Ifl| REPUBLIKA SLOVENIJA ^ MINISTRSTVO ZA OKOLJE IN PROSTOR AGENCIJA REPUBLIKE SLOVENIJE ZA OKOLJE Potresi v letu 2009 Earthquakes in 2009 AGENCIJA REPUBLIKE SLOVENIJE ZA OKOLJE ENVIRONMENTAL AGENCY OF THE REPUBLIC OF SLOVENIA POTRESI V LETU 2009 EARTHQUAKES IN 2009 AGENCIJA REPUBLIKE SLOVENIJE ZA OKOLJE URAD ZA SEIZMOLOGIJO IN GEOLOGIJO ENVIRONMENTAL AGENCY OF THE REPUBLIC OF SLOVENIA SEISMOLOGY AND GEOLOGY OFFICE Ljubljana 2010 Potresi 2009.indb 1 ■(©+ 13.10.2010 12:53:51 POTRESI V LETU 2009 EARTHQUAKES IN 2009 IZDAJATELJ IN ZALOŽNIK / PUBLISHED BY Ministrstvo za okolje in prostor / Ministry of the Environment and Spatial Planning Agencija RS za okolje (ARSO) / Environmental Agency of the Republic of Slovenia Urad za seizmologijo in geologijo / Seismology and Geology Office GENERALNI DIREKTOR AGENCIJE / DIRECTOR GENERAL OF AGENCY dr. Silvo Žlebir UREDNIK / EDITOR dr. Andrej Gosar RAČUNALNIŠKO OBLIKOVANJE / COMPUTER DESIGN Peter Sinčič # # UREDNIŠKI SVET / EDITORIAL BOARD dr. Silvo Žlebir dr. Andrej Gosar mag. Ina Cecic Matjaž Godec mag. Tamara Jesenko Peter Sinčič dr. Barbara Šket Motnikar mag. Izidor Tasič Polona Zupančič mag. Mladen Živčic TISK / PRINTED BY Utrip Brežice d.o.o., Marof 2, Brežice Mednarodna standardna serijska številka: ISSN 1318 - 4792 Potresi 2009.indb 2 ■(©+ 13.10.2010 12:53:51 NASLOVNiCA: Kolaž fotografij poškodb zgradb, ki jih je povzročil potres na območju L'Aquile v Italiji. Glej članek: Ina Cecic, Matjaž Godec POTRES PRi L'AQUiLi (SREDNJA iTALiJA) 6. APRiLA 2009 COVER PAGE: Collage of photos of damaged buildings that were the cause of earthquake in L'Aquila, Italy. See: Ina Cecic, Matjaž Godec L'AQUiLA (CENTRAL iTALY) EVENT ON 6 APRiL 2009 Potresi 2009.indb 3 ■(©+ 13.10.2010 12:53:51 Potresi 2009.indb 4 ■(©+ 13.10.2010 12:53:51 kazalo / Contents iN MEMORIAM RENATO ViDRiH (1957 - 2010).........................................................................7 Peter Sinčič, Izidor Tasič, Mladen Živčic, Tatjana Prosen POTRESNE OPAZOVALNICE V SLOVENIJI V LETU 2009 SEISMIC NETWORK IN SLOVENIA IN 2009...............................................................................9 Izidor Tasič, Marko Mali, Luka Pančur, Igor Pfundner, Bojan Uran, Peter Sinčič, Jože Prosen DELOVANJE POTRESNIH OPAZOVALNIC V LETU 2009 SEISMIC NETWORK OF THE REPUBLIC OF SLOVENIA - OPERATION IN 2009...................20 Jurij Pahor UČINKOVITOST PRIDOBIVANJA PODATKOV IZ DRŽAVNE MREŽE POTRESNIH OPAZOVALNIC V LETU 2009 SEISMIC DATA ACQUISITION EFFICIENCY FOR SEISMIC NETWORK OF THE REPUBLIC OF SLOVENIA IN 2009..............................................................................28 Izidor Tasič ,Marko Mali,Peter Sinčič POSODOBITEV POTRESNE OPAZOVALNICE VNDS MODERNIZATION OF THE SEISMIC STATION VNDS..............................................................32 Izidor Tasič, Luka Pančur, Igor Pfundner, Marko Mali POVEČANJE LOKALNEGA POMNILNIKA ZA ZAJEMALNE ENOTE Q730 QUANTERRA Q730 LOCAL DATA STORAGE EXTENSION.....................................................36 Izidor Tasič PRIMERJALNI TEST INSTRUMENTOV SIDE-BY-SIDE INSTRUMENTAL VERIFICATION......................................................................40 Ina Cecic, Tamara Jesenko, Mladen Živčic, Martina Čarman POTRESI V SLOVENIJI LETA 2009 EARTHQUAKES IN SLOVENIA IN 2009....................................................................................49 Martina Čarman, Mladen Živčic, Milka Ložar Stopar POTRESI V BLIŽINI GORENJE VASI JANUARJA IN FEBRUARJA 2009 EARTHQUAKES IN THE GORENJA VAS REGION IN JANUARY AND FEBRUARY 2009.......65 Andrej Gosar, Janez Rošer RAZISKAVE KRAJEVNEGA VPLIVA MEHKIH SEDIMENTOV NA POTRESNO NIHANJE TAL NA OBMOČJU LJUBLJANE Z METODO MIKROTREMORJEV STUDY OF THE SITE EFFECTS OF SOFT SEDIMENTS ON SEISMIC GROUND MOTION IN THE LJUBLJANA AREA USING MICROTREMOR METHOD................72 Barbara Šket Motnikar, Polona Zupančič, Branka Mladenovic, Andrej Gosar MERITVE POTRESNEGA NEMIRA V STAVBAH LJUBLJANE MICROTREMOR MEASUREMENTS IN LJUBLJANA BUILDINGS............................................86 Potresi 2009.indb 5 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Polona Zupančič, Barbara Šket Motnikar, Marjana Lutman OCENA POTRESNE ODPORNOSTi iN OGROžENOSTi STAVB V MESTNi OBčiNi LJUBLJANA (MOL) SEiSMiC VULNERABiLiTY AND RiSK OF BUiLDiNGS iN THE MUNiCiPALiTY OF LJUBLJANA (MOL).......................................................................102 Barbara Šket Motnikar PREVERJANJE KARTE POTRESNE NEVARNOSTi SLOVENiJE REESTiMATiON OF SLOVENiAN SEiSMiC HAZARD MAP....................................................113 Tamara Jesenko MOčNEJši POTRESi PO SVETU LETA 2009 WORLD'S LARGEST EARTHQUAKE iN 2009.........................................................................128 Ina Cecic, Matjaž Godec POTRES PRi L'AQUiLi (SREDNJA iTALiJA) 6. APRiLA 2009 L'AQUiLA (CENTRAL iTALY) EVENT ON 6 APRiL 2009..........................................................138 # Renato Vidrih 50 LET MODERNE SEiZMOLOGiJE NA SLOVENSKEM 50 YEARS OF MODERN SEiSMOLOGY iN SLOVENiA..........................................................154 Jurij Pahor, Mladen Živčic SREČANJE UPORABNiKOV SiSTEMA ZA OBDELAVO SEiZMičNiH PODATKOV ANTELOPE QUANTERRA AND ANTELOPE USERS GROUP MEETiNG...................................................158 Peter Sinčič MEDNARODNA KONFERENCA O POTRESNEM iNžENiRSTVU iNTERNATiONAL CONFERENCE ON EARTHQUAKE ENGiNEERiNG..................................165 Potresi 2009.indb 6 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 ■ in memoriam Renato Vidrih (1957 - 2010) Po kratki, a hudi bolezni, je 13. februarja letos umrl dr. Renato Vidrih, direktor Urada za seiz-mologijo in geologijo in dolgoletni urednik vsakoletne publikacije Potresi v letu ... Renato Vidrih je bil rojen 1. februarja 1957 v Postojni. Po diplomi iz geologije na Fakulteti za naravoslovje in tehnologijo ljubljanske univerze se je leta 1980 zaposlil na Seizmološkem zavodu SR Slovenije. Magistriral je s področja seizmotektonike, doktoriral pa s področja seizmogeologije. Ob svojem rednem poklicu geologa in seizmologa je bil zelo dejaven na področju mineralogije. Že od študentskih let naprej so ga zanimali minerali in vse, kar je z njimi povezano. Le povabilo prof. dr. Vladimirja Ribariča k sodelovanju in ponujeno delovno mesto v observatoriju tedanjega Seizmološkega zavoda Slovenije na Golovcu je vplivalo na takratno odločitev, kaj početi v naslednjih desetletjih. Zato je mineralogija ostala postranska, vendar ne