3 o Πανελλήνιο Συνέδριο Αντισεισμικής Μηχανικής & Τεχνικής Σεισμολογίας 5 7 Νοεμβρίου, 2008 Άρθρο 2025

Transcript

1 3 o Πανελλήνιο Συνέδριο Αντισεισμικής Μηχανικής & Τεχνικής Σεισμολογίας 5 7 Νοεμβρίου, 2008 Άρθρο 2025 Η ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΝΕΩΝ ΣΕΙΣΜΟΛΟΓΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΤΗ ΣΥΝΤΑΞΗ ΤΟΥ ΝΕΟΥ ΧΑΡΤΗ ΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ The Utilization of New Seismological Data in the Compilation of the New Seismic Hazard Map of Greece. Χρήστος ΠΑΠΑΙΩΑΝΝΟΥ 1, Νίκος ΒΟΥΛΓΑΡΗΣ 2, Γιώργος ΚΑΡΑΚΑΪΣΗΣ 3, Στέλιος ΚΟΥΤΡΑΚΗΣ 4, Ιωάννης ΛΑΤΟΥΣΑΚΗΣ 5, Κώστας ΜΑΚΡΟΠΟΥΛΟΣ 6, Βασίλης ΠΑΠΑΖΑΧΟΣ 7, Ευθύμιος ΣΩΚΟΣ 8, Γιώργος ΣΤΑΥΡΑΚΑΚΗΣ 9, Γεράσιμος- ΆκηςΤΣΕΛΕΝΤΗΣ 10 ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται τα νέα σεισμολογικά δεδομένα, οι μέθοδοι επεξεργασίας και τα τελικά αποτελέσματα υπό μορφή χαρτών, για τον χάρτη ζωνών σεισμικής επικινδυνότητας του Ελληνικού χώρου με παράμετρο τη μέγιστη οριζόντια εδαφική επιτάχυνση. Ο χάρτης αυτός αποτελεί την σύνθεση επιμέρους εργασιών οι οποίες εκπονήθηκαν από τους πέντε σεισμολογικούς φορείς της Ελλάδας, οι οποίοι (κατ αλφαβητική σειρά είναι: Γεωδυναμικό Ινστιτούτο Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, (ΓΙ) Εργαστήριο Σεισμολογίας Πανεπιστημίου Αθηνών (ΕΣΠΑ), Εργαστήριο Σεισμολογίας Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (ΕΣΑΠΘ), Εργαστήριο Σεισμολογίας Πανεπιστημίου Πατρών (ΕΣΠΠ) και Ινστιτούτο Τεχνικής Σεισμολογίας & Αντισεισμικών Κατασκευών (ΙΤΣΑΚ). Οι χάρτες δίνουν τη γεωγραφική κατανομή του μέσου όρου και την τυπική απόκλιση των αντιστοίχων τιμών οι οποίες υπολογίστηκαν από τους πέντε σεισμολογικούς φορείς. Οι τιμές της μέγιστης οριζόντιας εδαφικής επιτάχυνσης αντιστοιχούν σε πιθανότητα υπέρβασης 10% σε χρονικό διάστημα 50 ετών ή ισοδύναμα για μέση περίοδο επανάληψης 475 ετών. ABSTRACT: In the present study the new seismological data used and the methodologies employed for the compilation of the new seismic hazard map of Greece are presented. The maps were compiled using as seismic hazard parameter the peak horizontal acceleration on rock sites that is soil category B according to UBC. The maps depict the geographical distribution of the mean values and their standard deviation, as they were computed by the five seismological research institutions and university laboratories of Greece. The calculations were performed for 475 years mean return period, which corresponds to 10% probability of exceedance in 50 years. 1 Κύριος Ερευνητής, ΙΤΣΑΚ, ΤΘ 53 Φοίνικας, Θεσσαλονίκη 55102, chpapai@itsak.gr 2 Επίκουρος Καθηγητής, Εργ. Σεισμολογίας, ΕΚΠΑ, Ιλίσια 15701, voulgaris@geol.uoa.gr 3 Καθηγητής ΑΠΘ, Εργ. Γεωφυσικής, ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη 54124, karakais@geo.auth.gr 4 Γεωλόγος, MSc Γεωφυσικός, Εργ. Γεωφυσικής, ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη 54124, stelios.koutrakis@gmail.com 5 Διευθυντής Ερευνών, Γεωδυναμικό Ινστιτούτο ΕΑΑ, Αθήνα 11810, gialat@gein.noa.gr 6 Καθηγητής, Εργ. Σεισμολογίας, ΕΚΠΑ, Ιλίσια 15701, kmacrop@geol.uoa.gr 7 Ομ. Καθηγητής ΑΠΘ, Εργ. Γεωφυσικής, ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη 54124, bpapaza@geo.auth.gr 8 Λέκτορας, Εργ. Σεισμολογίας, Παν. Πάτρας, Πάτρα 26504, esokos@upatras.gr 9 Διευθυντής Ερευνών, Γεωδυναμικό Ινστιτούτο ΕΑΑ, Αθήνα 11810, g.stavr@gein.noa.gr 10 Καθηγητής, Εργ. Σεισμολογίας, Παν. Πάτρας, Πάτρα 26504, tselenti@upatras.gr

