقطه ای، خطی و ناحیه ای) شناسایی و به هر یک از این چشمه ها سرشت لرزه خیزی منطقه نسبت داده شود.

برآورد دوره های بازگشت رویداد زمینلرزه برای هر یک از چشمه های لرزه زا با به کارگیری تابع توزیع انباشتی و معرفی ضرایب آن امکانپذیر است و سرانجام می توان با به کارگیری مدل احتمالی و مدل کاهیدگی، پارامترهای حرکت نیرومند زمین (شتاب، سرعت و تغییر مکان) را برای دوره های بازگشت مختلف برآورد کرد.

در این پژوهش، بر پایه مطالعات لرزه زمینساخت مناطق مختلف ایران و شناسایی چشمه های لرزه زا و نسبت دادن سرشت لرزه خیزی به هر یک از این چشمه ها (پارامتر لرزه خیزی و ، آهنگ رویداد زمینلرزه، حداکثر توان لرزه زایی) و به کارگیری توزیع انباشتی دو کرانه ای گوتنبرگ – ریشتر و مدل احتمالی تغییر شکل یافته کرنل (1971)، مک گایر (1978) و بندر و پرکینز (1987) و مل کاهیدگی شتاب حرکت نیرومند زمین میبل (1990)، بیشینه شتاب افقی حرکت نیرومند زمین برای دوره های بازگشت رویداد گوناگون برای نقاطی به فاصله نیم درجه عرض شمالی و نیم درجه طول خاوری در گستره ایرانزمین برآورد شده است.

برآورد پارامترهای لرزه خیزی برای پی بردن به سرشت لرزه خیزی هر استان لرزه زمینساخت، باید پارامترهای لرزه خیزی ( و ) آن استان را برآورد کرد.

فرض اساسی در برآورد این پارامترها مستقل بودن رویدادهای زمینلرزه از یکدیگر است.

از این رو، از فهرست رویداد زمینلرزه ها باید پیشلرزه ها و پسلرزه ها را حذف و توزیع پواسونی زمینلرزه را برقرار کرد.

در برآورد پارامترها، لازم است میزان خطای بزرگان زمینلرزه های گذشته نیز در نظر گرفته شود.

متداولترین روش حذف پیشلرزه ها و پسلرزه ها کاربرد پنجره های زمانی و مکانی است.

در این بررسی از روش پنجره های متغیر استفاده شده است که شکل عمومی آن عبارت است از: Log T=aM+b , Log L=a'M+b' T گسترش زمانی برحسب روز و L گسترش مکانی پیشلرزه ها و پسلرزه ها برای بزرگای معین برحسب کیلومتر است.

A، a’، b و b’ ضرایب ثابت الگو هستند که برای هر گستره با توجه به ویژگیهای آن استان تعریف می شوند.

الگوی پذیرفته شده به شرح جدول صفحه بعد است.

گسترش زمانی و مکانی پیشلرزه ها و پسلرزه ها در این بررسی، با استفاده از الگوی کیجکحو (1992) برای زمینلرزه های پیش از قرن حاضر با کیفیت a و b (امبراسیزوملویل، 1982) خطای بزرگا 3/0 واحد در نظر گرفته شده است.

برای زمینلرزه های قرن حاضر که پیش از نصب شبکه لرزه نگاری جهانی در ایران رخ داده اند، خطای 2/0 واحد بزرگا و برای دیگر زمینلرزه ها خطای 15/0 واحد بزرگا حساب شده است.

اگر رویداد زمینلرزه های اصلی از فرایند پواسنی تبعیت کند، برای برآورد و می توان از تابع توزیع دو کرانه ای گوتنبرگ – ریشتر سود جست.

نتیجه محاسبات در استانهای لرزه زمینساخت سرزمین ایران برای پارامتر لرزه خیزی و آهنگ رویداد سالانه برای بزرگای آستانه به شرح جدول زیراست.

برآورد پارامتر لرزه خیزی و آهنگ رویداد سالانه برای بزرگای آستانه - دوره بازگشت رویداد دورهْ بازگشت رویداد با در نظر گرفتن میزان پذیرش خطر در طول عمر مفید سازه حساب می شود.

میزان پذیرش خطر تابع اهمیت اقتصادی، اجتماعی و سیاسی سازه است.

این درصد خطر برای سطوح گوناگون طراحی متفاوت است.

در امر شهرسازی، چون در صورت بروز سانحه جان انسانها به خطر می افتد، شرط احتیاط ایجاب می کند که خطر کمتری پذیرفته شود.

میزان پذیرش برای سطوح مختلف طراحی متفاوت است (سطوح مختلف طراحی در بند 1.3.2.

بیان شده است).

میزان پذیرش خطر کمتر از 5 درصد برای سطح لرزه ای حداکثر قابل پیش بینی (M.C.L.) ، مثلاً برای کنترل ایستایی بیمارستانها؛ میزان خطر 10 درصد برای سطح لرزه ای بالای طراحی (M.D.L) و میزان پذیرش 20 تا 50 درصد برای سطح مبنای طراحی (D.B.L.) پذیرفته شده است.

عمر مفید ساختمانها، با توجه به مصالح ساختمانی به کار رفته، معمولاً 25 تا 100 سال درنظر گرفته می شود.

میزان خطر 10 درصد برای سطح لرزه ای بالای طراحی (M.D.L.) و میزان پذیرش 20 تا 50 درصد برای سطح مبنای طراحی (D.B.L.) پذیرفته شدذه است.

در جدول صفحه قبل بر اساس مفروضات گوناگون در مورد عمر مفید سازه (از 25 تا 100 سال) و برزای میزانهای متعارف پذیرش خطر (از 5 تا 64 درصد)، دوره های بازگشت محاسبه شده است.

هرچه عمر مفید سازه بیشتر باشد، باید انتظار رویداد زمینلرزه بزرگتری را داشت.

دوره بازگشت بر اساس رابطه زیر حساب می شود: در این رابطه n عمر مفید سازه، q درصد پذیرش خطر، P احتمال رویداد و دوره بازگشت رویداد برحسب سال است.

عمر مفید