برآورد احتمالاتی خطر زمین لرزه با شبیه سازی مونت کارلو در گستره کرمانشاه و پیرامون

برای ارزیابی بیشینه شتاب جنبش زمین در حوزه زمان و نیز حوزه بسامد در گستره کرمانشاه، برآورد احتمالاتی با شبیه سازی مونت-کارلو و به کارگیری مدل ۷ خوشه ای تعیین شده برای چشمه زمین لرزه با ترکیب خوشه بندی K-means وزن دار و بهینه سازی توده ذرات (PSO)، انجام شده است. تعداد بهینه خوشه ها با اعمال الگویتم PSO-WK-means بر توزیع مکانی زمین لرزه ها و توجه به شاخص های اعتبارسنجی به صورت خودکار تعیین شده است. فهرست زمین لرزه های مصنوعی با روش نمونه برداری تصادفی با جایگزینی، که در آن هر عضو بیش از یکبار شانس انتخاب شدن را دارد، تهیه شده است. مقادیر بیشینه شتاب جنبش زمین (PGA) و شتاب طیفی (SA) در دوره های ۲/۰ و ۲ ثانیه و میرایی ۵%، برای دوره بازگشت ۵۰ و ۴۷۵ سال (به ترتیب معادل ۶۳% و ۱۰% احتمال فزونی در ۵۰ سال) برای گستره ۴۶ تا ۴۸ درجه طول شرقی و ۳۴ تا ۳۶ درجه عرض شمالی، که از زلزله خیز ترین بخش های زاگرس است، محاسبه شده است. برای دوره بازگشت ۴۷۵ سال، بیشینه شتاب جنبش زمین معادل g۳۱/۰ برای ازگله، میان راهان، حمیل، نهاوند، مریوان و بیجار به دست آمده است. برآورد خطر زمین لرزه تخمین بیشینه مقدار جنبش زمین در ساختگاه یا منطقه موردنظر در پنجره زمانی مشخص است. نتایج برآورد خطر زمین-لرزه از مهم ترین و پایه ای ترین داده ها در مهندسی زلزله برای محاسبه سطح مشخصی از خسارت و آسیب پذیری در طراحی سازه ها است؛ اما، وجود عدم قطعیت ها در تعیین پارامترهای مشخصه زمین لرزه، رابطه های تضعیف، پیش بینی زمان زمین لرزه های آینده، بزرگی، مسافت چشمه تا ساختگاه و موارد دیگر، باعث پیچیدگی محاسبات و لزوم ارائه روش های جدید شده است (تنهواز و کمبل، ۲۰۰۳). با توجه به اینکه در برآورد خطر زمین لرزه به روش های مرسوم قطعیتی و احتمالاتی، وجود عدم-قطعیت در تعیین هندسه چشمه و پارامترهای لرزه خیزی اجتناب ناپذیر است، به تدریج شبیه سازی مونت کارلو به محاسبات تحلیل خطر زمین-لرزه راه پیدا کرد. . شپیرا (۱۹۸۳) و جانسون و کویاناگی ((۱۹۸۳ ساختار اولیه رویکرد شبیه سازی مونت کارلو را برای تحلیل خطر زمین-لرزه معرفی کردند و نشان دادند که چگونه می توان از شبیه سازی فهرست زمین لرزه ها، برای تجزیه و تحلیل خطر زمین لرزه استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

برآورد خطر زمین لرزه ، شبیه سازی مونت کارلو ، خوشهبندی K-means ، بهینهسازی توده ذرات ، الگویتم PSO-WK-means