2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Με τον όρο σεισμική επικινδυνότητα σε ένα τόπο εννοούμε την αναμενόμενη στον τόπο αυτό τιμή της σεισμικής έντασης, Υ, (μακροσεισμική ένταση, μέγιστη εδαφική επιτάχυνση, ταχύτητα, μετάθεση, ή τις φασματικές τους τιμές, διάρκεια της ισχυρής κίνησης) σε καθορισμένο χρονικό διάστημα και με ορισμένη πιθανότητα υπέρβασης της τιμής αυτής. Θεωρώντας ότι οι σεισμοί ακολουθούν μία κατανομή Poisson, η μαθηματική διατύπωση του προβλήματος της σεισμικής επικινδυνότητας δίνεται από τη σχέση: ln 0 ln ln t Y= t - N t [- (1- P )] β β (1) όπου Υ t είναι η παράμετρος της σεισμικής επικινδυνότητας, η οποία έχει πιθανότητα P t να υπερβληθεί σε ορισμένο χρονικό διάστημα t ετών και Ν 0, β σταθερές οι οποίες υπολογίζονται από σχέσεις κατανομής της σεισμικής έντασης. Δύο είναι οι βασικές μεθοδολογίες για την εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας σε μία περιοχή, η αιτιοκρατική και η πιθανοτική. Η αιτιοκρατική εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας (ΑΕΣΕ) βασίζεται στη επιλογή ενός ή περισσοτέρων σεισμών από τους οποίους καθορίζεται ο σεισμός σχεδιασμού που χρησιμοποιείται στον αντισεισμικό σχεδιασμό. Από την άλλη πλευρά, η πιθανοτική εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας (ΠΕΣΕ) καθορίζει τα βασικά ερωτήματα, πόσο ισχυρά και πόσο συχνά το έδαφος θα κινηθεί, λαμβάνοντας υπόψη όλους τους πιθανούς σεισμούς οι οποίοι θα μπορούσαν να επηρεάσουν την εξεταζόμενη θέση. Η ΠΕΣΕ συνδυάζει πληροφορίες οι οποίες σχετίζονται με το μέγεθος των σεισμικών συμβάντων, την εξεταζόμενη θέση και την ετήσια πιθανότητα επανάληψης των σεισμών που απειλούν την θέση. Σε αντίθεση με την τυπική ΑΕΣΕ η οποία υιοθετεί συγκεκριμένους σεισμούς, η ΠΕΣΕ επιτρέπει τη χρησιμοποίηση πολλαπλών σεισμικών συμβάντων διαφόρων σεισμικών μεγεθών περιλαμβάνοντας επίσης και τις αβεβαιότητες των αντίστοιχων υπολογισμών. Στους χάρτες ζωνών σεισμικής επικινδυνότητας για τους αντισεισμικούς κανονισμούς χρησιμοποιείται η ΠΕΣΕ. Ο πρώτος χάρτης με την ονομασία Τεχνικός Σεισμικός Χάρτης της Ελλάδας δημοσιεύτηκε το 1939 στα Τεχνικά Χρονικά (τεύχος 184) και είχε σκοπό να δώση εις τον μηχανικόν όστις πρόκειται να υπολογίση μία οικοδομήν ή ένα τεχνικόν έργον, το στοιχείον ενδεχόμενης σεισμικής επιβάρυνσης, ήτις δύναται να εμφανισθή εν εκάστη περιοχή και ως γνωστόν το στοιχείον τούτο είναι η οριζοντία επιτάχυνσις εμφανισθησομένου σεισμού. Η σύνταξη του χάρτη οφείλονταν κυρίως στον Πολ. Μηχανικό Γ. Βάλληνδα σε συνεργασία με τον καθηγητή Σεισμολογίας Ν. Κριτικό. Στη δεύτερη έκδοση του (Ρουσόπουλος, 1956) υπήρξαν μερικές μεταβολές με βάση τα δεδομένα μέχρι το 1949 καθ υπόδειξη του καθηγητή Σεισμολογίας Α. Γαλανόπουλου και λόγω της ενσωμάτωσης της Δωδεκανήσου στην Ελλάδα. Ο χάρτης αυτός (σχήμα 1α) διαιρούσε την Ελλάδα σε πέντε ζώνες και σε κάθε ζώνη όριζε τον συντελεστή οριζόντιας σεισμικής επιτάχυνσης, ε, εισάγοντας για κάθε ζώνη τρεις τιμές σεισμικής επιτάχυνσης αναλόγως του εδάφους με τις τιμές του συντελεστή, ε, να κυμαίνονται μεταξύ 0.01g και 0.16g. Ο Ρουσόπουλος (1956) αναφέρει ότι Είναι προφανές ότι ο Τεχνικός Σεισμικός Χάρτης 2

3 πρέπει από καιρού εις καιρόν να αναθεωρήται εις νέαν έκδοσιν, ώστε να ενημερώνεται εκάστοτε με τας εν τω μεταξύ νεωτέρας παρατηρήσεις και τα νεώτερα επιστημονικά δεδομένα. Όπως φαίνεται από τον χάρτη του σχήματος 1Α ο χάρτης ήταν έντονα επηρεασμένος από τα αποτελέσματα των πρόσφατων σεισμών της εποχής. Σχήμα 1Α.- Τεχνικός Σεισμικός Χάρτης της Ελλάδας (Ρουσόπουλος, 1956). Σχήμα 1Β. Χάρτης Σεισμικής Επικινδυνότητας της Ελλάδας (Παπαζάχος και συνεργ. 1989). Στον Αντισεισμικό Κανονισμό του 1959 (Βασιλικό Διάταγμα 19/ , ΦΕΚ 36Α) δίνονταν πίνακας Χαρακτηρισμού Σεισμικότητας Οικισμών της Ελλάδας. Με βάση τον πίνακα αυτό οι κυριότερες οικιστικές περιοχές της Ελλάδας χωρίστηκαν σε τρεις κατηγορίες με τιμές του συντελεστή σεισμικής επιβάρυνσης, ε, να κυμαίνονται επίσης μεταξύ 0.01g και 0.16g. Το 1986 ο ΟΑΣΠ αποφάσισε να αναθέσει στους σεισμολογικούς φορείς την εκπόνηση νέου χάρτη σεισμικής επικινδυνότητας της Ελλάδας στα πλαίσια εκπόνησης νέου αντισεισμικού κανονισμού. Ο χάρτης αυτός χώριζε την Ελλάδα σε τέσσερις ζώνες με τιμές του σεισμικού συντελεστή 0.12g, 0.16g, 0.24g και 0.36g αντίστοιχα, οι οποίες αντιστοιχούσαν σε πιθανότητα υπέρβασης 10% για χρονική διάρκεια 50 ετών. Ο χάρτης αυτός δίνεται στο σχήμα 1Β. Μετά τους καταστρεπτικούς σεισμούς της δεκαετίας του 90 σε περιοχές χαμηλής σεισμικότητας (Κόνιτσα 1996, Κοζάνη 1995, Αθήνα 1999) και τη συλλογή νέων δεδομένων, ο ΟΑΣΠ ανέθεσε τον Οκτώβριο του 2000 πρόγραμμα στους πέντε σεισμολογικούς φορείς της Ελλάδας για την εκπόνηση νέου χάρτη Ζωνών Σεισμικής Επικινδυνότητας της Ελλάδας συμβατού με τον ισχύοντα Ελληνικό Αντισεισμικό Κανονισμό του 1995 και τον Ευρωκώδικα 8 3

4 ενώ ταυτόχρονα συστάθηκε επιτροπή παρακολούθησης και συντονισμού του προγράμμαος. Οι υπολογισμοί έγιναν για εδαφικές συνθήκες βράχου, ή αντίστοιχα κατηγορίας Β κατά UBC (1997) σε ένα πλέγμα σημείων 0.25 Ο x0.25 O. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Η μεθοδολογία η οποία συνήθως χρησιμοποιείται για την πιθανοτική εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας (ΠΕΣΕ) και την οποία οι συμμετέχοντες φορείς ακολούθησαν προτάθηκε αρχικά από τον Cornell (1968) και τα βασικά βήματα δίνονται στο σχήμα 2 και μπορούν να συνοψιστούν ως εξής: Α. ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΠΗΓΩΝ. Καθορίζονται οι σεισμικές πηγές οι οποίες πιθανά να επηρεάσουν την εξεταζόμενη θέση. Οι πηγές αυτές καθορίζονται με βάση σεισμολογικά και σεισμοτεκτονικά στοιχεία της περιοχής. Οι σεισμικές πηγές καθορίζονται ως ομοιόμορφες σεισμικά περιοχές όπου η πιθανότητα να συμβεί ένα σεισμός δεδομένου μεγέθους είναι ίδια σ ολόκληρη την πηγή. Σχήμα 2. Βήματα εργασίας για την εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας. 4