nepomembna dejavnost. V 30 letih zbiranja mineralov je postala njegova zbirka, ki obsega prek 3500 registriranih primerkov, ena od največjih sistematskih zbirk v Sloveniji. S področja mineralogije je sam ali s soavtorji napisal več deset poljudnih člankov in nekaj knjig. Tehniška založba Slovenije je leta 1995 izdala knjigo Minerali na Slovenskem, ki sta jo napisala skupaj z dr. Vasjo Mikužem, in je prvo tovrstno delo o mineralnem bogastvu Slovenije. Leta 2002 je kot tematska priloga revije Življenje in tehnika izšla še knjiga z naslovom Svet mineralov, ki predstavlja avtorjevo zbirko in je bila leta 2009 ponatisnjena. Pomagal je pri postavitvi več mineraloških razstav in ureditvi več zbirk po Sloveniji, nekatere so predstavljene tudi v knjižni obliki. Minerali iz njegove zbirke so pogosto fotografirani za različne fotografske razstave, razne publikacije in knjige, številne članke, nekateri zelo redki pa so objavljeni v Enciklopediji Slovenije in Velikem leksikonu. Profesionalno je začel leta 1980 delati kot svetovalec za seizmogeologijo, njegova delovna področja so bila poleg obdelave ter študija domačih in tujih potresov še makroseizmične, seizmo- 7 Potresi 2009.indb 7 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 tektonske ter predvsem seizmogeološke raziskave. Kot svetovalec vlade je nadaljeval delo na nekdanji Upravi RS za geofiziko. Izdelal je številne karte seizmične mikrorajonizacije za različne predele Slovenije. Od leta 2001 je bil direktor Urada za seizmologijo in geologijo pri Agenciji RS za okolje. Z naštetih področij je ob številnih poročilih, elaboratih, strokovnih mnenjih in recenzijah napisal več kot 300 strokovnih in več kot 150 poljudnih člankov. S prispevki je sodeloval na veliko domačih in mednarodnih strokovnih in znanstvenih konferencah. Bil je tudi avtor, soavtor in urednik več publikacij ter knjig s področja seizmologije in geologije. S področja seizmologije je napisal knjige Potresna dejavnost zgornjega Posočja (2008), Nemirna zemlja (2009) in skupaj z Jožetom Miheličem Albin Belar - pozabljen slovenski naravoslovec, s področja geologije pa je sodeloval pri pripravi publikacij Prirodoslovnega muzeja Slovenije Kaj spreminja svet (2006) in Evolucija zemlje in geološke značilnosti Slovenije (2009). Med drugim je bil član uredniškega odbora revije Življenje in tehnika. Za odličnost v komuniciranju znanosti je dvakrat prejel priznanje Prometej znanosti, drugič leta 2009 skupaj s soavtorji knjige in razstave v Prirodoslovnem muzeju Slovenije: Evolucija zemlje in geološke značilnosti Slovenije, in Zoisovo priznanje Prirodoslovnega muzeja. Neizbrisno sled je dr. Renato Vidrih pustil tudi v delu Ministrstva za obrambo, predvsem na Upravi Republike Slovenije za zaščito in reševanje, kot član Štaba Civilne zaščite RS in pisec številnih člankov na temo potresov v reviji Ujma. Za svoje dolgoletno delo na področju zaščite in reševanja je dr. Renato Vidrih lani prejel srebrni znak CZ. Renato Vidrih je imel v zadnjih letih tudi več samostojnih fotografskih razstav. Prek njih je ljubitelje narave seznanjal z lepotami geološkega sveta doma in po svetu, obenem pa s fotografijami katastrofalnih posledic potresov poskušal prebivalce ozaveščati glede potresne (ne)varnosti. Z njegovim odhodom je nastala vrzel, ki jo bo težko zapolniti. Težko bo nadomestiti človeka, ki je bil po srcu seizmolog, človeka, ki je vedno govoril, da je za delo na razpolago 24 ur na dan in to 7 dni v tednu. Težko bo nadomestiti človeka, katerega prepričanje je bilo, da so strokovnjaki svoje delo dolžni predstaviti v pisni obliki tako strokovni javnost, kot v poljudni obliki laični javnosti. Vendar - sodelavci Urada za seizmologijo in geologijo se bomo potrudili, da bomo še naprej na Renatov način opravljali naše poslanstvo na področju seizmologije. Matjaž Godec in Peter Sinčič Potresi 2009.indb 8 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 potresne opazovalnice v Sloveniji v letu 2009 Seismic Network in Slovenia in 2009 Peter Sinčič, Izidor Tasič, Mladen Zivčic, Tatjana Prosen Povzetek V letu 2009 je na območju Slovenije delovalo 26 digitalnih potresnih opazovalnic, povezanih v omrežje z neprekinjenim prenosom podatkov v središče za obdelavo v Ljubljani, 2 opazovalnici stare mreže, 3 začasne potresne opazovalnice ter 10 opazovalnic z akcelerometri za opazovanje seizmičnosti na urbanih območjih. Na opazovalnicah na Vojskem in na observatoriju na Golovcu v Ljubljani še vedno delujeta analogna seizmografa z zapisom s črnilom na papir. Na nekaterih potresnih opazovalnicah smo opravili posodobitve opreme. Abstract In the year 2009 there are 26 digital seismic stations incorporated in seismic network with real-time continuous data transmission to data centre in Ljubljana. There are also operating two stations of the old network, three temporary stations and 10 stations with accelerometers for monitoring seismic activity on urban areas. There are still running analogue seismographs on VOJS and LJU seismic stations. Upgrades on equipment were made on some seismic stations. Uvod Leta 1958 je bil zgrajen observatorij na Golovcu nad Ljubljano in v kleti so namestili obnovljeni dvokomponentni vodoravni seizmograf Wiechert in navpični kratkoperiodni seizmograf Stuttgart z galvanometrskim optičnim registratorjem z zapisom na fotografski papir, ki je naslednje leto začel z rednim beleženjem potresov. Potresna opazovalnica Ljubljana (LJU) je danes opremljena s kratkoperiodnim seizmografom z vidljivim zapisom ter s širokopasovnimi digitalnimi seizmogra-fi. Leta 1975 je bila zgrajena potresna opazovalnica CEY v Goričicah pri Cerkniškem jezeru. Opremljena je bila z analognim trikomponentnim kratkoperiodnim seizmografom, ki mu je bil leta 1997 dodan digitalni širokopasovni seizmograf. Januarja 1985 je na Slovenskem začela delovati tretja potresna opazovalnica VOY, ki smo jo postavili na Vojskem nad Idrijo (Trnkoczy, Vidrih, 1986). V začetku je bila opremljena z analognim kratkoperiodnim seizmografom z navpično komponento, januarja leta 1991 pa sta bili dodani še vodoravni komponenti. Leta 1986 je bila zgrajena potresna opazovalnica VBY v Bojancih v Beli krajini, ki je bila prav tako opremljena z analognim kratkoperi-odnim seizmografom z navpično komponento. Leta 1996 smo ji dodali širokopasovni digitalni se-izmograf s prenosom podatkov po klicni telefonski liniji v središče za obdelavo podatkov (SOP) v Ljubljani. Za opazovanje seizmičnosti Krško - Brežiškega polja je bila leta 1990 