לדלג לתוכן

תגובת אתר סייסמית

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
תגובת אתר סייסמית
Seiesmic Site Effect
תגובת אתר ברעידת האדמה במקסיקו סיטי (1985). הביטוי באיור לתגובת האתר, הוא במשרעות הגדולות במיוחד של תנודות הקרקע במקסיקו סיטי, המרוחקת כ-400 ק"מ מהמוקד.
תגובת אתר ברעידת האדמה במקסיקו סיטי (1985). הביטוי באיור לתגובת האתר, הוא במשרעות הגדולות במיוחד של תנודות הקרקע במקסיקו סיטי, המרוחקת כ-400 ק"מ מהמוקד.
עוצמה בסדרי גודל גדולה יותר מהצפוי על פי המרחק מהמוקד
במדינות או באזורים אזורים המרוחקים אף מאות קילומטרים ממוקד רעידת האדמה

תגובת אתר (סייסמית) היא תרגום מילולי וספציפי לביטוי באנגלית Seismic) Site Effect) בתחום הסייסמולוגיה של רעידות אדמה. לפי שעה, לא אותר מונח זהה לתופעה כלשהי בתחום של דיסציפלינות, אחרות[א]. המונח מתאר תופעה, שבאתר מסוים מתקיימות בעקבות רעידת אדמה תאוצת קרקע מקסימלית (וכתוצאה מכך אפקטים סייסמיים[ב] - בדר"כ נזקים כבדים), השונים באופן מובהק מהצפוי על פי מרחק האתר ממוקד הרעידה.

מהות התופעה

[עריכת קוד מקור | עריכה]

בעת התרחשות רעידת אדמה, משוגרים ממוקד הרעידה בתוך קרום כדור הארץ גלים סייסמיים לכל הכיוונים. הגלים הסייסמיים, בהגיעם קרוב מאוד אל פני הקרקע, גורמים לתאוצות קרקע שהן האחראיות לאפקטים הסייסמיים שמתרחשים בעקבות הרעידה[1]. ככל שהגלים מתרחקים ממוקד רעידת האדמה, פוחתת האנרגיה האצורה בהם - תופעה הנקראת ניחות - ועל כן, תאוצות הקרקע הנגרמות בעטיין הן מופחתות, וממילא גם האפקטים הסייסמיים[2].

ברם, יש לא מעט מקרים שבהם תהודה (רזוננס בלעז) שנגרמת באתר מסוים, מגבירה מאוד את תאוצות הקרקע בו אפילו עד כדי פי 50 ויותר מכפי הצפוי על פי המרחק מהמוקד[ג][3]. זאת מכיוון שהגלים הללו מתפזרים בכל התדרים, ותחילה נבלעים התדרים הגבוהים, וככל שמתרחקים מהמוקד, התדרים הנמוכים הם המאפיינים את תחום הגלים שם. אם וכאשר מגיעים לאתר מסוים גלים בתדר הקרוב מאוד או זהה לתדירות העצמית של תצורת הסלע עליה בנויים המבנים, תתרחש תהודה שתביא לתאוצות קרקע מוגברות, כאמור עד כדי פי 50. אם גם המבנים הבנויים שם יהיו בעלי תדירות עצמית דומה, אזי זה יגביר את עוצמות הנזק וההרס במבנים אלו. מכיוון שבאזורים הרחוקים מהמוקד, "שולטים" בנוכחותם הגלים בעלי התדירות הנמוכה, ובהכללה ניתן לומר שהתדירות העצמית של מבנים גבוהים נמוכה גם כן, הרי שזה בהחלט חיזיון נפוץ למצוא מבנים מודרניים יחסית, ואשר לא נבנו על פי תקנים מחמירים של עמידות בפני רעידות אדמה, נפגעים ממנה מאוד, גם אם הם מרוחקים מאוד מהמוקד[4].

גילוי התופעה

[עריכת קוד מקור | עריכה]