5 Β ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑΣ. Στο βήμα αυτό καθορίζεται το μοντέλο ρυθμού επανάληψης των σεισμικών συμβάντων σε κάθε σεισμική πηγή. Σε αντίθεση με την ΑΕΣΕ όπου επιλέγεται ένα χαρακτηριστικός σεισμός για κάθε σεισμική πηγή, στην ΠΕΣΕ κάθε σεισμική πηγή χαρακτηρίζεται από μία σεισμική πιθανοτική κατανομή ή ένα μοντέλο ρυθμού επανάληψης. Για κάθε σεισμική πηγή επιλέγεται και ένας μέγιστος σεισμός, ο οποίος σε αντίθεση με την ΑΕΣΕ που χρησιμοποιείται ως ο μοναδικός σεισμός της ανάλυσης, στην ΠΕΣΕ αποτελεί το ανώτερο όριο μεγέθους σεισμού το οποίο πρέπει να ληφθεί υπόψη. Κατά την ΠΕΣΕ συνήθως υιοθετούνται δύο μοντέλα εμφάνισης σεισμών στις διάφορες σεισμικές πηγές, το χρονικά ανεξάρτητο (μοντέλο Poisson) και το χρονικά εξαρτημένο. Γ. ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΕΜΠΕΙΡΙΚΩΝ ΣΧΕΣΕΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ ΤΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΤΗΣ ΙΣΧΥΡΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ. Οι σχέσεις πρόβλεψης της ισχυρής κίνησης περιγράφουν την μεταβολή του πλάτους των παραμέτρων της εδαφικής κίνησης (μέγιστη εδαφική επιτάχυνση, ταχύτητα, μετάθεση, διάρκεια της ισχυρής κίνησης, φασματικές τιμές της ψευδοταχύτητας, της ενέργειας και της μακροσεισμικής έντασης) σε συνάρτηση με το μέγεθος του σεισμού την απόσταση (σεισμικής πηγής σταθμού καταγραφής) και τις τοπικές εδαφικές συνθήκες της θέσης. Δ. ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΠΙΘΑΝΟΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΤΗΣ ΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ. Στην περίπτωση της ΠΕΣΕ οι επιδράσεις των διαφορετικών μεγεθών σεισμών που συμβαίνουν σε διαφορετικές θέσεις σε διάφορες σεισμικές πηγές με διαφορετικές πιθανότητες επανάληψης, ολοκληρώνονται σε μία καμπύλη. Αυτή παρουσιάζει την πιθανότητα υπέρβασης διαφορετικών επιπέδων της εδαφικής κίνησης σε μία θέση κατά τη διάρκεια καθορισμένου χρονικού διαστήματος. Με βάση κάποιες υποθέσεις η πιθανότητα αυτή μπορεί να γραφεί: N P(Z) = a i f i (m)f i (r) P(Z>z/m,r)drdm. (2) i = mu mo r= r= 0 όπου Π(z) είναι ο αναμενόμενος αριθμός των υπερβάσεων της εδαφικής επιπέδου z κατά τη διάρκεια ενός καθορισμένου χρονικού διαστήματος t. Ο μέσος ρυθμός επανάληψης, a i, των σεισμών μεταξύ κατώτερου και ανώτερου ορίου μεγέθους (m 0 και m u ) μελετάται στην i-στη σεισμική πηγή. Οι f i (m) και f i (r) είναι οι πιθανοτικές κατανομές πυκνότητας του σεισμικού μεγέθους και της απόστασης μέσα στην σεισμική πηγή i. Στο πρόγραμμα αυτό οι πέντε σεισμολογικοί φορείς εργάστηκαν ανεξάρτητα για κάθε ένα από τα προηγούμενα στάδια είτε υιοθετώντας και εφαρμόζοντας προηγούμενα ερευνητικά αποτελέσματα είτε χρησιμοποιώντας νέα δεδομένα και αποτελέσματα, τα οποία παρήχθησαν στα πλαίσια του σχετικού προγράμματος του ΟΑΣΠ. Για κάθε ένα από τα προηγούμενα στάδια παρατίθεται η ανάλυση. Σεισμοτεκτονικά Μοντέλα και Κατάλογοι Σεισμών Ένα μοντέλο σεισμικών πηγών το οποίο χρησιμοποιείται στην ΠΕΣΕ μπορεί να αποτελείται από σημεία, γραμμές ή επιφάνειες. Είναι επίσης δυνατόν να γίνει χρήση υβριδικών μοντέλων 5

6 με τη χρήση ρηγμάτων για τους ισχυρούς σεισμούς και επιφανειών για τη χωρική κατανομή των μικρότερων σεισμών. Για την εκπόνηση χάρτη σεισμικών ζωνών στον Ελληνικό χώρο έχουν προταθεί και εφαρμοστεί δύο μοντέλα σεισμικών πηγών. Το πρώτο (Papazachos, 1990) προτάθηκε στα πλαίσια της εκπόνησης του χάρτη σεισμικής επικινδυνότητας του 1989 και αποτελείται από 36 σεισμικές πηγές για τους επιφανειακούς σεισμούς και 6 για τους ενδιαμέσου βάθους σεισμούς (σχήμα 2Α) και για κάθε σεισμική πηγή δόθηκαν οι παράμετροι σεισμικότητας. Η σεισμικότητα των περιοχών οποίες δεν ήταν μέσα σε σεισμικές πηγές θεωρήθηκε ως σεισμικότητα υποβάθρου με μέγιστο μέγεθος Μ=6.1. Το μοντέλο αυτό βασίστηκε σε ενόργανα και ιστορικά δεδομένα και χρησιμοποιήθηκε από το Γεωδυναμικό Ινστιτούτο και το Εργαστήριο Σεισμολογίας του Πανεπιστημίου Πάτρας με τροποποιήσεις για τους σεισμούς της Κοζάνης (1995) και της Πάρνηθας (1999). Σχήμα 3Α. Σεισμικές πηγές των επιφανειακών (μαύρες γραμμές) και ενδιαμέσου βάθους (κόκκινες) σεισμών (Papazachos, 1990) Σχήμα 3Β. Μοντέλο σεισμικών πηγών των επιφανειακών (μαύρες γραμμές) και ενδιαμέσου βάθους (κόκκινες) σεισμών (Papaioannou and Papazachos, 2000). Οι Papaioannou and Papazachos (2000) πρότειναν για τον Νότιο Βαλκανικό χώρο ένα μοντέλο το οποίο αποτελείται από 67 σεισμικές πηγές επιφανειακών σεισμών και 7 για τους σεισμούς ενδιαμέσου βάθους, για τις οποίες καθόρισαν τις παραμέτρους σεισμικότητας. Το μοντέλο αυτό βασίστηκε σε μεγαλύτερο όγκο ιστορικών δεδομένων (Papazachos and Papazachou 1997), έλαβε υπόψη τους μεταγενέστερους από το μοντέλο του 1990 ισχυρούς σεισμούς (Κοζάνης 1995, Αιγίου 1995, Κόνιτσας 1996), τον καθορισμό των ζωνών διάρρηξης ισχυρών σεισμών στον Αιγιακό χώρο (Papazachos et al., 1999a) και τις νέες απόψεις για την σεισμοτεκτονική του Αιγιακού χώρου (Papazachos et al.,1998; McClusky et al., 2000). Το μοντέλο αυτό, το οποίο δίνεται στο σχήμα 3Β, χρησιμοποιήθηκε σαν βάση για νέο μοντέλο 6

