SIMPOZIONUL STUDIUL INFLUENTEI MECANISMULUI DE SURSA SI CONDITIILOR LOCALE, IN CAZUL CUTREMURELOR VRANCENE

In ziua de 15 octombrie 2004 s-a desfasurat la sala AGIR din Calea Victoriei nr.118, Bucuresti, in organizarea Academiei de Stiinte Tehnice din Romania (prin sectiile de Constructii si Urbanism, respectiv Ingineria Petrolului, Minelor si Geonomiei), Universitatii Tehnice Bucuresti (prin Centrul National de Inginerie Seismica si Vibratii) si Asociatiei Inginerilor Constructori din Romania (prin Filiala Bucuresti), simpozionul pe tema mentionata in titlu.
In ultimele decenii tara noastra a fost afectata de mai multe cutremure vrancene puternice, la datele de 1977.03.04 (MGR = 7,2), 1986.08.30 (MGR = 7,0), 1990.05.30 (MGR = 6,7) si 1990.05.31 (MGR = 6,1), unde MGR reprezinta magnitudinea Gutenberg – Richter. Dintre aceste cutremure, primul, desi nu cel mai puternic din punctul de vedere seismologic, a fost cel mai distrugator din istoria tarii noastre. Spre deosebire de situatia din perioada antebelica, in care comunitatea inginereasca nu era pregatita pentru a invata din experienta cutremurelor, astfel incat din experienta cutremurului din 1940.11.10 (MGR = 7,4) s-a invatat destul de putin, dupa 1955-1960 pregatirea de specialitate a inginerilor a inregistrat progrese importante, astfel incat din experienta cutremurelor mai recente enumerate, in special a cutremurului distrugator din 1977, s-a putut invata mult. Au concurat la aceasta doi factori de baza:
- pregatirea superioara a comunitatii ingineresti;
- faptul ca in timpul cutermurelor mentionate s-au obtinut date accelerografice de semnificatie deosebita.
Daca in timpul cutremurului din 1977, datorita slabei dotari tehnice, s-au obtinut putine date instrumentale, in timpul cutremurelor urmatoare mentionate s-au obtinut date numeroase, in special datorita ajutorului generos acordat dupa 1977 de catre Agentia de Dezvoltare Internationala a Statelor Unite, fapt care a condus la o crestere radicala a numarului de accelerografe automate capabile de a furniza informatie de interes ingineresc. Disponibilitatea astfel creata, a peste 150 de inregistrari ale miscarii seismice la nivelul terenului sau la nivelul etajelor superioare ale unor constructii, a facut ca tara noastra sa se inscrie in randul tarilor bogate din punctul de vedere al informatiei instrumentale. De retinut faptul ca disponibilitatea de date privind mai multe cutremure datorate aceleiasi zone seismogene (zona vranceana de larga notorietate) ofera sansa de a constata ceea ce este stabil sau sistematic, respectiv ceea ce este variabil sau aleator, in miscarea seismica a terenului in timpul unor cutremure diferite. Disponibilitatea acestei informatii a fost la baza propunerii unui proiect de cercetare acceptat in cadrul programului MENER si desfasurat in perioada 2001-2003, la a carui realizare au contribuit Academia de {tiinte Tehnice din Romania (coordonator), Institutul de Geodinamica “Sabba S. {tefanescu”al Academiei Romane, Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti si Institutul de Cercetari Geotehnice si Geofizice, GEOTEC.
Simpozionul a avut drept obiect o privire de sinteza asupra orientarii si rezultatelor proiectului mentionat. |n continuare amintim pe scurt continutul pricipal al comunicarilor prezentate.