ברעידת האדמה במקסיקו-סיטי שהתרחשה בשנת 1985, נצפתה תופעה שלא הייתה מוכרת עד אז. מוקד הרעידה היה מרוחק כ־400 קילומטר מהעיר. למרות זאת מבנים גבוהים ומודרניים רבים קרסו. לא זו אף זאת, בחלקים של העיר - אזור העיר העתיקה - לא נגרם כל נזק, ואילו דווקא בעיר החדשה והמודרנית התרכז הרוב המכריע של ההרס. בעקבות המקרה הזה שנראה אז מוזר ביותר, הקימה "האגודה הבינלאומית לסייסמולוגיה ופיזיקה של פנים כדור הארץ"(אנ'), קבוצת עבודה בינלאומית לריכוז המחקרים אודות התופעה "החדשה" שהתגלתה[5]. המחקרים שהתבצעו במסגרת זו הוצגו בשני כנסים ביפן: האחד בשנת 1992, והשני בשנת 1998. בעקבות מחקרים אלה נקראה התופעה "תגובת אתר סייסמית" (או בקיצור "תגובת אתר"), והיא הוגדרה כ-"מכלול התכונות של אתר, שגורמות לכך שתאוצות הקרקע בו במהלכה של רעידת אדמה, שונות בהרבה מאלה הצפויות על פי המרחק מהמוקד". כמובן שתשומת לב החוקרים ניתנה לאותם מקרים שתאוצות הקרקע באתר גדולות בהרבה מן הצפוי, ופחות לאותם מקרים שתאוצות הקרקע באתר הן נמוכות משמעותית מהצפוי (יש גם מקרים כאלה). מחקרים אלה הניבו שיטות מדידה שונות, למדידת תגובת אתר סייסמית צפויה באתרים שונים. מדידות אלה מופעלות בעיקר לקראת בנייה של אתרים רגישים. בישראל בוצעו עד כה, בעיקר על ידי המכונים הגיאופיסי והגאולוגי לישראל, אך לא רק, ומאז שנת 1993, לפחות 120 מדידות כאלה. הידועות שבהן, הן אלה שבוצעו לקראת הקמת הרכבל החדש באתר "מצדה", אתר חברת החשמל "אורות רבין" בחדרה, בניית מחלקת המיון החדש בבי"ח סורוקה ועוד רבות אחרות.

הפרמטרים שקובעים את מידת ההגברה בשכבת הסלע העליונה הם: התדר העצמי (תדר ההגברה) של השכבה העליונה ומידת ההגברה בתדר הנ"ל (פקטור ההגברה). התדר העצמי של המבנה יקבע באיזו מידה תהיה להגברה בתאוצות הקרקע, השפעה על מידת ההגברה של הנזקים במבנים[6].

הפרמטרים שקובעים את מידת הגברת תאוצות הקרקע

[עריכת קוד מקור | עריכה]

באמצעות מודל פשוט, המוצג משמאל, והסבר קצר ופשוט המוסבר כאן, ניתן להבין את התהליך והפרמטרים שקובעים את ההגברה של תאוצת הקרקע ושיעורה, באתר כלשהו.

הגברה משמעותית בתאוצות הקרקע (שמתרחשת במצב של תהודה) היא תלוית תדירות, שהיא ביחס ישר למהירות הגלים במסת הסלע[ד] וביחס הפוך לעובייה. כלומר, התדר העצמי של שכבת הסלע העליונה (תדר ההגברה) יכול להיות מחושב כ:

F1=V1/4H

כאשר F1 הוא התדר העצמי של שכבת הסלע העליונה (תדר ההגברה - "שכבה 1" באיור), ו-V1 היא מהירות גלי הגזירה בשכבה זו[7]. עובי שכבת משקעי האגם המיובש במקסיקו-סיטי היה (ועדיין) 40 מ'; מהירות גלי הגזירה בה היא 80 מ'/שנייה. הצבת הערכים הללו במשוואה הנ"ל נותנת לנו תדר של 0.5Hz (זמן מחזור של 2 שניות).

כלומר, שכאשר יגיעו לאתר הנ"ל הגלים הסייסמיים שתדירותם תהיה 0.5Hz (הזהה לתדירות השכבה העליונה), תתרחש התופעה של תהודה (רזוננס), והגברת תאוצות הקרקע תהיה מקסימלית. אך עד כמה מקסימלית היא תהיה? את זאת יקבע פקטור ההגברה שמחושב כ:

Am = V2 / V1 * K,

כאשר Am הוא פקטור ההגברה (אמפליפיקציה), V2 זו מהירות גלי הגזירה בשכבה התחתונה ("שכבה 2" באיור) ו - K הוא קבוע שבישראל הוא הערך 1.2[8][9]. הסלע שמתחת למשקעים האגמיים שבעיר המודרנית במקסיקו הוא סלע וולקני צפוף מאוד, שמהירות גלי הגזירה בו מתקרבת ל־3,000 מ'/שנייה. מהירות גלי הגזירה במשקעים האגמיים היא כאמור 80 מ'/שנייה. הצבת הערכים הללו במשוואת ההגברה Am, תיתן הגברה שהיא קרובה לפי 50 מהצפוי על פי המרחק.