7 επιφανειακών πηγών από το Εργαστήριο Σεισμολογίας του Πανεπιστημίου της Αθήνας. Το ΙΤΣΑΚ και το Εργαστήριο Σεισμολογίας του Πανεπιστημίου Πατρών έκαναν επίσης χρήση και του μοντέλου αυτού. Οι σεισμικές πηγές των σεισμών ενδιαμέσου βάθους του μοντέλου αυτού χρησιμοποιήθηκαν από Γεωδυναμικό Ινστιτούτο του ΕΑΑ, το Εργαστήριο Γεωφυσικής του Α.Π.Θ., το Εργαστήριο Σεισμολογίας του Πανεπιστημίων Πατρών και το ΙΤΣΑΚ. Το Γ.Ι. χρησιμοποίησε επίσης το μοντέλο των γραμμικών σεισμικών πηγών το οποίο πρότειναν οι Papazachos et al. (1987) θεωρώντας τις σεισμικές πηγές ως ρήγματα. Στα πλαίσια της εκπόνησης του προγράμματος καταβλήθηκε προσπάθεια για τον εντοπισμό των κύριων ρηγμάτων (ζωνών διάρρηξης) του ελληνικού χώρου και των γύρω περιοχών (Παπαζάχος και συνεργάτες, 2001) όπου γεννήθηκαν οι γνωστοί ισχυροί (Μ 6.0) σεισμοί από τον 5 ο π.χ. αιώνα μέχρι το 2000 (Papazachos and Papazachou, 1997). Για το σκοπό αυτό συλλέχθηκαν, μελετήθηκαν και αξιολογήθηκαν όλες οι σημαντικές γνωστές δημοσιευμένες γεωφυσικές και γεωλογικές παρατηρήσεις για την ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου. Ορίστηκαν 159 ρήγματα, χωρισμένα σε 10 ομάδες ανάλογα με τη θέση τους στο χώρο και με το είδος τους και δόθηκαν οι παράμετροι τους (Παπαζάχος και συνεργάτες, 2001). Τα ρήγματα αυτά και η χωροθέτηση των 10 ομάδων δίνονται στο χάρτη του σχήματος 4 και έχουν χρησιμοποιηθεί τρεις διαφορετικοί συμβολισμοί για τους τρεις τύπους ρηγμάτων. Σχήμα 4. Τα κύρια σεισμικά ρήγματα επιφανειακών σεισμών στον ευρύτερο Αιγιακό χώρο (Παπαζάχος και συν. 2001). 7

8 Με βάση τον χάρτη του σχήματος 4 και τον κατάλογο των σεισμών Papazachos et al. (2000), προτάθηκε για τους σκοπούς του προγράμματος ένα υβριδικό μοντέλο το οποίο αποτελείται από ρήγματα και επιφάνειες σεισμικών ζωνών (:area seismic sources). Στο μοντέλο αυτό όλοι οι ισχυροί (Μ 6.0) σεισμοί συσχετίστηκαν με τα ρήγματα ενώ οι σεισμοί με μεγέθη 4.5 Μ 5.9 χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό των παραμέτρων σεισμικότητας των σεισμικών ζωνών. Ο χάρτης του σχήματος 5, (Παπαϊωάννου. 2001), δίνει την γεωγραφική κατανομή των ρηγμάτων των ισχυρών σεισμών και επιφανειών σεισμικών ζωνών στον ευρύτερο Αιγιακό χώρο. Στο χάρτη αυτό οι κύκλοι παριστάνουν τα επίκεντρα των σεισμών οι οποίοι χρησιμοποιήθηκαν στους υπολογισμούς των παραμέτρων σεισμικότητας. Σχήμα 5. Υβριδικό μοντέλο ρηγμάτων των ισχυρών σεισμών και επιφανειών σεισμικών ζωνών στον ευρύτερο Αιγιακό χώρο ((Παπαϊωάννου. 2001) Επίσης καθορίστηκαν τέσσερα ρήγματα (γεωμετρικά χαρακτηριστικά και παράμετροι σεισμικότητας) για τους ισχυρούς σεισμούς ενδιαμέσου βάθους του νοτίου Αιγαίου 8

9 (Παπαζάχος και Παπαζάχου, 2003). Το Εργαστήριο Γεωφυσικής του ΑΠΘ χρησιμοποίησε το μοντέλο του σχήματος 5, ανάγοντας τα ρήγματα σε επιφάνειες σεισμικών ζωνών για τις ανάγκες του προγράμματος EQRISK (McGuire, 1976), ενώ το ΙΤΣΑΚ χρησιμοποίησε το μοντέλο αυτό στην υβριδική του μορφή. Για τον υπολογισμό των παραμέτρων σεισμικότητας χρησιμοποιήθηκαν: (α) από το Γεωδυναμικό Ινστιτούτο του ΕΑΑ, οι κατάλογοι Papanastasiou et al. (2001) για ελάχιστο μέγεθος σεισμών Μ 4.5 για το διάστημα και Drakatos and Latoussakis (2001) (β) από το Εργαστήριο Σεισμολογίας του Πανεπιστημίου Αθηνών ο κατάλογος Makropoulos et al. (1989), ο οποίος και συμπληρώθηκε ώστε να καλύπτει τη χρονική περίοδο , και υπολογίστηκαν οι βασικές παράμετροι σεισμικότητας, με ελάχιστο μέγεθος σεισμών 4.5 (γ) από το Εργαστήριο Σεισμολογίας του Πανεπιστημίου Πατρών ο κατάλογος του Γεωδυναμικού Ινστιτούτου του ΕΑΑ (: ( ) και ο κατάλογος Makropoulos et al. (1989) για τα προηγούμενα χρόνια και (δ) από το Εργαστήριο Γεωφυσικής του ΑΠΘ και το ΙΤΣΑΚ ο κατάλογος Papazachos et al. (2000) ο οποίος περιλαμβάνει όλους τους σεισμούς που έγιναν στην Ελλάδα και τις γειτονικές περιοχές στα παρακάτω χρονικά διαστήματα με μεγέθη μεγαλύτερα από ορισμένα ελάχιστα μεγέθη: 550 π.χ Μ 6.0, Μ 4.9, Μ 4.0. Σχέσεις Απόσβεσης Η γενική μορφή των σχέσεων απόσβεσης της ισχυρής σεισμικής κίνησης είναι: lny = c 1+ c2m + c3ln(r + R O) + c4s + σlnyp (3) όπου Υ είναι η εξεταζόμενη παράμετρος της ισχυρής σεισμικής κίνησης {Ι ΜΜ, PGA, PGV, PGD}, Μ είναι το μέγεθος του σεισμού, R η απόσταση, S η παράμετρος που χαρακτηρίζει τις εδαφικές συνθήκες, Ro είναι παράμετρος που σχετίζεται με την απόσβεση της ισχυρής κίνησης στο κοντινό πεδίο και σ lny είναι το μέσο τετραγωνικό σφάλμα των υπολοίπων της εξαρτημένης μεταβλητής lny. P είναι 0 για το μέσο όρο των τιμών lny και 1 για το μέσο όρο συν ένα μέσο τετραγωνικό σφάλμα. c 1,..., c 4 είναι οι συντελεστές αναγωγής της σχέσης (3). Οι σχέσεις απόσβεσης των παραμέτρων της ισχυρής σεισμικής κίνησης οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν στον χάρτη σεισμικής επικινδυνότητας του ΕΑΚ του 1995 δεν λάμβαναν υπόψη τις εδαφικές συνθήκες (c 4 =0.0). Οι σχέσεις αυτές είχαν προταθεί από τους Makropoulos (1978) και Θεοδουλίδης (1988). Στα πλαίσια του προγράμματος το ΓΙ-ΕΑΑ και το ΙΤΣΑΚ με βάση το σύνολο των καταγραφών τους επέλεξαν 744 οριζόντιες συνιστώσες από 142 επιφανειακούς σεισμούς του Ελληνικού χώρου με μεγέθη 4.5 Μ 7.0 και επικεντρικές αποστάσεις 1km R 150km και πρότειναν (Μάργαρης και συν., 2001) τη παρακάτω σχέση απόσβεσης της μέγιστης οριζόντιας συνιστώσας της εδαφικής επιτάχυνσης, a g, (σε cm/sec 2 ): lnpga = M W ln(R+6) S (4) 9