postavljena začasna potresna opazovalnica KBZ z enokomponentnim prenosnim analognim seizmografom v Brezju pri Senušah, leta 1996 pa še opazovalnica CESS v Cesti nad Krškim (Sinčič in Vidrih, 1993,1995). Tu je bil na začetku nameščen prenosni širokopasovni digitalni seizmograf s shranjevanjem podatkov na magnetni trak, ki smo ga leta 1997 zamenjali s seizmografom s prenosom podatkov po državnem računalniškem omrežju v SOP. Zaradi možnosti povečanja seizmičnosti ob polnjenju akumulacijskega jezera v sosednji Avstriji je bila leta 1991 postavljena začasna potresna opazovalnica BISS z enokomponentnim prenosnim analognim seizmografom v Braniku nad Muto. Leta 1996 je bil zgrajen jašek za senzor in postavljen širokopasovni digitalni seizmograf s prenosom podatkov po klicni telefonski liniji v SOP. Leta 1996 je začela delovati potresna opazovalnica DOBS v Dobrini na Kozjanskem. Opremljena je z enakim digitalnim seizmografom kot v Braniku nad Muto. V okviru projekta modernizacije državnega omrežja potresnih opazovalnic smo leta 2001 v Ljubljani vzpostavili novo središče za zajem in analizo podatkov (SOP). V opazovalnice v Ljubljani, Goričicah, Dobrini in v jedrsko elektrarno v Krškem smo namestili nove digitalne seizmografe ter začeli z gradnjo novih opazovalnic, najprej na območju Krškega, nato pa tudi drugod po Sloveniji, tako 9 Potresi 2009.indb 9 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 10 P. Sinčič, I. Tasič, M. Živčic, T. Prosen da smo v letu 2002 vključili v omrežje sedem novih potresnih opazovalnic, leta 2003 štiri, naslednje leto tri nove opazovalnice in modernizirani dve stari (Bojanci in Vojsko), v letu 2005 dve novi potresni opazovalnici ter leta 2006 tudi dve novi potresni opazovalnici. V letu 2008 je bila v omrežje vključena po projektu zadnja opazovalnica v Gorenji Brezovici (slika 1). Analogne potresne opazovalnice Urad za seizmologijo in geologijo na dveh opazovalnicah še vedno uporablja analogne seiz-mografe za beleženje potresov (preglednica 1). Analogni seizmograf sestavljajo seizmometer, se-izmografski ojačevalnik z ustreznimi filtri in pisač z zapisom s črnilom na navaden papir. Slabost analognih seizmografov je majhno dinamično območje (40 - 45 dB) in občutljivost. Šibkih potresov zaradi majhne občutljivosti ni možno analizirati, močni potresi pa prekrmilijo inštrument in je zapis potresa manj uporaben. Druga, še večja pomanjkljivost je, da pri obdelavi potresov ne moremo uporabljati računalnika, saj danes večji del analiz temelji na računalniški obdelavi. Analogni seizmografi v letu 2009 še vedno delujejo na potresnih opazovalnicah na observatoriju na Golovcu v Ljubljani in na Vojskem. Preglednica 1. Analogni potresni opazovalnici v Sloveniji v letu 2009. Table 1. Analogue seismic stations in Slovenia in 2009. opaz. station ozn. code zem. šir. latitude zem. dolž. longitude n. viš. elev. geološka podlaga local geology seizmometer sensor type pisač recorder začetek/ konec delovanja oN oE [m] start/stop time Ljubljana LJu 46,0438 14,5277 396 karbonski peščenjak sandstone kratkoperiodni willmore mkii 3 komp./comp. ojačevalnik so-01 pisač/ recorder Günter-volk (črnilo/ ink) 01. 01. 1974 še deluje/ operating vojsko voy 46,0316 13,8882 1073 zgornjetriasni dolomit dolomite kratkoperiodni shortperiod willmore mkii 3 komp./comp. ojačevalnik so-03 pisač/ recorder vR - 2 (črnilo/ ink) 28. 11. 1984/ še deluje/ operating Digitalne potresne opazovalnice Pri digitalnih sistemih je seizmometer analogen instrument, vsa ostala oprema je digitalna. Dinamično območje in občutljivost sta veliko večja kot pri analognih sistemih, in sta v glavnem določena s številom bitov analogno-digitalnega pretvornika. Dinamično območje digitalnih seizmografov je 140 dB in ga lahko dosežemo na dva načina. Danes uporabljamo 24-bitno analogno-digitalno pretvorbo s konstantnim ojačenjem ojačevalnika na vhodu. V potresni opazovalnici na Golovcu v Ljubljani je začel delovati prvi digitalni instrument SSR-1 podjetja Kinemetrics leta 1990. Leta 1996 smo postavili prvo omrežje digitalnih seizmografov podjetja Nanometrics s prenosom podatkov v centralni računalnik, ki delujejo še danes. V začetku so omrežje tvorile štiri opazovalnice: Ljubljana (LJU), Branik nad Muto (BISS), Dobrina (DOBS) in Bojanci (VBY), ki se jim je v naslednjem letu priklučila peta v Goričicah ob Cerkniškem jezeru (CEY). Digitalni seizmograf sestavljajo trikomponentni širokopasovni seizmometer Guralp CMG-40T, trikanalni 16-bitni analogno - digitalni pretvornik s tristopenjskim samona-stavljivim predojačevalnikom RD 1639 in osebni računalnik s sprejemnikom točnega časa GPS in programsko opremo, ki skrbi za zajem podatkov, lokalno shranjevanje in komunikacijo s centralnim računalnikom. V začetku je komunikacija potekala po klicnih telefonskih linijah, kasneje pa smo seizmografe vključili v državno računalniško omrežje. V drugi polovici leta 1997 smo v omrežje vključili še šesto opazovalnico na Cesti nad Krškim (CESS). Seizmograf sestavljajo trikomponentni širokopasovni seizmometer Guralp CMG-40T, trikanalni 24 - bitni analogno -digitalni pretvornik HRD24-2432 z vgrajenim sprejemnikom točnega časa GPS in modemom za prenos podatkov po najeti telefonski liniji do vozlišča državnega računalniškega omrežja v Kr- Potresi 2009.indb 10 ■(©+ 13.10.2010 12:53:53 Potresne opazovalnice v Sloveniji v letu 2009 11 Slika 1. Potresne opazovalnice državne mreže v Sloveniji leta 2009. Figure 1. Seismic network in Slovenia in 2009. Potresi 2009.indb 11 ■(©+ 13.10.2010 12:53:55 ■ 12 P. Sinčič, I. Tasič, M. Živčic, T. Prosen Preglednica 2. Digitalne potresne opazovalnice v Sloveniji v letu 2009. Table 2. Digital seismic stations in Slovenia in 2009. # opaz. ozn. zem. šir. latitude zem. dol. longitude n. viš. elev. geološka podlaga seizmometer zajemalna naprava začetek delovanja station code oN oE [m] local geology sensor type acquisition unit start time karbonski širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T RD3-1639 22. 05. 1996 Ljubljana LJu 46,04381 14,52776 396 peščenjaki sandstone širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. sts-2 akcelerometer/ accelerometer 3-komp./ comp. Episensor Q 730 30. 03. 2001 Bojanci bojs 45,50435 15,25178 252 kredni apnenec limestone širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. sts-2 akcelerometer/ accelerometer 3-komp./ comp. episensor Q 730 17. 02. 2004 Branik nad Muto Biss 46.64794 15,12703 490 metamorfne kamnine metamorphic rocks širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cmg-40t RD3-1639 28. 