ואכן, ראו בגרף התחתון שמתבסס על עקומת תאוצה ספקטרלית, שמתארת את תאוצות הקרקע בחתך ספקטרום הגלים הסייסמיים[ה], ברעה"א במקסיקו סיטי ב־1985. בזמן מחזור של 2 שניות, היינו בתדר של חצי הרץ, התקבלה הגברה מקסימלית בעיר המודרנית (העקומה העליונה המסומנת כ-SCT), שעל פי החישובים דלעיל והפרסומים המדעיים[10] הגיעה ל-פי 50. הבניינים המודרניים רבי הקומות במקסיקו סיטי היו בעלי תדירות עצמית הקרובה מאוד לחצי הרץ, עובדה שתרמה מאוד לכך, שההגברה בתאוצות הקרקע, תביא לקריסתם.

ניתן להמחיש את התהליך גם בצורה איכותנית יותר. אמרנו שמהירות הגלים גדלה ככל שצפיפות הסלע גדולה. כשהגלים הסייסמיים היו בדרכם לשכבת המשקעים האגמיים, דרך הסלע הוולקני הצפוף מאוד, מהירותם בסלע הוולקני הגיעה לכמעט 3 קמ' בשנייה. ברגע שהגלים עברו מהסלע הוולקני למשקעים האגמיים מהירותם ירדה בבת אחת ל־80 מ'/שנייה. דמיינו מה קורה כשרכב בולם בבת אחת ממהירות גבוהה מאוד לנמוכה מאוד - משתחררת אנרגיה רבתי בצורה של גלי חום, גלי קול ועוד. זה מה שקורה במעבר בין הסלע הצפוף מאוד לסלע הרך - שחרור רבתי של אנרגיה במשקעים האגמיים הרכים, שבא לידי ביטוי בהגברה רבתי של תאוצות הקרקע. הגברה פי כמה? פי התוצאה שמתקבלת ממשוואת ההגברה Am. האיברים במשוואה ומיקומם ממחישים גם כן, שככל שהניגודיות בצפיפויות בין הסלע התחתון (שכבה 2 במודל העליון) לשכבת הסלע העליונה (שכבה 1 באיור) גדולה, כך תגדל ההגברה. זאת מכיוון שבמצב של ניגודיות שכזו, V2 שממוקם במונה של המשוואה, גדול בהרבה מ-V1 שממוקם במכנה, או אז Am (ההגברה) גדולה מאד.

שיטות המדידה

[עריכת קוד מקור | עריכה]
תחנה אופיינית למדידת תגובת אתר סייסמית - ראו טקסט.

קיימות מספר שיטות למדידת תגובת אתר סייסמית. הראשונה והפופולרית ביותר היא שיטתו של יוטאקה נאקאמורה[11] (Yutaka Nakamura)[ו] שפורסמה בשנת 1989 - פועל יוצא של היוזמה שבאה לאחר רעה"א במקסיקו סיטי ומתוארת לעיל[5]. תצפיות רבות של החוקר הצביעו על כך, שהיחס הספקטרלי בין הרכיב האופקי (H) לאנכי (V) של התאוצות הנמדדות באתר כתגובה לרעש הרקע של כדור הארץ, שווה ליחס הספקטרלי של התנודות באתר בעת רעידת אדמה. כלומר, היחס הזה מציג את הפער בין מצב שלא מתרחשת הגברה בתאוצות הקרקע, למצב שכן מתקיימת בהן הגברה באתר הנמדד[12]. ברם, מתבקש, שתוצאות עבודה מהסוג הזה, תהיינה שילוב של נתוני הסכנה הסייסמית (Seismic Hazard)[ז] של האתר עם נתוני המדידות הספציפיות על פי השיטה דלעיל. כלומר, העבודה תתן אינדיקציה במונחים הדומים למונחים של התקן לבנייה עמידה בפני רעידת אדמה[13].

תוצר חזותי היפותטי סופי של עבודה למדידת תגובת אתר סייסמית. היחס הספקטרלי בין העקומה התחתונה לעליונה (SCT), מבטא את היחס הזה בין הרכיבים האופקי והאנכי של התאוצות באתר שנמדדו כתגובה לרעש הרקע. המשמעות, שהתאוצות הצפויות באתר הם על פי העקומה העליונה. מולה ניצבת עקומת התקן. בכל הספקטרום שעקומת התקן היא מעל לעקומת התאוצות באתר, המשמעות שבנייה על פי התקן נותנת את המענה הנדרש. בתחום התדרים בהם עקומת התאוצות באתר נמצאת מעל לעקומת התקן, בנייה על פיו אינה נותנת מענה, ויש להחמיר בתכנון בהתאם.