In comunicarea “Introducere. Obiectivele proiectului MENER nr. 092/2001, elemente metodologic.”, de H. Sandi, a fost prezentata la inceput motivarea studiilor intreprinse, avand in vedere cele aratate mai inainte. In continuare au fost prezentate principalele obiective ale proiectului, si anume:
1. Dezvoltari de natura metodologica adaptate scopului;
2. Dezvoltari referitoare la bazele de date necesare (date primare, date derivate);
3. Activitati experimentale (inregistrarea agitatiei microseismice si prelucrarea datelor obtinute);
4. Analiza atenuarii (in termeni globali, directionali, spectrali);
5. Analiza caracteristicilor de amplificare locala la amplasamente selectionate;
6. Sinteza si reconcilierea rezultatelor.
Aspectele metodologice abordate in comunicare s-au referit la:
- caracterizarea pe baze instrumentale a miscarii seismice a terenului;
- caracterizarea fenomenului de atenuare a intensitatii o data cu cresterea distantei epicentrale;
- analiza inregistrarilor privind agitatia microseimica a terenului;
- analiza fenomenului de amplificare locala (considerandu-se functii de transfer reprezentative pentru pachetele geologice superficiale).
In comunicarea “Baza de date accelerografice si baze de date derivate din aceasta”, de I. S. Borcia, au fost prezentate:
- reteaua accelerografica a carei functionare a permis obtinerea de date instrumentale, la nivelul tarii, respectiv la nivelul municipiului Bucuresti;
- sistemul de accelerograme obtinute in timpul cutremurelor mentionate;
- rezultatele prelucrarii primare a acestora (corectii, rezultate ale integrarii, spectre de raspuns);
- rezultatele unor prelucrari suplimentare, care au condus la determinarea de intensitati seismice avand diferite definitii alternative, toate acestea fiind bazate pe date instrumentale;
- modul de organizare a bazei de date create in acest domeniu.
Se mentioneaza in acest context in special succesiunile de spectre de raspuns la diferite cutremure, obtinute pentru o serie de statii accelerografice, dintre care la unele s-a observat o tendinta de stabilitate a compozitiei spectrale de la un cutremur la altul, in timp ce la altele s-a observat o tendinta de variabilitate pronuntata a acesteia. Aceasta a reprezentat de altfel un punct de plecare de importanta fundamentala pentru activitatile desfasurate in cadrul proiectului.
In comunicarea “Baza de date privind caracteristicile geologice si geofizice la amplasamente selectionate”, de I. Toma si Tr. Moldoveanu, au fost prezentate la inceput caracteristicile unor coloane geologice specifice unor amplasamente pentru care in cadrul proiectului s-au efectuat studii aprofundate privind efectul conditiilor locale asupra miscarii seismice a terenului. In continuare au fost prezentate rezultatele unor analize de deconvolutie – convolutie in cadrul carora s-a determinat, pe baza utilizarii unui program de calcul, miscarea terenului la diferite adancimi care a corespuns miscarii terenului observate la suprafata terenului, pentru care se obtinusera date instrumentale.
In comunicarea “Sistemul de achizitie a datelor pentru inregistrarea agitatiei microseismice”, de I. Vlad, a fost prezentata dotarea in acest domeniu a Centrului National de Inginerie Seismica si Vibratii din cadrul Universitatii Tehnice de Constructii Bucuresti, punandu-se accentul pe sistemul de achizitie a datelor, specific inregistrarii agitatiei microseismice a terenului si miscarii de slaba intensitate a constructiilor, produsa de aceasta. Au fost prezentate rezultate ilustrative ale utilizarii acestei dotari tehnice.
In comunicarea “Date instrumentale privind agitatia microseismica la amplasamente selectionate si prelucrarea acestora”, de N. Vlad si M. Stancu, au fost prezentate la inceput inregistrari ale agitatiei microseismice la unele amplasamente pentru care s-au efectuat in cadrul proiectului studii aprofundate. In continuare au fost prezentate rezultate ale prelucrarii datelor inregistrate: analize ale spectrelor Fourier glisante si ale caracteristicilor de autocorelatie corespunzatoare.