08. 1996 Dobrina dobs 46,14942 15,46943 427 spodnjetriasni laporji marl širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T HRD24-2432 29. 09. 2006 širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T Q 730 07. 04. 2001 cerknica cey 45,73814 14,42214 579 apnenec širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T RD3-1639 14. 01. 1997 (Goričice) limestone širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-3Espc Q 730 30. 03. 2001 cesta cess 45,97325 15,46317 372 dolomit dolomite širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T HRD24-2432 04. 09. 1997 goliše gols 46,01074 15,62451 559 masiven dolomit massive dolomite širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T BH Q 730 26. 02. 2002 črešnjevec cres 45,97325 15,46317 372 dolomit dolomite širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. sts-2 Q730 07. 03. 2002 legarje legs 45,94880 15,31771 390 sivi dolomit dolomite širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp.cMG-40Tbh Q 730 02. 09. 2002 Podkum pdks 46,06120 14,99777 679 dolomit dolomite širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp.cMG-40Tbh Q 730 11. 11. 2002 Robič robs 46,24448 13,50944 265 apnenec limestone širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T Q 730 20. 11. 2002 Pernice pers 46,63595 15,11666 795 blestnik schist širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG 3Espc Q 730 11. 12. 2002 grobnik gros 46,46100 15,50177 930 tonalit tonalite širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T Q 730 12. 12. 2002 čadrg cads 46,22804 13,73685 700 kredni apnenci limestone širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T Q 730 10. 07. 2003 gornji cirnik Gcis 45,86720 15,62750 320 dolomit dolomite širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T Q 730 11. 08. 2003 višnje viss 45,80329 14,83929 403 siv apnenec limestone širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-3Espc Q 730 14. 08. 2003 Javornik javs 45,89342 14,06433 1100 zgornje triasni dolomit dolomite širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T Q 730 21. 08. 2003 Knežji dol knds 45,52791 14,38056 1024 zgornje jurski apnenec limestone širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T Q 730 14. 10. 2003 Kog kogs 46,44816 16,25028 240 glina clay širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-3Espc akcelerometer/accelerometer 3-komp./ comp. Episensor Q 730 22. 01. 2004 gorjuše gors 46,31741 13,99991 1048 ploščasti apnenec z roženci platty limestone with chert širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-3EsPc akcelerometer/accelerometer 3-komp./ comp. Episensor Q 730 17. 05. 2004 vojsko vojs 46,03217 13,88774 1073 zgornjetriasni dolomit dolomite širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-3EsPc Q 730 30. 07. 2004 Potresi 2009.indb 12 ■(©+ 13.10.2010 12:53:54 Potresne opazovalnice v Sloveniji v letu 2009 11 opaz. ozn. zem. šir. latitude zem. dol. longitude n. viš. elev. geološka podlaga seizmometer zajemalna naprava začetek delovanja station code oN oE [m] local geology sensor type acquisition unit start time zavodnje zavs 46,43393 15,02421 750 granodiorit granodiorite širokopasovni/ broadband 3 komp./comp. cMG-40T BH Q 730 07. 09. 2004 Možjanca Mozs 46,29410 14,44334 660 ploščasti apnenec platty limestone širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-3Espc Q 730 07. 07. 2005 črni vrh crns 46,08060 14,26135 689 sp.triasni sivi dolomit dolomite širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T Q 730 16. 12. 2005 vrh pri Dolskem vnds 46,10169 14,70143 531 kremenov peščenjak quartz sandstone širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp.cMG 3EsPBH Q 730 18. 01. 2006 skadanščina skds 45,54647 14,01317 558 ploščati apnenci platy limestone širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. sts-2 akcel./ accelerometer 3-komp./ comp. Episensor Q730 12. 04. 2006 Gornja Briga gbrs 45,53110 14,1007 610 zgornjetriasni dolomit dolomite širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-40T Q730 13. 04. 2007 Gorenja brezovica gbas 45,93473 14,44229 538 zgornjetriasni dolomit dolomite širokopasovni/ broadband 3 komp./ comp. cMG-3Espc Q730 27. 05. 2008 škem. Seizmografi delujejo tako, da se neprekinjen zapis nihanja Zemlje shranjuje lokalno v krožni pomnilnik na računalniku, programska oprema samodejno zazna dogodke in njihove zapise pošlje v centralni računalnik. Programska oprema v centralnem računalniku združuje dogodke iz opazovalnic in izračuna parametre potresa. Leta 2001 smo začeli v okviru projekta posodobitve državne mreže potresnih opazovalnic s posodabljanjem starih in z gradnjo novih opazovalnic. Osnovni namen posodobitve je vzpostavitev ^r takega državnega potresnega opazovalnega omrežja, ki bo omogočilo za vse potrese na območju ^ Slovenije obveščanje o osnovnih parametrih z ustrezno natančnostjo in zanesljivostjo v realnem času. V Ljubljani smo vzpostavili novo središče za zajem in analizo podatkov. V opazovalnice v Ljubljani, Goričicah, Dobrini in v jedrsko elektrarno v Krškem smo namestili nove digitalne seizmografe. Z gradnjo smo začeli najprej na območju Krškega, nato pa tudi drugod po Sloveniji, tako da smo jih leta 2002 vključili v omrežje sedem: Goliše (GOLS), Črešnjevec (CRES) in Legarje (LEGS) na širšem območju Krškega, Podkum (PDKS) na Dolenjskem, Grobnik (GROS) na Pohorju, Pernice (PERS) na Kobanskem in Robič (ROBS) v zgornjem Posočju (Vidrih in sod, 2002). V letu 2003 so bile v mrežo potresnih opazovalnic vključene opazovalnice v Čadrgu nad Tolminom (CADS), v Višnjah v Suhi krajini (VISS), v Gornjem Cirniku na Gorjancih (GCIS), na Knež-jen dolu v snežniškem pogorju (KNDS) in na Javorniku nad Črnim vrhom nad Idrijo (JAVS). V letu 2004 smo v neposredni bližini opazovalnic v Bojancih in na Vojskem zgradili novi opazovalnici in vanje namestili novo merilno opremo. Opazovalnici sta dobili tudi novi oznaki: BOJS za Bojance in VOJS za Vojsko. Poleg modernizacije teh dveh opazovalnic so bile po istem projektu zgrajene še tri nove: na Kogu v vzhodnem delu Slovenskih goric (KOGS), v Gorjušah na Pokljuki (GORS) in v Zavodnjah nad Šaleško dolino (ZAVS). V letu 2005 sta bili dokončani opazovalnici na Možjanci (MOZS) in na Črnem Vrhu (CRNS) nad Polhovim Gradcem, v prvi polovici leta 2006 pa še opazovalnici Vrh pri Dolskem (VNDS) in Skadanščina (SKDS). Leta 2007 je bila v omrežje vključena opazovalnica Gornja Briga (GBRS) na