על כן, העבודה הסופית תהיה סימולציה של קטלוג רעידות אדמה (מיקום וגודל) בגודל M>5 העלולות להתרחש עד 200 קמ' מהאתר בתקופה של 5,000 שנה, יחד עם סינתזה של תאוצות הקרקע הצפויות להתרחש מרעידות אלה בפני השטח של האתר שנבדק. כל זאת, על מנת לקבל את אלה שההסתברות להתרחשותן לפחות פעם אחת ב־50 שנה היא 10%, כפי שהתקן דורש[14][15]. לשם ביצוע עבודות המדידה ימוקמו מספר תחנות מדידה באתר, ע"פי גודלו. בכל תחנה יהיו 3 מדי תאוצה (סייסמומטרים - ראו תמונה): 2 אופקיים - עבור 2 רכיבי התנועה האופקיים ("צפון-דרום" ו-"מזרח-מערב"); ואחד אנכי עבור רכיב התנועה האנכי (מעלה-מטה). כל סייסמומטר מודד את תנועת פני השטח על ציר הזמן, ומזה ניתן להסיק על התדירות וממנה לקבל אינדיקציה באמצעות המחשב על היחסים הספקטרליים על ציר התדירויות, או זמני המחזור השונים. התוצר החזותי הסופי תהיה עקומת תאוצות קרקע ספקטרליות הצפויות באתר, מול עקומת התקן המחייב לבנייה עמידה בפני רעידות אדמה. ככל שעקומת התאוצה הספקטראלית הצפויה באתר תהיה מתחת לעקומת התקן, המצב תקין, ובנייה על פי התקן תתן מענה למקרה של רעידת אדמה. אם עקומת התאוצה הספקטרלית באתר או חלקה יופיעו מעל לעקומת התקן, הרי שבנייה על פי התקן לא תתן מענה, וצריך יהיה לתכנן בעבור התדרים הרלוונטיים תכנון מחמיר בהתאם[14][15] - ראו דוגמה של עקומות היפותטיות משמאל.

פסקה זו נמצאת בשלבי עבודה: כדי למנוע התנגשויות עריכה ועבודה כפולה, אתם מתבקשים שלא לערוך פסקה זו בטרם תוסר ההודעה הזו. אם הפסקה לא נערכה במשך שבוע ניתן להסיר את התבנית ולערוך את הפסקה, אך לפני כן רצוי להזכיר את התבנית למשתמש שהניח אותה, באמצעות הודעה בדף שיחת המשתמש.

תגובת אתר טופוגרפית

[עריכת קוד מקור | עריכה]

ראשית המחקר בתחום

[עריכת קוד מקור | עריכה]

גורם משפיע נוסף הקשור לתגובת אתר סייסמית היא הטופוגרפיה. אובייקטים דומים הממוקמים על תשתית ליתולוגית דומה, במרחק דומה מהאפיצנטר, עלולים להגיב באופן שונה כאשר הטופוגרפיות שונות. התופעה העיקרית המתפתחת בהשפעת הליתולוגיה והטופוגרפיה, היא תופעת גלישות הקרקע או הסלע. תשתית מלוכדת היטב, במישור מגעה עם בלתי מלוכדת עלולה, בתנאים מסוימים, לשמש כמשטח החלקה. התנודות הנגרמות במעבר הגלים הסייסמיים, יוצרים את האנרגיה הנדרשת להתרחשות הגלישה. Richter מביא בספרו המרכזי דוגמאות לכך מרעידות האדמה בסן פרנסיסקו בשנת 1906, בניו זילנד בשנת 1929 (אנ'), ובפיליפינים בשנת 1955 (אנ')[16]. ברעידת האדמה שהתרחשה בשנת 1971 בעמק סאן פרננדו, לוס אנג'לס קליפורניה, מיפו באזור הגבעות שמעל העמק יותר מ- 1000 גלישות, כל זאת בשטח של כ- 250 קמ"ר בלבד[17][18]. תופעה דומה התרחשה גם ברעידת האדמה הגדולה ב- Hanshin Kobe ב- 1995[19], וברעידות אדמה גדולות רבות אחרות ברחבי העולם. בישראל, חקרו ווקס ולויטה מהמכון הגאולוגי לישראל תופעות אלה בגליל ובאזור ירושלים. הם ייחסו את הגלישות הגדולות במע'ר, לרעידת האדמה הקשה שפגעה בגליל, ובמיוחד בצפת, בשנת 1837[20][21]. להערכתם, הגשמים החזקים שירדו באזור ביממה שקדמה לרעידת האדמה, שימשו חומר סיכה לגלישה, והרעידה הייתה הגורם שהשלים את התנאים שנדרשו לקיומה. אחרים זיהו גלישות במדרונות הפונים מכפר הנשיא לכיוון נהר הירדן, ומיחסים אותן לאותה רעידת אדמה[22]. עוד אחרים ייחסו "הפעלה מחדש" צעירה (ראקטיבציה) של גלישות פוסיליות באזור יאלו (שער הגיא) לרעידת האדמה של שנת 1927[23]. מדרונות שעל בסיסם מתרחשות גלישות בישראל, מכונים כמדרונות בלתי יציבים[24], והם מסווגים כיח' בפני עצמה, במיפוי עוצמות סייסמיות חזויות בישראל, שהוכנו כתרגיל מתודולגי[25].