10 όπου S η παράμετρος που χαρακτηρίζει τις εδαφικές συνθήκες. Χρησιμοποιήθηκε μία απλή γραμμική αντιστοιχία B S=0, C S=1 και D S=2 για τους τρεις τύπους εδαφικών συνθηκών (κατά UBC 1997) για τους σταθμούς καταγραφής του Ελληνικού χώρου. Η παραπάνω αντιστοιχία είναι αυθαίρετη, αφού δεν είναι αναγκαίο η ποσοτική επίδραση της μετάβασης Β C και C D να είναι ίδια. Το ΓΙ-ΕΑΑ χρησιμοποίησε για την απόσβεση των επιφανειακών σεισμών τις σχέσεις Θεοδουλίδης (1988), Theodulidis and Papazachos (1992), Makropoulos (1978) και Μάργαρης και συν. (2001). Το ΕΓ-ΑΠΘ χρησιμοποίησε τις τη σχέση του Μάργαρη και συν. (2001). Οι σχέσεις των Makropoulos (1978), Theodulidis and Papazachos (1992), Ambraseys (1995) χρησιμοποιήθηκαν από το ΕΣ-ΠΑ ενώ οι σχέσεις των Theodulidis and Papazachos (1992), Ambraseys et al. (1996) και Μάργαρη και συν. (2001) χρησιμοποιήθηκαν από το ΕΣ-ΠΠ. Το ΙΤΣΑΚ χρησιμοποίησε τις σχέσεις των Μάργαρη και συν. (2001). Η σχέση απόσβεσης για τους σεισμούς ενδιαμέσου βάθους η οποία χρησιμοποιήθηκε από το ΓΙ-ΕΑΑ, το ΕΓ-ΑΠΘ και το ΙΤΣΑΚ προτάθηκε από τους Theodulidis N. and Papazachos B. (1990), και είναι: lnpga = M lnR S P (5) W CER όπου R CER είναι η απόσταση από το κέντρο έκλυσης ενέργειας. Στη γραφική παράσταση του σχήματος 6 φαίνεται η σύγκριση των μέσων σχέσεων απόσβεσης της μέγιστης οριζόντιας εδαφικής επιτάχυνσης επιφανειακών σεισμών οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν από τους φορείς υλοποίησης του προγράμματος για Μ=6.5 και έδαφος κατηγορίας Β κατά UBC (1997) cm/sec Theodulidis & Papazachos (1992) Theodulidis (1988) Makropoulos (1978) Ambraseys (1995) Ambraseys et al. (1996) Margaris et al. (2001) Distance (km) 100 Σχήμα 6. Σύγκριση των διαφόρων σχέσεων απόσβεσης οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν για την μέγιστη οριζόντια επιτάχυνση για επιφανειακό σεισμό μεγέθους Μ=6.5 και εδαφικές συνθήκες βράχος. 10

11 Από τη σύγκριση του σχήματος (6) προκύπτει ότι οι σχέσεις των Makropoulos (1978), Theodulidis and Papazachos (1992) και Θεοδουλίδης (1988) δίνουν διπλάσιες σχεδόν τιμές από τις σχέσεις των Ambraseys (1995), Ambraseys et al (1996) και Μάργαρης και συν. (2001) στο κοντινό πεδίο (R<30 km). Στο σχήμα 7 δίνονται τα διαγράμματα κατανομής Α, Β, Γ, Δ και Ε των υπολοίπων (παρατηρημένες προβλεπόμενες) για τις τιμές των μεγίστων εδαφικών επιταχύνσεων για τις σχέσεις Makropoulos (1978), Θεοδουλίδης (1988), Ambraseys (1995), Ambraseys et al. (1996) και Μάργαρης και συν., (2001) αντίστοιχα, οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν από τους φορείς οι οποίοι συμμετέχουν στο πρόγραμμα. Οι παρατηρημένες τιμές οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν είναι οι καταγραφές του Ελληνικού χώρου. Παρατηρούμε ότι τη μικρότερη διασπορά παρουσιάζεται στη σχέση των Μάργαρης και συν., (2001) Α DISTRIBUTION OF RESIDUALS Makropoulos 1978 Mean value -48 cm/sec 2 S.D. 52cm/sec B DISTRIBUTION OF RESIDUALS Theodulidis and Papazachos 1992 Mean value -8 cm/sec 2 S.D. 43cm/sec 2 Number of Observations Number of Observations obs PGA PGA th PGA obs - PGA th Γ DISTRIBUTION OF RESIDUALS Ambraseys 1995 Mean value -15 cm/sec 2 S.D. 49cm/sec Δ DISTRIBUTION OF RESIDUALS Ambraseys et al Mean value -16 cm/sec 2 S.D. 50 cm/sec 2 Number of Observations Number of Observations PGA obs - PGA th PGA obs - PGA th Ε DISTRIBUTION OF RESIDUALS Margaris et al., 2002 Mean value 0 cm/sec 2 S.D. 46 cm/sec Number of Observations PGA obs - PGA th Σχήμα 7. Διαγράμματα (Α, Β, Γ, Δ, και Ε) κατανομής των υπολοίπων των μεγίστων οριζοντίων εδαφικών επιταχύνσεων για τις σχέσεις οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν από τους φορείς, Από τις κατανομές του σχήματος (7) φαίνεται ότι η τυπική απόκλιση είναι της τάξης των 50 cm/sec 2. 11