Kočevskem in leta 2008 še zadnja opazovalnica Gorenja Brezovica (GBAS) ob vznožju Krima (slika 2). Na vseh opazovalnicah razen v Robiču, Goričicah, Dobrini in Ljubljani je oprema, ki jo sestavljajo senzor, zajemalna enota, komunikacijska oprema za kontinuirani prenos podatkov v središče za obdelavo podatkov (SOP) in brezprekinitveno napajanje, nameščena v dveh jaških. V seizmičnem jašku sta nameščena trikomponentni širokopasovni seizmometer Guralp CMG-40T in zajemalna enota Quanterra Q730. Enota ima na vhodu tri (pri petih opazovalnicah šest) pre-dojačevalnike, neodvisne Delta Sigma 24 bitne analogno-digitalne (A/D) med seboj galvansko Potresi 2009.indb 13 ■(©+ 13.10.2010 12:53:55 14 P. Sinčič, I. Tasič, M. Živčic, T. Prosen ločene pretvornike, sprejemnik časovnih signalov, lokalni pomnilnik, komunikacijski vmesnik in strojno programsko opremo za nadzor delovanja sistema. Trije podatkovni nizi s frekvencami vzorčenja 200, 20 in 1 vzorec na sekundo se neprekinjeno pošiljajo po podatkovnem omrežju v SOP. V pomožnem jašku je nameščena komunikacijska oprema za vključitev opazovalnice v državno računalniško omrežje, ki jo tvorita usmerjevalnik in modem, 12-voltno baterijsko napajanje s polnilcem in razsmernikom, ki omogoča večurno delovanje potresne opazovalnice ob izpadu omrežne napetosti, ter priključek na omrežno napetost 230 V in priključek na najeto linijo za prenos podatkov. Prenos podatkov v središče za obdelavo (SOP) poteka v realnem času. V zračniku je skrita antena sprejemnika točnega časa GPS. Na opazovalnicah Legarje, Goliše, Zavodnje (do junija 2009), Podkum in od avgusta 2009 tudi Vrh pri Dolskem je seizmometer nameščen v vrtino. Ker je na seizmometru na opazovalnici v Zavodnjah prišlo do okvare, smo ga nadomestili s senzorjem na prostem površju, ki je postavljen na betonskem stebričku v seizmičnem jašku. Na potresni opazovalnici Robič je vsa oprema nameščena v skalni votlini, v Ljubljani pa v kleti observatorija na Golovcu. Podatki o vseh digitalnih potresnih opazovalnicah v Sloveniji v letu 2009 so zbrani v preglednici 2. Zaradi prevelike podražitve prenosa podatkov po GSM omrežju smo tekom leta zamenjali vrsto prenosa podatkov z opazovalnic, kjer ni možnosti priklopa na omrežje Telekoma Slovenije. Za potresne opazovalnice Gornja Briga (GBRS), Gornji Cirnik (GCIS), Javornik (JAVS), Knežji dol (KNDS) in Zavodnje (ZAVS) smo za prenos podatkov uporabili satelitsko internetno povezavo. V juniju 2009 smo tudi na opazovalnici GBRS prešli na prenos podatkov po ADSL priključku. Že nekaj časa poteka prenova omrežja HKOM z nabavo nove komunikacijske opreme, ki podpira VPN/MPLS (Virtual private network/Multiprotocol Label Switching) tehnologijo, omogočila pa bi poenostavitev in večjo standardizacijo omrežja ter znižanje stroškov lastništva in upravljanja. MPLS tehnologija zamenjuje starejši ATM in 'frame relay' tehnologiji zaradi boljše podpore sedanjim in prihodnjim potrebam uporabnikov. Ta tehnologija med drugim omogoča uporabo ADSL priključkov za zanesljiv in varen prenos podatkov po telefonskih linijah in zagotavlja širokopasovno povezavo ob precej nižjih stroških v primerjavi z najetimi linijami. Tako smo v letu 2008 pričeli z nameščanjem nove opreme na potresnih opazovalnicah Bojanci (BOJS), Čadrg (CADS), Črni Vrh (CRNS) Dobrina (DOBS), Gorjuše (GORS), Kog (KOGS), Ljubljana (LJU), Robič (ROBS), Višnje (VISS) in Vojsko (VOJS) in v drugi polovici leta 2009 Gornja Briga (GBRS). Ker je ta tip komunikacije omejen na dolžino medija oziroma oddaljenosti med potresno opazovalnico in centralo Telekoma bo na potresnih opazovalnicah Bistriški jarek (BISS), Cerknica (CEY), Črešnjevec (CRES) Goliše (GOLS), Grobnik (GROS), Legarje (LEGS), Možjanca (MOZS), Podkum (PDKS), Pernice (PERS), Skadanščina (SKDS) in Vrh pri Dolskem (VNDS), ki so preveč oddaljene od centrale, ostal prenos podatkov po najetih linijah. Komunikacijski protokol omogoča uporabniku nastavitve prioritete pri pošiljanju podatkov, na primer samo prenos posameznih dogodkov z manjšo frekvenco vzorčenja ali neprekinjen prenos zajemanega kanala. Tako tudi ob krajši prekinitvi prenosnih linij ne ostanemo brez podatkov. Komunikacija lahko poteka asinhrono preko serijskih vrat ali s TCP/IP protokolom preko vgrajene Ethernet kartice. Komunikacija je dvosmerna, tako da lahko iz osrednjega računalnika daljinsko nastavljamo parametre zajemalnega sistema in kalibriramo seizmometer. Ura v zajemalnem sistemu je usklajena z GPS sistemom točnega časa, njena napaka pa je manjša od 1 ms. Razvoj računalniških komunikacij je v zadnjem času omogočil tudi nastanek tako imenovanih virtualnih mrež potresnih opazovalnic. Samo opazovalnico in na njej nameščeno opremo vzdržuje lokalna institucija, vendar so podatki dosegljivi vsem zainteresiranim, tudi iz drugih delov sveta. Tako v Sloveniji v SOP podatke slovenske državne mreže integriramo s podatki nekaterih opazovalnic iz sosednjih držav (Avstrije, Hrvaške, Italije in Madžarske). Na ta način povečamo območje bolj natančnega določanja žariščnih parametrov ter se lažje izognemo izpadu in nasičenosti zapisov v primeru močnega potresa. Za spremljanje potresne aktivnost v širši regiji v realnem času pridobivamo podatke iz še nekaterih držav osrednje in jugovzhodne Evrope. Seveda so Potresi 2009.indb 14 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Potresne opazovalnice v Sloveniji v letu 2009 11 Slika 2. Nov napajalnik z dvema akumulatorjema nameščen na potresni opazovalnici Višnje (VISS) (foto: I. Tasič). Figure 2. New power supply with two accumulators installed on seismic station Višnje (VISS) (Photo: I. Tasič) tudi naši podatki na voljo vsem zainteresiranim institucijam v tujini. Prednosti virtualnih mrež so predvsem v tem, da so opazovalnice in oprema vzdrževane lokalno, podatki pa dostopni globalno. Upravljalcem virtualnih mrež je na voljo možnost, da za določen namen od vseh ponujenih zapisov v svojo konfiguracijo vključijo le tiste najbolj primerne (Živčic in sod., 2005, Živčic, 2006). V letu 2009 smo nadaljevali z zamenjavo težkih železnih pokrovov jaškov z lažjimi iz aluminija. Z novo konstrukcijo pokrovov iz aluminija smo dvignili nivo jaškov nad zemljišče in z boljšim tesnjenjem preprečili dostop živalim. Poleg izboljšav objektov smo začeli tudi z nadgradnjo seizmometrov (Tasič in Mali, 2009). Model CMG-40T je proizvajalec Guralp nadgradil v širokopasovni seizmometer CMG-3ESPC s hitrostnim odzivom v območju period od 0,2 s do 120 s. Nove seizmometre smo namestili