עם זאת, חוקרים מתקשים לחשב ולחזות את מידת תגובת האתר הנובעת מהטופוגרפיה, וטרם הומצאה שיטת חישוב, כפי שהומצאה לגבי תופעת תגובת האתר הסייסמית, שמאפשרת חיזוי עוצמת ההגברה, כמוצג לעייל.

התקדמות המחקר בתחום

[עריכת קוד מקור | עריכה]
מפת תאוצות קרקע מקסימלית ועוצמות סייסמיות מקסימליות מצביעות על הערכים הקיצוניים שנחוו ברעידת האדמה בנורת'רידג' 1994.

הטופוגרפיה משפיעה, ככל הנראה, גם כאלמנט גאומטרי על הגברת תנודות הקרקע. ברעידת האדמה שהתרחשה בשנת 1971 בעמק סאן פרננדו, ושהוזכרה לעיל, נמדדה על קו רכס מסולע תאוצת קרקע מקסימלית של מעל 1g[17]. ממצא זה היה חריג בקיצוניותו, מעבר לכל מה שהכירו החוקרים עד אז. מחקר ייחס הגברה קיצונית זו לטופוגרפיה[26], ומחקרים רבים ניסו להתמודד מאז עם ממצא מפתיע זה ולהסבירו. ברעידת האדמה שהתרחשה בדרום איטליה בשנת 1980, נצפו באתרים ובכפרים הממוקמים על קווי רכס, עוצמות סייסמיות הגבוהות בשתי דרגות מאשר אלה שנמדדו למרגלותיהם, זאת למרות שהאתרים ההרריים היו ממוקמים על סלע אם, בעוד אלו שלמרגלותיהם על אלוביום[27]. מחקרים שונים בתחום זה מציינים, שתופעת ההגברה של תאוצת הקרקע ברכסי הרים היא תלוית תדירות, והגברה מקסימלית תתקבל כל אימת שאורכי הגלים הסייסמיים יהיו דומים למידות רוחב הרכס. הגברות מקסימליות אלה יתקבלו מהרכיבים האופקיים של התנועה, יותר מאשר האנכיים[28]. להבדיל מקביעה זו, מחקר אחר דיווח על מקרים שבהם דווקא הרכיב האנכי הביא להגברות המשמעותיות[29]. בסוף שנות ה-80 התקיים ניסוי סימולציה שבוצע על הטופוגרפיה ועל תנודות הקרקע החריגות שנמדדו ברעידת האדמה בעמק סאן פרננדו, ושצוינו לעיל. הסימולציה הראתה, שההגברה באותם רכסים הייתה תלויה בזווית ההגעה של הגלים הסייסמיים[27]. מחקר אחר אישר ממצאים אלה מתצפיות על רעידת האדמה של Whittier Narrows (אנ') שבקליפורניה, שהתרחשה בשנת 1987[30][31]. ברם, בזויות הגעה מסוימות נמדדו, בסימולציה המוזכרת לעיל, תאוצות קרקע הנמוכות מאלו שנמדדו במישור הסמוך. תצפית חריגה במיוחד של תאוצה בת 1.78g, זוהתה באחד מארועי הרעידות העוקבות של רעידת האדמה שהתרחשה בשנת 1994 ב- נורת'רידג' לוס אנג'לס, באתר הממוקם על ראש גבעה בגובה יחסי של 150 מ' ב-טאראזנה (אנ'). עיקר ההגברה שהביאה לתאוצה זו, יוחסה לטופוגרפיה[32]. במדידות סייסמיות להערכת "תגובת אתר סייסמית" שבוצעו בשנות ה-90 ב-מצדה, נמדדה הגברה, שמקורה בטופוגרפיה של האתר, בשיעור של פקטור 3.5 עד 4[33] .