12 Αλγόριθμοι για την Εκτίμηση της Σεισμικής Επικινδυνότητας Οι αλγόριθμοι οι οποίοι χρησιμοποιήθηκαν στο πρόγραμμα περιελάμβαναν αλγορίθμους οι οποίοι βασίζονται στην πιθανοτική μέθοδο των ακραίων τιμών του Gumbell (1958) και στην ημιαιτιοκρατική μέθοδο Cornell (1968) και τις τροποποιήσεις της. Στην πρώτη περίπτωση ανήκει ο αλγόριθμος HAΖΑN (Makropoulos and Burton, 1986), ο οποίος χρησιμοποιήθηκε από το ΕΣ-ΠΑ. Σύμφωνα με τον αλγόριθμο αυτό χρησιμοποιείται ένας κατάλογος σεισμών και για κάθε θέση του πλέγματος υπολογίζεται η επιτάχυνση με βάση σχέσεις μεγέθους-απόστασης. Σαν σεισμικές πηγές στη περίπτωση αυτή θεωρούνται τα επίκεντρα των σεισμών (σημειακές πηγές). Στη συνέχεια οι τιμές των επιταχύνσεων επεξεργάζονται θεωρώντας ότι οι μέγιστες από τις τιμές ακολουθούν την πρώτη ή την τρίτη ασυμπτωτική κατανομή. Στη μέθοδο αυτή τα αποτελέσματα επηρεάζονται σημαντικά από τη γένεση των πρόσφατων σεισμών και δεν είναι εύκολο να ληφθούν υπόψη ιστορικά δεδομένα. Η δεύτερη περίπτωση, η οποία εφαρμόστηκε από όλους τους φορείς, περιλαμβάνει τα προγράμματα EQRISK (McGuire, 1976), FRISK (McGuire, 1978), SEISRISK III, SEISRISK IIID (Bender and Perkins, 1987) και FRISK88M (1995). Στα ανωτέρω προγράμματα οι διαφοροποιήσεις τους έγκεινται στο τρόπο θεώρησης των σεισμικών πηγών. Ο McGuire (1976) ανέπτυξε πρόγραμμα εκτίμησης της σεισμικής επικινδυνότητας χρησιμοποιώντας σαν σεισμικές πηγές επιφάνειες και αργότερα (McGuire, 1978) μόνο ρήγματα. Στη πρώτη περίπτωση η βασική παραδοχή είναι ότι η σεισμικότητα μέσα σε κάθε σεισμική πηγή είναι ομογενής, δηλαδή ανεξάρτητα από την κατανομή των επικέντρων η πιθανότητα να συμβεί ένας σεισμός μέσα σε μία σεισμική πηγή είναι ίδια για όλες τις θέσεις. Βασικός νόμος ο οποίος ισχύει για την κατανομή των μεγεθών σε κάθε σεισμική πηγή είναι ο νόμος των Gutenberg-Richter (1944). Η πιθανότητα υπέρβασης μίας ορισμένης τιμής της εδαφικής κίνησης για ένα συγκεκριμένο σεισμικό συμβάν υπολογίζεται από το θεώρημα της ολικής πιθανότητας: ( ) ( ) P Y > y = P Y > y/m,r f M(m)f R(r)dmdr (6) RM όπου Ρ είναι η πιθανότητα, Υ η ένταση της εδαφικής κίνησης, y το επίπεδο έντασης της εδαφικής κίνησης για το οποίο εκτιμάται η πιθανότητα υπέρβασης, Μ είναι το μέγεθος του σεισμού, και R η απόσταση από την εστία. Για να ληφθούν υπόψη νεότερες απόψεις για την κατανομή των ισχυρών σεισμών πάνω σε μεγάλες ρηξιγενείς ζώνες και ότι στην περίπτωση αυτή η σεισμική ενέργεια εκλύεται από ζώνη διάρρηξης και όχι ένα σημείο, εκπονήθηκαν προγράμματα στα οποία σαν χώρος γένεσης ενός μελλοντικού ισχυρού σεισμού θεωρείται ένα ολόκληρο ρήγμα, ενώ η διάρρηξη σχετίζεται με τμήμα του ρήγματος το οποίο σπάει κατά την διάρκεια γένεσης του σεισμού. Θεωρείται ότι τo κάθε ρήγμα αποτελείται από άθροισμα τεμαχών και ο σεισμός μπορεί να γίνει σε οποιαδήποτε θέση του. Επίσης οι εστίες, τα μεγέθη και οι άλλες παράμετροι των διαδοχικών σεισμών οι οποίοι μπορεί να γίνουν είναι ανεξάρτητα μεταξύ τους. Οι βασικοί νόμοι οι οποίοι ισχύουν στην περίπτωση αυτή είναι ο νόμος των Gutenberg-Richter και σχέσεις οι οποίες συνδέουν το μέγεθος με το μήκος διάρρηξης. 12

13 Οι αλγόριθμοι SeisRisk III και SeisRisk IIID (δέχεται επίπεδα ρήγματος) βασίζονται στην αρχική προσέγγιση του Cornell (1968) με τις ακόλουθες τροποποιήσεις: I. Μέσα σε κάθε σεισμική ζώνη τα επίκεντρα των σεισμών ακολουθούν μία κανονική κατανομή και όχι ομοιόμορφη όπως δέχονται οι μέθοδοι McGuire (1976, 1978) και FRISK88M (1995). Αποτέλεσμα της κανονικής κατανομής είναι να εξομαλύνονται οι μεταβολές σεισμικότητας των ζωνών και αντίστοιχα τα επίπεδα των παραμέτρων οι οποίες υπολογίζονται, ώστε να μην παρουσιάζεται το σύνηθες φαινόμενο της μεγάλης διαφοράς των αναμενόμενων επιταχύνσεων ή άλλων παραμέτρων σε αποστάσεις λίγων χιλιομέτρων λόγω του γεγονότος ότι ανήκουν σε διαφορετικές σεισμικές ζώνες. II. Εκτελείται μερική εξομάλυνση μεγεθών θεωρώντας για τις θέσεις, οι οποίες βρίσκονται πλησιέστερα προς ένα ρήγμα, ότι οι διαρρήξεις συμβαίνουν από ένα εύρος μεγεθών. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται εξομάλυνση των τιμών των παραμέτρων οι οποίες υπολογίζονται από τις διαρρήξεις αυτές. III. Δέχεται και ενσωματώνει στους υπολογισμούς για κάθε ζώνη τόσο το σφάλμα στην ακρίβεια υπολογισμού των επικέντρων των σεισμών, όσο και στη σχέση απόσβεσης των εδαφικών παραμέτρων. Από τους φορείς οι οποίοι συμμετείχαν στην εκπόνηση του χάρτη, το ΓΙ-ΕΑΑ χρησιμοποίησε τα προγράμματα EQRISK και FRISK το ΕΓ-ΑΠΘ τα προγράμματα EQRISK (τροποποιημένη έκδοση για να λαμβάνεται υπόψη η ανισότροπη ακτινοβολία της σεισμικής ενέργειας από την εστία του σεισμού σε διαφορετικές διευθύνσεις και η ταυτόχρονη θεώρηση διαφορετικών σχέσεων απόσβεσης) και FRISK88M, το ΕΣΠΑ τα προγράμματα ΗΑΖΑΝ ΚΑΙ SEISRISK III, το ΕΣΠΠ τα προγράμματα SEISRISK III και SEISRISK IIID και το ΙΤΣΑΚ τα προγράμματα EQRISK και FRISK88M (σε τροποποιημένες εκδόσεις για την απόσβεση). ΧΑΡΤΕΣ ΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ Με βάση τα αποτελέσματα (μέσοι όροι των διαφόρων μεθοδολογιών) των φορέων εκπονήθηκαν δύο χάρτες σεισμικής επικινδυνότητας του Ελληνικού χώρου. Ο πρώτος αντιστοιχεί σε μέση περίοδο επανάληψης 475 ετών (:10% πιθανότητα υπέρβασης σε διάστημα 50 ετών) ενώ ο δεύτερος σε 950 έτη (:10% πιθανότητα υπέρβασης σε διάστημα 100 ετών). Οι χάρτες οι οποίοι εκπονήθηκαν βασίστηκαν στις τιμές οι οποίες υπολογίστηκαν από τους πέντε φορείς σε ένα πλέγμα 0.25 O x 0.25 O. Η διαδικασία η οποία ακολουθήθηκε για τον τελικό χάρτη βασίστηκε στον υπολογισμό του αριθμητικού μέσου όρου και της τυπικής απόκλισης για κάθε σημείο του κανάβου. Στη συνέχεια έγινε έλεγχος των επιμέρους τιμών για κάθε σημείο του κανάβου ώστε οι τιμές εκτός του διαστήματος Μ.Ο.±1σ να εξαιρεθούν και να υπολογιστεί ξανά ο Μ.Ο. Για την κατασκευή του χάρτη χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα SURFER με επιλογή της μεθόδου Nearest Neighboring, και γύρω από κάθε σημείο επιλέχθηκαν τα γειτονικά του σε απόσταση 0.50 O x0.50 O. Η μέθοδος αυτή αποτρέπει τη δημιουργία νησίδων υψηλών τιμών (bull s eye effect). Η τιμή των καμπυλών ισο-τιμών επιλέχθηκε να είναι ίση με το σφάλμα των 13