na potresnih opazovalnicah z nižjim seizmičnim šumom v dolgovalovnem območju seizmičnih valov (preglednica 2). Leta 2009 smo seizmometre CMG-40T zamenjali na opazovalnici PERS z CMG-3 ESPC, na VNDS s seizmometrom CMG-3 ESPBH in na opazovalnici CRES s seizmometrom STS-2. Nadaljevali smo z zamenjavo brezprekinitvenega napajanja z izvedbo z dvema akumulatorjema s kapaciteto 90Ah in 25-amperskim napajalnim sistemom z ločenim polnjenjem vsakega akumulatorja in s pasivnim nizkim filtrom v napajalni veji seizmometra (Mali in sod., 2008). Nove napajalnike smo namestili na opazovalnicah BOJS, CEY, CRES, GBAS, GBRS, GROS, LEGS, PERS, SKDS in VNDS. Na potresnih opazovalnicah LJU, CEY in CESS smo namestili dodatno pomnilniško enoto, ki je zasnovana na industrijskem računalniku JetBox 8100 in preprečuje izgubo podatkov v primeru daljše prekinitve prenosnih poti. Potresi 2009.indb 15 ■(©+ 13.10.2010 12:53:55 16 P. Sinčič, I. Tasič, M. Živčic, T. Prosen Slika 3. Dodatna pomnilniška enota, osnovana na industrijskem računalniku JetBox-8100, nameščena na potresni opazovalnici Cesta (CESS) (foto: I: Tasič) Figure 3. Expanded memory, based on the JetBox — 8100 industrial commputer was added to the seismograph on the seismic station Cesta (CESS) (Photo: I. Tasič). Začasne potresne opazovalnice Preglednica 3. Začasne potresne opazovalnice in akcelerografi v letu 2009. Table 3. Temporary seismic stations and accelerographs in 2009. opaz. ozn. zem. šir. latitude zem. dol. longitude n. viš. senzor zajemalna naprava začetek delovanja start time konec delovanja stop time station code oN oE [m] ensor type acquisition unit Brezje pri senušah kbz 45,9334 15,4334 208 3-komp. širokopasovni 3-comp. broadband cmg 40T PR6 14. 03. 2005 konec 2009 še deluje end of 2009 operational Lisca Liss 46,0673 15,2906 948 3-komp. širokopasovni 3-comp. broadband cmg 40t Q 730 07. 02. 2002 konec 2009 še deluje end of 2009 operational Gorenja vas GoR1 FBA-23 Etna 26.02. 2009 10.03.2009 Že več let imamo začasno postavljene instrumente v Brezjah pri Senušah in v meteorološki postaji na Lisci. Čeprav instrumenti na omenjenih lokacijah delujejo že vrsto let, uporabljamo termin začasno, ker same lokacije niso najbolj primerne za spremljanje potresne dejavnosti zaradi nemira, ki ga povzročajo ljudje. V letu 2009 smo začasno postavili instrument v Gorenji vasi zaradi vrste šibkih potresov na območju vasi. Začasna potresna opazovalnica je delovala od 26. Potresi 2009.indb 16 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Potresne opazovalnice v Sloveniji v letu 2009 11 februarja do 10. marca 2009. Namenjena je bila beleženju popotresnih sunkov po potresu dne 26. februarja ob 7.21 UTC. Inštrument je bil postavljen v kleti Osnovne šole Ivana Tavčarja v Gorenji vasi. V času delovanja opazovalnice je inštrument zabeležil štiri popotresne sunke. Zadnji in hkrati najmočnejši od njih je bil zabeležen 28. februarja ob 15.51 UTC. Opazovalnice za beleženje močnih potresov V letu 2009 je v okviru mreže potresnih opazovalnic za beleženje močnih potresov skupno delovalo petnajst opazovalnic. Od tega je bilo enajst opazovalnic opremljenih z inštrumenti Etna, štiri pa so delovale v okviru državne mreže potresnih opazovalnic. Leta 2009 je neprekinjeno delovalo osem opazovalnic opremljenih z inštrumenti Etna; Bogen-šperk, Bovec, Drežnica, Gotenica, Ilirska Bistrica, Kobarid, Krško in Vogršček. Postavljene so bile na istih krajih kot prejšnje leto (Sinčič in sod., 2008). Opazovalnica v Gorenji vasi je bila postavljena začasno za beleženje popotresnih sunkov. Na opazovalnicah v Dolskem in v Ljubljani ob Fakulteti za gradbeništvo in geodezijo (FGG) pa sta bila inštrumenta SSA-2 zamenjana z inštrumentoma Etna. Podatki o času delovanja posameznih opazovalnic, njihovih oznakah, serijskih številkah in številu zabeleženih potresov so zbrani v preglednici 4. Nova inštrumenta v Dolskem in Ljubljani ob FGG sta bila postavljena na istih mestih kot prejšnja inštrumenta SSA-2. Podrobnosti o lokacijah opazovalnic v Dolskem in Ljubljani poleg FGG so opisane v prispevku Prosen in sod., 2003. Zamenjava je bila opravljena, saj prejšnja inštumenta nista bila opremljena s sistemom točnega časa. S to zamenjavo je bila zaključena zamenjava vseh inštrumentov SSA-2 (že prejšnje leto je bil zamenjan inštrument SSA-2 v Ilirski Bistrici) in vsi podatki z opazovalnic za močne potrese so sedaj dostopni po klicnih povezavah. Skupno so opazovalnice za beleženje močnih potresov opremljene z inštrumenti Etna zabeležile več kot 2000 dogodkov (všteti so tudi funkcijski testi), število potresov zabeleženih na posamezni opazovalnici pa je v preglednici 4 (Prosen, 2006). V sklopu državne mreže potresnih opazovalnic so delovali še akcelerografi v Ljubljani, na Gorjušah, Skadanščini in Kogu. Preglednica 4. Opazovalnice za beleženje močnih potresov v letu 2009. Table 4. Strong motion stations in 2009. opaz. station ozn. code zem. šir. latitude zem. dol. longitude n. viš. elev. senzor sensor type zajemalna naprava acquisition merilni obseg full scale čas delovanja operational št. zab. potresov No. of reg. oN oE [m] unit range time events Bogenšperk boge 46,0237 14,8572 422 FBA-23 Etna 1 g 01.01.-31.12. 3 Bovec Bovc 46,3382 13,5543 455 FBA-23 Etna 4 g 01.01.-31.12. 1 Dolsko dola 46,0938 14,6781 265 FBA-23 Etna 1 g 18.06.-31.12. 0 Drežnica drzn 46,2586 13,6126 544 Episensor Etna 2 g 01.01.-31.12. 7 Gotenica gote 45,6095 14,7464 670 FBA-23 Etna 1 g 01.01.-31.12. 5 ilirska bistrica ílba 45,5638 14,2445 404 FBA-23 Etna 1g 11.12-31.12 0 Kobarid kobz 46,2450 13,5818 240 Episensor Etna 4 g 01.01.-31.12. 3 Krško (Nek) NEK0 45,9391 15,5185 156 FBA-23 Etna 2 g 01.01.-31.12. 1 Lju - FGG fagg 46,0459 14,4944 295 FBA-23 Etna 1 g 11.06.-31.12. 0 vogršček vogr 45,9057 13,7258 106 Episensor K2 1 g 01.01.-31.12. 