מחקרים מאוחרים ועדכניים בתחום

[עריכת קוד מקור | עריכה]
סכמת גאומטריית פיזור הגלים הסייסמיים (מתוך אבני, 1999 עמ' 23ב)[ח]

במחקר מאוחר ועדכני, נבחנה כיצד הגברה טופוגרפית שולטת בתפרושת המרחבית של מפולות שנגרמו על ידי רעידת האדמה בגורקה, נפאל בשנת 2015. הממצאים הראו כי 6-17% מהכשלים הקו-סייסמיים[ט], מתחילים עקב הגברה טופוגרפית. מבין אלה, רק 13% התרחשו בסביבת אזור הקרע (<40 ק"מ), ככל הנראה משום שמדרונות פרוקסימליים (הסמוכים לאפיצנטר) כושלים עקב התנועה החזקה, ללא קשר להגברה טופוגרפית. לעומת זאת, רוב המפולות (~60%) עקב הגברה טופוגרפית מתרחשות הרחק מהמוקד, לאמור: תגובת אתר סייסמית טופוגרפית. לדברי החוקרים ממצאי המחקר מרמזים כי תרומת ההגברה הטופוגרפית מוערכת יתר על המידה בדרך כלל במקרה של רעידות אדמה חזקות, פרשנות שמתקיימת רק הרחק מאזור הקרע[35]. עוד נמצא שהגברה טופוגרפית יכולה להגדיל את מהירויות הקרקע המקסימלית בעוד 30%, כאשר אתרים מקומיים כמו פסגות גבעות ורכסים, חווים משכי רעידות ואנרגיות קינטיות גבוהות עד 200% בהשוואה לאזורים שטוחים. השפעה זו בולטת ביותר במרחקים גדולים ממוקד רעידת האדמה, שם "גאומטריית פיזור הגלים"[י], מפחיתה את הרעידות הכוללות, מה שהופך את ההגברה המקומית לרלוונטית יותר לתופעות כמו מפולות אדמה[35].

מחקרים נומריים וניסויים מאשרים כי פרמטרים של גובה והן פרמטרים גיאומורפולוגיים כמו עקמומיות המדרון, מגלים מתאם הדוק עם עוצמת ההגברה הסייסמית; תנועה אופקית של הקרקע מראה הגברה חזקה במיוחד המבוססת על מאפיינים טופוגרפיים[37][38]. אי סדרים טופוגרפיים עלולים להוביל לחוסר עקביות משמעותי בתגובה הסייסמית, אשר משפיעים ישירות על בטיחות המבנה, במיוחד עבור תשתיות קריטיות הממוקמות על או בסמוך למדרונות, רכסים או קצוות עמק[38].

שיטות סימולציה מתקדמות, כגון מידול אלמנטים ספקטרליים ומידול צנטריפוגות גיאוטכני, משמשות כיום באופן שגרתי להערכת יחסי הגומלין בין תנאי האתר, הטופוגרפיה ותגובה סייסמית[39][38]. מחקרי שטח הנתמכים על ידי חישה מרחוק, הדגישו את הקשר הישיר בין שינויים בצורת נוף הנגרמים מרעידות אדמה, לבין מאפיינים טופוגרפיים, כפי שנצפה באירועים גדולים כמו רעידת האדמה בחצי האי נוטו בים יפן בשנת 2024[40][41].

חוקרים ממליצים לשלב נתונים טופוגרפיים מפורטים במודלים של סיכונים סייסמיים ובפרוטוקולי תכנון מבנים, במיוחד באזורים הרריים או גבעות, שבהם הגברה עלולה לסכן הן מבנים והן מדרונות[37][38][35]. עבודה מתמשכת מדגישה את חשיבותן של גישות רב-משתניות, המתחשבות בטופוגרפיה לצד גאולוגיה וסייסמולוגיה, לצורך חיזוי והפחתת סיכונים מדויקים יותר[35][37].

ראו גם

[עריכת קוד מקור | עריכה]