14 σχέσεων απόσβεσης. Ο χάρτης του σχήματος 8 δίνει την γεωγραφική κατανομή των μέσων όρων των μέγιστων οριζοντίων επιταχύνσεων σε πλέγμα 0.25 O x 0.25 O ενώ ο χάρτης του σχήματος 9 δίνει τη γεωγραφική κατανομή των τυπικών αποκλίσεων όπως προέκυψαν κατά τον υπολογισμό του μέσου όρου cm/sec Σχήμα 8. Γεωγραφική κατανομή του μέσου όρου των πέντε σεισμολογικών φορέων για τη μέγιστη οριζόντια εδαφική επιτάχυνση (σε cm/sec 2 ) στην Ελλάδα και τις γύρω περιοχές για μέση περίοδο επανάληψης 475 έτη. Από τον χάρτη του σχήματος 9 προκύπτει ότι η διασπορά των τιμών των επιταχύνσεων είναι μικρότερη του σφάλματος των σχέσεων απόσβεσης για το μεγαλύτερο τμήμα της Ελλάδας. Οι μεγαλύτερες τιμές της διασποράς παρουσιάζονται στην περιοχή της Κρέσνας, ενώ διασπορά τιμών της τάξης των cm/sec 2 εμφανίζεται κυρίως σε θαλάσσιο χώρο. 14

15 42 41 cm/sec Σχήμα 9. Γεωγραφική κατανομή των τυπικών αποκλίσεων των μέσων όρων των τιμών των μέγιστων οριζοντίων επιταχύνσεων (σε cm/sec 2 ) στην Ελλάδα και τις γύρω περιοχές για μέση περίοδο επανάληψης 475 έτη. Οι αντίστοιχοι χάρτες για μέση περίοδο επανάληψης 950 ετών δίνονται στα σχήματα 10Α και 10Β cm/sec 2 Σχήμα 10Α. Γεωγραφική κατανομή του μέσου όρου των πέντε σεισμολογικών φορέων για τη μέγιστη οριζόντια εδαφική επιτάχυνση (σε cm/sec 2 ) στην Ελλάδα και τις γύρω περιοχές για μέση περίοδο επανάληψης 950 έτη. Σχήμα 10Β. Γεωγραφική κατανομή των τυπικών αποκλίσεων των μέσων όρων των τιμών των μέγιστων οριζοντίων επιταχύνσεων (σε cm/sec 2 ) στην Ελλάδα και τις γύρω περιοχές για μέση περίοδο επανάληψης 950 έτη. 15

16 Θα πρέπει να αναφερθεί ότι σύμφωνα με τους Wiechert and Milne (1979) οι υπολογισμοί της σεισμικής επικινδυνότητας για μέση περίοδο επανάληψης Τ Μ 1000 ετών θα πρέπει να υπολογίζονται μάλλον με αιτιοκρατικούς τρόπους. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Με βάση τους προηγούμενους χάρτες προτάθηκε ο νέος χάρτης ζωνών σεισμικής επικινδυνότητας, ο οποίος ενσωματώθηκε στην τροποποίηση διατάξεων του Ελληνικού Αντισεισμικού Κανονισμού ΕΑΚ-2000 λόγω αναθεώρησης του Χάρτη Σεισμικής Επικινδυνότητας (Φ.Ε.Κ. Β 1154/ , Απόφαση Αριθ. Δ17α/115/9/ΦΝ275). Ο χάρτης αυτός ( δίνεται στο σχήμα 11. Όπως φαίνεται από τον χάρτη αυτό ο Ελληνικός χώρος χωρίστηκε σε τρεις ζώνες σεισμικής επικινδυνότητας με τιμές σχεδιασμού 0.16g, 0.24g και 0.36g. Σε σύγκριση με τον προηγούμενο χάρτη σεισμικής επικινδυνότητας του ΕΑΚ φαίνεται ότι η ζώνες Ι και ΙΙ του προηγούμενου χάρτη ενοποιήθηκαν σε μία ζώνη. Σχήμα 11. Νέος χάρτης ζωνών σεισμικής επικινδυνότητας Οι Papazachos et al., (1993) έδειξαν ότι τα αποτελέσματα μίας μελέτης σεισμικής επικινδυνότητας προσεγγίζονται από μία γραμμική σχέση της μορφής: Y=C 1*log10T m +C 2 (7) όπου Υ είναι η τιμή της Μακροσεισμικής Έντασης ή ο δεκαδικός λογάριθμος της μέγιστης οριζόντιας εδαφικής επιτάχυνσης, PGA, ταχύτητας, PGV και μετάθεσης PGD. Μία τέτοια 16