4 Potresi 2009.indb 17 ■(©+ 13.10.2010 12:53:55 18 P. Sinčič, I. Tasič, M. Živčic, T. Prosen Preglednica 5. Potresi v letu 2009, zabeleženi na slovenskih potresnih opazovalnicah. Table 5. Earthquakes in 2009 recorded at Slovenian seismic stations. mesec oddaljeni potresi regionalni potresi lokalni potresi umetni potresi potresi dogodki month distant earthquakes regional earthquakes local earthquakes artificial earthquakes events januar January 73 54 127 62 254 316 februar February 50 45 166 46 261 307 marec March 57 56 135 36 248 284 april April 93 230 125 24 448 472 maj May 69 89 138 47 296 343 junij June 85 59 124 80 268 348 julij July 95 62 129 90 286 376 avgust August 118 53 114 151 285 436 september September 85 64 114 104 263 367 oktober October 116 55 125 91 296 387 november November 74 52 141 44 267 311 december December 66 74 167 43 307 350 skupaj Total 981 893 1605 818 3479 4297 legenda Legend Oddaljeni potresi / Distant earthquakes Regionalni potresi / Regional earthquakes Lokalni potresi / Local earthquakes 1 , 5 ° D > 10° (> 1.100 km) < D < 10° (< 1.100 km) D < 1,5° (< 160 km) 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 JAN FEB MAR APR MAJ JUN JUL AVG SEP OKT NOV DEC POTRESI V LETU 2009 Slika 4. Skupno število potresnih dogodkov po mesecih. Figure 4. Distribution of all seismic events by months. Potresi 2009.indb 18 13.10.2010 12:54:00 Potresne opazovalnice v Sloveniji v letu 2009 19 250 200 > S3 150 JAN FEB MAR APR MAJ JUN JUL AVG SEP OKT NOV DEC POTRESI V LETU 2009 □ ODDALJENI POTRESI ■ REGIONALNI POTRESI □ LOKALNI POTRESm UMETNI POTRESI Slika 5. Število naravnih in umetnih potresov po mesecih. Figure 5. Monthly distribution of earthquakes and artificials. /gs Potresne opazovalnice so v letu 2009 zabeležile 3479 potresov (sliki 4 in 5), od tega 1605 lokal- nih potresov, 893 regionalnih in 981 oddaljenih. Seizmografi so zapisali tudi 818 umetnih potresov (preglednica 5). Literatura Mali, M., Tasič, I., Pančur, L., 2008. Vpliv brezprekinitvenega napajanja na delovanje potresne opazovalnice. Potresi v letu 2007 (ur. R. Vidrih), ARSO, Urad za seizmologijo in geologijo, 54-59. Prosen, T. , 2006. Akcelerografi slovenske mreže potresnih opazovalnic. Potresi v letu 2004 (ur. R. Vidrih), ARSO, Urad za seizmologijo in geologijo, 185-188. Sinčič, P., Vidrih, R., 1993. Mreža potresnih opazovalnic v Sloveniji. Ujma 7, 130-137, Ljubljana. Sinčič, P., Vidrih, R., 1995. Gradnja potresne opazovalnice. Ujma 9, 185-189, Ljubljana. Sinčič, P., Vidrih, R., Tasič, I., Živčic, M., Mladenovič, B., 2008. Potresne opazovalnice v Sloveniji v letu 2008. Potresi v letu 2008 (ur. R. Vidrih), ARSO, Urad za seizmologijo in geologijo, 1-13. Tasič, I., Mali, M., 2009. Seizmometer CMG-3ESPC. Potresi v letu 2008 (ur. R. Vidrih), ARSO, Urad za seizmologijo in geologijo, 38-42. Trnkoczy, A., Vidrih, R., 1986. Seizmološka stanica Vojsko (VOY) u SR Sloveniji. Acta seismologica Iugo-slavica 12, 17-34, Beograd. Vidrih, R., Gosar, A., Sinčič, P., 2002. Omrežje potresnih opazovalnic okoli jedrske elektrarne Krško. Življenje in tehnika, letnik 53/11, 59-67, Ljubljana. Živčic, M., Kobal, M., Kolar, J., Pahor, J., 2005. Performance ot the New Seismic Network of the Republic of Slovenia - First Results, NATO Advanced Research Workshop: Earthquake Monitoring and Seismic Hazard Mitigation in Balkan Countries, Borovetz, Bulgaria, 11-17 September 2005. Živčic, M., Bragato P.L., Costa, G., Horn, N., 2006. Seismic Network of the Republic of Slovenia and Transnational Seismological Networks in the South-eastern Alps, Gulf Seismic Forum 2006, Muscat, Oman, 19-22 February 2006. Potresi 2009.indb 19 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Delovanje potresnih opazovalnic v letu 2009 Seismic Network of the republic of Slovenia - Operation in 2009 Izidor Tasič, Marko Mali, Luka Pančur, Igor Pfundner, Bojan Uran, Peter Sinčič, Jože Prosen Povzetek Podani so rezultati analize delovanja državne mreže potresnih opazovalnic v letu 2009. Zanimalo nas je število prekinitev v komunikaciji s posamezno potresno opazovalnico (izpad) glede na njihovo trajanje, predvsem število tistih izpadov, ki so trajali več kot 2 uri, saj v takem primeru že lahko pride do izgube podatkov. Za najdaljše izpade posamezne potresne opazovalnice smo podali tudi njihove vzroke. Izračunali smo skupno trajanje izpadov posamezne potresne opazovalnice v določenem časovnem intervalu ter skupno trajanje izpadov posamezne potresne opazovalnice v določenem mesecu. V prispevku poleg rezultatov analize delovanja posamezne potresne opazovalnice podajamo tudi časovne intervale, znotraj katerih ni delovalo po več potresnih opazovalnic hkrati in tudi razloge za omenjeno nedelovanje. Zavedati se moramo, da je za analizo parametrov potresa veliko bolj kritično, če v istem časovnem oknu ne deluje večje število potresnih opazovalnic, kot če jih dlje časa ne deluje manjše število. Rezultati analize delovanja potresnih opazovalnic podajajo smer razvoja in možnih posodobitev le teh, kar prispeva k boljšemu in zanesljivejšemu delovanju državne mreže potresnih opazovalnic. Abstract The results of analysis of operation for Seismic Network of the Republic of Slovenia (SNRS) in 2009 are presented. A software program, capable of producing the results of analysis of operation based on the status data for particular seismic station and the whole seismic network was developed. We were especially interested in the number and lengths of out-of-operation periods (particularly the ones longer than two hours — possible loss of seismic data) for any seismic station. The number of fixed length out-of-operation periods for particular seismic station and the sum of out-of-operation period in each month ofopera-tion for every seismic station were calculated and the analysis of causes for the longest out-of-operation periods for particular seismic station was made. Some parameters illustrating the functioning of the whole seismic network are presented. Time intervals when more seismic stations were not functioning simultaneously are calculated and presented. Several improvements are made every year based on the results of the analysis, contributing to better and more reliable operation of SNRS. Uvod Posamezna potresna opazovalnica državne mreže potresnih opazovalnic je opremljena z za-jemalno enoto Quanterra 730 (Q730) ter s seizmometri različnega tipa, kot so Guralp CMG 40T, Guralp CMG 40TBH, Guralp CMG 3ESPC, Guralp CMG 3ESPBH in STS-2. Enota Q730 skrbi za zajem seizmičnih podatkov iz seizmometra, pretvorbo le-teh v digitalno obliko in opremljanje podatkov z natančnim časom preko sistema GPS. Po pripravi podatkov zajemalna enota podatke pošlje v središče za obdelavo podatkov (SOP) v Ljubljani. Izmenjava podatkov poteka v stvarnem času. V kolikor pride do izpada komunikacije, Q730 shrani podatke v interni spomin, ki je izveden v obliki krožnega pomnilnika. Če je izpad predolg, se starejši podatki v krožnem pomnilniku nadomestijo z novimi in tako pride do izgube podatkov. Proizvajalci opreme zagotavljajo dve uri (odvisno od kompresije podatkov) dovoljenega izpada komunikacij. V kolikor je izpad komunikacij daljši, lahko