ביאורים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
  1. ^ למשל, למונח דומה באופן פונטי: Side Effect יש משמעות מתחום הרפואה, המחשבים ועוד. התרגום השכיח של Site Effect ל-"תגובת אתר" מצמצם למעשה את המרחב הדיסציפלינארי של השימוש במונח.
  2. ^ כל מה שגורמת לו רעידת האדמה נחשב כאפקט סייסמי.
  3. ^ התופעה נקראת "הגברה", ובלועזית אמפליפיקציה.
  4. ^ ככל שהסלע צפוף יותר, מהירות הגלים הסייסמיים בו תהיה גדולה יותר (כלל בסיסי בתורת הגלים).
  5. ^ בתקנים לבנייה עמידה לרעידות אדמה, מפיץ בדר"כ הגוף המקצועי (הנדסי וסייסמולוגי) עקומות תאוצה ספקטרליות לאזורים שונים במדינה. למשל בישראל: המכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון יחד עם האגף לסייסמולוגיה במכון הגאולוגי לישראל. דוגמה ראו כאן.
  6. ^ השיטה מכונה "שיטת H/V" (אופקי/אנכי).
  7. ^ ה - Seismic Hazard שמוגדר כהסתברות שתתרחש באתר הנמדד תאוצת קרקע ברמה מסוימת בתקופת זמן נתונה.
  8. ^ הסכמה מוצגת במקור כדי להמחיש, שככל שהמוקד עמוק יותר, העוצמה סייסמית המקסימלית משתרעת על שטח גדול יותר.
  9. ^ קוסייסמי הכוונה לאירוע או תהליך שזוהה על ידי כלים וניתוחים גיאולוגיים/גיאופיזיים הקשורים ישירות לפעילות רעידת אדמה. ביטויים כאלה עשויים לכלול, למשל, את השבר הסייסמוגני הבוקע דרך פני הקרקע או נתונים גאודטיים המצביעים על תנועת קרום באזור שנפגע ברעידת אדמה בו זמנית עם האירוע הסייסמי. מילים נרדפות: קוסייסמי קו-סייסמי[34].
  10. ^ גיאומטרית פיזור הגלים היא הירידה במשרעת הגל הסייסמי כאשר האנרגיה שלו מתפשטת על פני שטח הולך וגדל, ככל שהוא מתרחק ממוקד רעידת אדמה. השפעה זו היא גורם בסיסי לאובדן אנרגיית גלים לאורך מרחק, וחיוני להתחשב בה בניתוח סייסמי, כדי לפרש במדויק נתוני רעידת אדמה[36].