17 σχέση ισχύει για ετήσια πιθανότητα υπέρβασης p= Για μικρότερες πιθανότητες παρουσιάζονται αποκλίσεις οι οποίες ενδεχομένως να είναι σημαντικές. Ο Πίνακας 1 δίνει τις τιμές των σταθερών της σχέσης 7 για τις τρεις ζώνες. Πίνακας 1. Τιμές των σταθερών της σχέσης 7 για τις τρεις ζώνες του χάρτη σεισμικής επικινδυνότητας ΖΩΝΗ C 1 C 2 Ι ΙΙ ΙΙΙ Εφ όσον είναι γνωστή η διάρκεια ζωής ενός έργου, t, και δίνεται η πιθανότητα παρατήρησης, P t. η σχέση υπολογισμού της μέσης περιόδου επανάληψης, Τ m, είναι: t T = - (8) ln(1-p ) M t ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Ambraseys, N.N. (1995), The prediction of earthquake peak ground acceleration in Europe, Earthq. Eng. Struct. Dyn., 24, pp Ambraseys N.N., Simpson K.A. and Bommer J.J. (1996), Prediction of horizontal response spectra in Europe, Earthq. Eng. Struct. Dyn., 25, pp Bender A. and Perkins, D.M. (1987), SEISRISK III: a computer program for seismic hazard estimation, U.S. Geol. Surv. Bull Cornell C.A. (1968), Engineering seismic risk analysis, Bull Seism. Soc. Am., 58, pp Drakatos G. and Latoussakis J. (2001), A catalog of aftershock sequences in Greece ( ): Their spatial and temporal characteristics, J. Seismology, 5, pp FRISK88M (1995), User s Manual, ver. 1.70,. Risk Engineering Inc., Boulder CO., 69pp, 2 Appendixes. Gumbell E.J.(1958), Extreme value statistics, Columbia Univ. Press, New York, 375pp. Gutenberg B. and Richter C.F. (1944), Frequency of earthquakes in California, Bull. Seism. Soc. Am., 34, pp Θεοδουλίδης, Ν. Π. (1998), Φάσματα απόκρισης σεισμών του Ελληνικού χώρου. Πρακτ. 1ου Συμπ., Για τις Εξελίξεις στη Σεισμολογία και Γεωφυσική του Ελληνικού χώρου, Θεσσαλονίκη 1988, σελ Makropoulos K.C. (1978), The statistics of large earthquake magnitude and an evaluation of Greek seismicity., Ph.D. thesis, Univ. of Endinburgh., 193 pp. Makropoulos K. C. and Burton P.W. (1986), HAZAN: A Fortran program to evaluate seismichazard parameters using Gumbel s theory of extreme value statistics, Comp. Geosc. 12, pp Makropoulos K.C., Drakopoulos J. and Latoussakis J.B. (1989), A revised and extended earthquake catalogue in Greece since 1900, Geophys. J. Int., 98, pp

18 McClusky S.C., Balassanian S., Barka A.A., Demir C., Georgiev I., Hamburger M., Hurst K., Kahle H., Kastens K., Kekelidze G., King R., Kotzev V., Lenk O., Mahmoud S., Mishin A., Nadariya M., Ouzounis A., Paradissis D., Peter Y., Prilepin M., Reilinger R., Sanli I., Seeger H., Tealeb A., Toksoz M.N. and Veis G. (2000), GPS constraints on crustal movements and deformations in the Eastern Mediterranean ( ): Implications for plate Dynamics, J. Geophys. Res. 105, pp McGuire R.K. (1976), EQRISK: FORTRAN computer program for seismic risk analysis. U.S. Geol.Surv., Open file rep. No 76-67, pp. 90. McGuire R.K. (1978), FRISK: computer program for seismic risk analysis using faults as earthquake sources, U.S. Geol. Surv., Open file rep. No , pp. 88. Μάργαρης Β., Παπαζάχος Κ., Παπαϊωάννου Χρ., Θεοδουλίδης N., Καλογεράς I. και Σκαρλατούδης Α. (2001), Εμπειρικές σχέσεις απόσβεσης της οριζόντιας ισχυρής κίνησης των επιφανειακών σεισμών του Ελληνικού χώρου, Πρακτ. 2 ου Συνεδρ. Αντισεισμικής Μηχανικής & Τεχνικής Σεισμολογίας, Θεσσαλονίκη Νοεμβρίου 2001, A, σελ Παπαϊωάννου, Χρ. Α. [επιστημονικός υπεύθυνος] (2001), Τελική έκθεση του προ-γράμματος: Συλλογή & επεξεργασία σεισμικών δεδομένων και εκπόνηση νέου χάρτη σεισμικής επικινδυνότητας της Ελλάδας συμβατού με τον ισχύοντα Ελληνικό Αντισεισμικό Κανονισμό και τον Ευρωκώδικα 8. Ο.Α.Σ.Π Ι.Τ.Σ.Α.Κ., σελ. 68. Papaioannou Ch. A. and Papazachos B.C. (2000), Time-independent and time-dependent seismic hazard in Greece based on seismogenic sources, Bull. Seism. Soc. Am., 90, pp Papanastasiou D., Latoussakis J. and Stavrakakis G. (2001), A revised catalogue of earthquakes in the broader area of Greece for the period , Bull. Geol. Soc. Greece XXXIV, pp Papazachos B.C (1990), Seismicity of the Aegean and surrounding area, Tectonophysics, 178, pp Papazachos B.C and Papazachou K.B. (1997), The earthquakes of Greece, Ziti Publications Thessaloniki-Greece, pp Papazachos B. C., Hatzidimitriou P. M. and Karacostas B. G.(1987), Seismic fracture zones in the Aegean and surrounding area, Boll. Geofis. Teor. Appl., 113, pp Παπαζάχος Β., Μακρόπουλος Κ., Λατουσάκης Γ. και Θεοδουλίδης Ν. (1889), ΕΚΠΟΝΗΣΗ ΧΑΡΤΗ ΣΕΙΣΜΙΚΗΣ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ, Τελική έκθεση για το πρόγραμμα του ΟΑΣΠ, Σελ. 22 και 28 σχήματα. Papazachos B.C., Papaioannou Ch.A., Margaris B.N. and Theodulidis N.P. (1993), Regionalization of seismic hazard in Greece based on seismic sources, Natural Hazards, 8, pp Papazachos B.C., Papadimitriou E.E., Kiratzi A.A., Papazachos C.B. and Louvari E.K. (1998), Fault plane solutions in the Aegean Sea and the surrounding area and their tectonic implication. Boll. Geofis. Teor. Appl., 39, pp Papazachos B.C., Papaioannou Ch.A,. Papazachos C.B and Savvaidis A.S. (1999), Rupture zones and seismic faults of shallow earthquakes in Greece, Tectonophysics, 308, pp Papazachos B.C., Comninakis, P.E., Karakaisis G. F., Karakostas B. G., Papaioannou Ch. A., Papazachos C. B. and Scordilis, E. M. (2000). A catalogue of earthquakes in Greece and surrounding area for the period 550BC-1999, Publ. Geoph. Lab., Univ. of Thessaloniki. 18

19 Παπαζάχος Β.Κ., Μουντράκης Δ.Μ., Παπαζάχος Κ.Β., Τρανός Μ.Δ., Καρακαϊσης Γ.Φ. και Σαββαϊδης Α.Σ. (2001), Τα ρήγματα που προκάλεσαν τους γνωστούς ισχυρούς σεισμούς στην Ελλάδα και τη γύρω περιοχή από τον 5ο αιώνα π.χ. μέχρι σήμερα, 2ο Π. Σ. Αντισεισμικής Μηχανικής & Τεχνικής Σεισμολογίας, Τ.Ε.Ε., Θεσσαλονίκη, Σεπτεμβρίου 2001, 1, σελ Ρουσόπουλος Α. (1956), Αντισεισμικαί Κατασκευαί, Β. Παπαχρυσάνθεμου, Έκδοσις 2 α, Αθήναι, σελ 431. Theodulidis N. and Papazachos B. (1990), Strong motion from intermediate depth subduction earthquakes and its comparison with that of shallow earthquakes in Greece, Proc. XXII Gen. Assembly ESC, Barcelona 1990, II, pp Theodulidis N. and Papazachos B. (1992), Dependence of strong ground motion on magnitude-distance, site geology and macroseismic intensity for shallow earthquakes in Greece: I, Peak horizontal acceleration, velocity and displacement, Soil Dyn. & Earth. Eng., 11, UBC (1997), Uniform Building Code, Vol, II, Intern. Conf. Building Officials, USA, pp