In comunicarea “Determinarea functiilor de transfer, scalare si spatiale, pentru amplasamente selectionate”, de H. Sandi si O. Stancu, au fost prezentate rezultate obtinute in doua directii. O prima directie s-a referit la determinarea functiilor de transfer scalare (raport intre amplitudinea complexa a miscarii la nivelul suprafetei libere a terenului si amplitudinea complexa a miscarii la baza pachetului geologic superficial considerat, ca functie de frecventa de oscilatie sinusoidala). Aceasta s-a facut intr-un cadru parametric, considerandu-se in mod alternativ un numar variabil de strate in cadrul pachetului geologic superficial si examinandu-se sensibilitatea rezultatelor la ipotezele alternative admise. O a doua directie s-a referit la determinarea functiilor de transfer spatiale (raport omolog celui mentionat mai inainte, dar referindu-se la amplitudinea complexa a miscarii nu numai la nivelul suprafetei libere a terenului, ci la aceea a miscarii in diferite puncte, pe intreaga grosime a pachetului geologic superficial considerat).
In comunicarea “Analiza fenomenului de atenuare pe baza datelor instrumentale”, de I. S. Borcia si H. Sandi, au fost prezentate diferite caracteristici ale fenomenului de atenuare:
- functii de regresie globale (independente de orientarea azimutala);
- rozete reprezentative pentru atenuare, cu considerarea diferentierilor azimutale, referitoare respectiv la intensitati globale si la intensitati privind diferite benzi de frecventa de oscilatie.
S-au evidentiat diferentele de rata de atenuare globala de la un eveniment la altul, diferentele de directivitate predominanta a radiatiei seismice de la un eveniment la altul si de la o banda de frecvente la alta.
In comunicarea “Reconcilierea rezultatelor, concluzii, recomandari”, de H. Sandi, a fost prezentata o privire de sinteza asupra fenomenului de atenuare si asupra efectului conditiilor locale de teren. Cu privire la fenomenul de atenuare s-au evidentiat:
- adecvarea expresiei analitice utilizate pentru reprezentarea atenuarii;
- caracteristicile ratei medii de atenuare si variatia surprinzatoare a acesteia de la un eveniment la altul;
- caracteristicile de directivitate a radiatiei, cu diferente sensibile de la un eveniment la altul, respectiv (uneori) de la o banda de frecvente la alta.
Cu privire la efectul conditilor locale s-au evidentiat:
- posibilitatea schematica de a se considera doua categorii de statii accelerografice:
a) statii cu tendinta de stabilitate a compozitiei spectrale a miscarii seismice de la un cutremur la altul;
b) statii cu tendinta de variabilitate pronuntata a compozitiei spectrale a miscarii seismice de la un cutremur la altul;
- faptul ca pentru statiile de categorie (a) exista, la o adancime redusa, un contrast pronuntat pentru vitezele de propagare a undelor S, in timp ce pentru statiile de categorie (b) un astfel de contrast lipseste;
- implicatiile metodologice ale acestei constatari, ca si necesitatea de a considera coloane geologice suficient de adanci in scopul anticiparii compozitiei spectrale a miscarii seismice a terenului la diferite amplasamente;
- prezenta mai multor varfuri spectrale de importanta comparabila ale functiilor de transfer scalare, fapt care creeaza posibilitatea ca, in functie de compozitia spectrala a perturbatiei seismice la baza pachetului geologic, sa apara miscari seismice cu compozitii spectrale diferite de la un eveniment la altul;
- caracterul inadecvat al prevederilor unor norme straine de proiectare, care recomanda considerarea unui pachet geologic superficial de pana la 60 m grosime pentru a se anticipa compozitia spectrala a miscarii seismice a terenului.
Principalele recomandari formulate s-au referit la:
- necesitatea de aprofundare a studiilor seismotectonice asupra zonei seismogene vrancene, in scopul explicarii cauzelor specificului fenomenului de radiatie seismica si a diferentelor importante constatate de la un eveniment la altul;
- necesitatea de considerare a rozetelor de atenuare determinate, in scopul imbunatatirii zonarii seismice a teritoriului;
- necesitatea de considerare a unor pachete geologice suficient de groase in scopul determinarii anticipative a influentei acestora asupra caractersiticilor spectrale ale miscarii seismice a terenului;
- necesitatea dezvoltarii de baze de date cuprinzatoare privind coloanele geologice (adanci) la diferite amplasamente.
Este prevazuta publicarea comunicarilor in Buletinul AGIR.