הערות שוליים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
  1. ^ How Earthquakes Cause Seismic Waves, Britannica Encyclopedia
  2. ^ Attenuation, U.S.G.S.
  3. ^ Iwao Suetomi et al., 2004, Amplification Factor of Peak Ground Motion Using Average Shear Wave Velocity of Shallow Soil Deposits, 13th World Conference on Earthquake Engineering
  4. ^ רון אבני, 1999. רעידת האדמה של שנת 1927 - מחקר מאקרוסייסמי ע"ב מקורות התקופה., באר שבע: אונ' ב.ג. בנגב, עמ' 31.
  5. ^ 1 2 Hiroshi Kawase, 2003. Site Effects on Strong Ground Motions. International Geophysics, Vol. 81,, pp. 1013-1030.
  6. ^ רון אבני, 1999. רעידת האדמה של שנת 1927 - מחקר מאקרוסייסמי ע"ב מקורות התקופה., באר שבע: אונ' ב.ג. בנגב, עמ' 36א'.
  7. ^ Horn, N., Aric, K., 1996. Amplification of Quake Amplitudes by Sedimentary Layers: An Example from the City Region of Vienna. Seismology in Europe, E.S.C., pp. 429-433
  8. ^ Zaslavski, Y., Shapira, A., 1997. Dynamic Characteristics of Low Rise Buildings in Eilat Using Seismic Measurements. G.I.I., Report No. 550/87/96(118): 44p
  9. ^ Zaslavsky, Y., Leonov, J., Shapira, A. (2001). Seismic Response Study of Two-Storey Building in Eilat Using Weak and Strong Motion Data. In: Erdik, M., Celebi, M., Mihailov, V., Apaydin, N. (eds) Strong Motion Instrumentation for Civil Engineering Structures. NATO Science Series, vol 373. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-010-0696-5_41
  10. ^ Aki, K., 1993. Local Site Effects on Weak and Strong Ground Motion. Tectonophysics. 218: pp.93-111
  11. ^ Nakamura, Y., 2019. What is the Nakamura Method? Seismological Research Letters, 90, pp.1437–1443.
  12. ^ Nakamura Y., 1989, A Method for Dynamic Characteristics Estimation of Subsurface Using Microtremor on the Ground Surface, Railway Technical Research Institute, Quarterly Reports 30, pp. 25–33
  13. ^ מכון התקנים הישראלי, תקן 413 - תכן עמידות מבנים ברעידות אדמה.
  14. ^ 1 2 Zaslavski, Y., Shapira, A., Leonov, J., 1998. Topography Effects and Seismic Hazard Assesment at Mt. Massada (Dead Sea). G.I.I., Report No. 522/62/98: 12p
  15. ^ 1 2 Zaslavski, Y., Shapira, A., Leonov, J., 2003. Empirical evaluation of site effects by means of H/V spectral ratios at the locations of strong motion accelerometers in Israel. Journal of Earthquake Engineering 7: pp. 655-677
  16. ^ Richter, C., 1958, Elementary Seismology, San Francisco and Londom: Freeman and Conpani Inc.: pp. 123-124
  17. ^ 1 2 M 6.6 - 1971 San Fernando Earthquake, California, U.S.G.S., 1971-02-09
  18. ^ Topographical and Geological Amplification: Case Studies and Engineering Implications, U.S.G.S., January 1, 1991
  19. ^ Takashi, O. et al., 1996, Outline of the Great Hanshin Earthquake, Japan 1995, Natural mHazards 14: pp. 39-71
  20. ^ Wachs D., Levitte, D., 1981, Earthquake-Induced Landslide in the Galillee., Israel Journal of Earth Sciences 30: pp. 39-43
  21. ^ Wachs D., Levitte, D., 1984, Earthquake Riskj and Slope Stability in Jerusalem, Environmental Geology and Water Sciences 6: pp.183-186
  22. ^ Harash, A., Bar, Y., 1988, Faults Landslides and Seismic Hazard Along the Jordan River Gorge, Northern Israel., Engineering Geology 25: pp.1-15
  23. ^ Wachs, D. et al., 1986, Landslide in the Canada Park Area: Geological and Environmental Implications, Israel Journal of Earth Sciences 35: pp.158-165
  24. ^ סיכוני רעידות אדמה - כשל מדרונות, באתר המכון הגאולוגי לישראל, 22.10.2019
  25. ^ Wachs, D. et al., 1992, Compurerized Predicted Earthquake Intensity Maps for Areas Adjacent to the Dead Sea Rift, ITC Journal 2: pp.159-163
  26. ^ Boore, D., M. 1973, The Effect of Simple Topography on Seismic Waves: Implications for the Accelerations at Pacoima Dam. San Fernando Valley, California., Bulletin of the American Seismology Society 63: pp. 1603-1609
  27. ^ 1 2 Reiter, L., 1990. Earthquake Hazard Analysis. Columbia University Press. 254p.
  28. ^ Geli, L. et al., 1988, The Effect of Topopgraphy on Earthquake Ground Motion: A Review and New Results, Bulletine of Seismological Society of America 78: pp. 42-63
  29. ^ Luzon, F. et al., 1996, Near Source Earthquake Effects on Topographies. Seismology in Europe, E.S.C. pp. 386-391
  30. ^ Aki, K., 1993. Local Site Effects on Weak and Strong Ground Motion.         Tectonophysics, 218: pp. 93-111.
  31. ^ Kawase, H., Aki, K. 1990. Topography Effect at the Critical SV-Wave Incidence: Possible Explanation of Damage Pattern By the Whittier Narrows, California, Earthquake of 1 October 1987. B.S.S.A., 80: pp. 1-22.
  32. ^ Bouchon, M., Barker, J. S., 1996. Seismic Response of a hill: the Example of Tarzana, California. B.S.S.A., 86: pp. 66-72.
  33. ^ Yuli Zaslavsky, Avi Shapira, 2000, Observation of Topographic Site Effects in Israel, Israel Journal of Earth Aciences 49: pp. 111-125
  34. ^ Coseismic, Seismofaults.eu
  35. ^ 1 2 3 4 Ashok Dahal et al., 2024, Quantifying the Influence of Topographic Amplification on the Landslides Triggered by the 2015 Gorkha Earthquake, Communications Earth & Environment 5: pp. 1-10 (full text in PDF file is available through that link)
  36. ^ Indu Bala, et al., 2024, Estimation of Geometrical Spreading Factor and Coda‐Wave Attenuation Characteristics for the Saurashtra Horst in Western Deccan Volcanic Province, Gujarat, India Available to Purchase, Bulletin of the Seismological Society of Americalogo 114: pp. 2559–2575.
  37. ^ 1 2 3 Fuchen Wang' et al., 1923, A Numerical Study of 3D Topographic Site Effects Considering Wavefield Incident Direction and Geomorphometric Parameters, Front. Earth Sci. 10:996389. doi: 10.3389/feart.2022.996389
  38. ^ 1 2 3 4 Zhe-Xing Chen, et al., 2024, Effects of Topographic Irregularity on Seismic Site Amplification Considering Input Signal Frequency: A case Study, Engineering Structures 304: 117667
  39. ^ Moon-Gyo Lee, et al., 2025, Experimental Study on Site and Topographic Effects on Seismic Responses in Single-Sided Slopes, Engineering Geology 345: pp. 107868
  40. ^ Yo Fukushima, et al., 2024. Landscape changes caused by the 2024 Noto Peninsula earthquake in Japan. Science Advances, 10: DOI: 10.1126/sciadv.adp9193
  41. ^ Suhaimee Buya & Hideomi Gokon, 2025, Topographic Transformations and Coastal Implications: Assessing the Impact of the 2024 Noto Earthquake, Coastal Engineering Journal: 1-9: https://doi.org/10.1080/21664250.2025.2540718
אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/w/index.php?title=תגובת_אתר_סייסמית&oldid=42239857"