pride do izgube podatkov. Q730 v statusno datoteko zabeleži vsako spremembo v zvezi z delovanjem sistema (prekinitev oziroma vzpostavitev komunikacije, spremembe podatkov v zvezi z GPS-om ...). V primeru daljšega izpada komunikacij, oziroma če pride do izpada napajanja na Q730, so te statusne datoteke izgubljene. Izgubljene podatke o delovanju sistema nadomestimo s podatki, ki jih dobimo s stalnim preverjanjem komunikacije posamezne potresne opazovalnice iz SOP. 20 Potresi 2009.indb 20 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Delovanje potresnih opazovalnic v letu 2009 21 Preglednica 1. Skupni podatki o številu izpadov in njihovem trajanju za vse potresne opazovalnice državne mreže v letu 2009 Table 1. Overview of the out-of-operation periods (OOOP) for particular seismic station in 2009. # oznaka opazovalnice število vseh izpadov trajanje vseh izpadov [min] število izpadov daljših od 2h trajanje izpadov daljših od 2h [min] station code number of OOOP duration of OOOP [min] number of OOOP > 2h number of OOOP > 2h + conditionally [min] BOJS 464 2460 2 895 CADS 215 4190 3 3428 CEY 317 13370 3 11372 CRES 113 8394 2 7780 CRNS 169 535 0 0 DOBS 214 954 1 191 GBAS 214 1462 2 514 GBRS 483 5417 7 3712 GCiS 152 4545 2 3651 GOLS 149 6635 2 5489 GORS 509 5306 5 3550 GROS 403 25713 2 24577 JAVS 215 5129 11 3773 KNDS 223 2822 4 1699 KOGS 162 10532 3 9736 LEGS 374 7027 5 5454 LJU 68 195 0 0 MOZS 810 2487 2 418 PDKS 134 541 0 0 PERS 295 62553 15 61288 ROBS 215 4020 2 3230 SKDS 359 11945 5 10923 ViSS 161 6189 2 5747 VNDS 291 2717 3 1780 VOJS 639 3702 7 1113 ZAVS 221 28970 7 27869 skupaj 7569 227810 97 198189 Izpadi potresnih opazovalnic Analiza je bila narejena na osnovi podatkov iz različnih statusnih datotek (tako imenovane statusne datoteke 'log', 'ping', 'latency' in 'napetost'). Razloge oziroma informacije o daljših izpadih in resnejših okvarah smo črpali iz internih dokumentov, kamor pripravljeni instrumentalist redno vpisuje vzroke in podatke o daljših izpadih v času svoje pripravljenosti. Zanimalo nas je število izpadov komunikacije posamezne potresne opazovalnice glede na trajanje izpada (predvsem število tistih izpadov, ki so trajali dlje kot 2 uri). Izračunali smo skupno trajanje izpadov Potresi 2009.indb 21 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 22 I.Tasič, M. Mali, L. Pančur, I. Pfundner, B. Uran, P. Sinčič, J. Prosen Preglednica 2. Pregled najdaljših izpadov za posamezno potresno opazovalnico in razlogi zanje. Table 2. Overview and the causes of the longest out-of-operation periods (OOOP) for particular seismic station. # oznaka opazovalnice število izpadov najdalj. izpad trajanje najdaljšega izpada razlog izpada število izpadov t>2h skupno trajanje izpadov t>2h station code number of OOOP date/time of the longest OOOP duration of the longest OOOP reason number of OOOP t > 2h sum of all OOOP t > 2h BOJS 464 12. 9. 12:41:59 8h 35m 25s krajši izpad komunikacij 2 0d 14h 55m 13s CADS 215 5. 7. 12:24:24 1d 20h 15m 55s daljši izpad komunikacij - okvara komunikacijske opreme 3 2d 09h 07m 56s CEY 317 16. 6. 09:53:50 5d 23h 08m 16s daljši izpad komunikacij - večja dela na komunikacijskih vodih 4 7d 21h 32m 06s CRES 113 10. 7. 03:24:15 5d 5h 52m 37s daljši izpad komunikacij - napaka na linijski zaščiti 2 5d 09h 39m 48s CRNS 169 / / izpadov daljših od dveh ur ni bilo 0 0d 00h 00m 00s DOBS 214 31. 10. 05:27:06 3h 11m 08s krajši izpad komunikacij 1 3h 11m 08s GBAS 214 28. 7. 06:25:42 5h 28m 59s krajši izpad komunikacij 2 0d 08h 33m 59s GBRS 483 28. 1. 09:05:59 1d 1h 32m 37s* daljši izpad komunikacij -prekoračitev zakupljenega limita 7 2d 13h 52m 39s GCiS 152 1 13 20:01:15 1d 13h 51m 43s izpad napajanja - okvara usmernika 2 2d 12h 51m 38s GOLS 149 7. 11. 18:25:41 2d 17h 14m 31s daljši izpad komunikacij -vzdrževalna dela na tel. Vodih 2 3d 19h 29m 00s GORS 509 6. 3. 10:47:12 22h 44m 28s daljši izpad komunikacij 7 2d 11h 09m 46s GROS 403 15. 12. 10:11:05 16d 13h 48m 54s kraja pokrova seizmičnega jaška -začasna deinštalacija opreme 2 17d 01h 37m 15s JAVS 215 8. 7. 14:08:51 19h 02m 51s izpad napajanja - izpad glavne varovalke 11 2d 14h 53m 35s KNDS 223 30. 8. 15:33:16 17h 30m 43s izpad napajanja - izpad FID stikala 4 1d 04h 19m 08s KOGS 162 3. 10. 17:24:23 4d 15h 35m 33s izpad napajanja - slab kontakt napajalnega kabla za komunikacijsko opremo 3 6d 18h 16m 16s LEGS 374 28. 3. 09:41:05 3d 0h 35m 42s izpad napajanja - napaka v delovanju napajalnika 5 3d 18h 54m 19s LJU 68 / / izpadov daljših od dveh ur ni bilo 0 0d 00h 00m 00s MOZS 810 14. 9. 10:10:43 4h 38m 13s krajši izpad komunikacij 2 0d 06h 58m 20s PDKS 134 / / izpadov daljših od dveh ur ni bilo 0 0d 00h 00m 00s PERS 295 22. 5. 15:51:41 9d 17h 17m 35s daljši izpad komunikacije - napaka na komunikacijskih vodih 16 42d 13h 28m 15s ROBS 215 20. 1. 09:08:57 1d 23h 23m 55s daljši izpad komunikacije - problemi s komunikacijsko opremo 2 2d 05h 50m 14s SKDS 359 10. 4. 09:20:48 4d 0h 30m 48s izpad napajanja - izpad? FID stikala 5 7d 14h 02m 48s ViSS 161 25. 7. 08:19:04 3d 0h 26m 46s daljši izpad komunikacije - napaka na ADSL modemu 2 3d 23h 46m 36s VNDS 291 15. 9. 09:17:59 22h 38m 49s daljši izpad komunikacije 3 1d 05h 40m 11s VOJS 639 15. 4. 09:12:20 3h 23m 56s ugotavljanje možnega izvora ujetih vodoravnih komponent - začasen izklop naprav 7 0d 18h 32m 51s ZAVS 221 8. 7. 00:49:14 15d 9h 00m 22s daljši izpad komunikacije - napaka na modemu 7 19d 08h 28m 44s Potresi 2009.indb 22 ■(©+ 13.10.2010 12:54:01 1h < izpad < 2h izpad > 2h Slika 1. Skupno trajanje izpadov glede na časovni interval (trajanje posameznega izpada) za vsako potresno opazovalnico posebej. Figure 1. An overview of analysis ofSNRS operation (sum ofout-of-operation periods for particular length of period class, for all stations). posamezne potresne opazovalnice glede na določen časovni interval ter skupno trajanje izpadov posamezne potresne opazovalnice v določenem mesecu. Če v določenem časovnem obdobju pride do večkratnega izpada komunikacij, lahko pride do popolne izgube podatkov (programska oprema pošilja vedno iste podatke). V tem primeru pride do tako imenovanih pogojnih izpadov (izpadi, za katere velja, da je v določnem časovnem oknu razmerje med skupnim časom izpadov in celotnim časom večje kot 40/60), za katere privzamemo, da komunikacije z opazovalnico v opazovanem časovnem obdobju ni bilo. Na osnovi podatkov o izpadih izračunamo tudi število in trajanje izpadov, v katere je bilo vključenih več potresnih opazovalnic sočasno. Izpade smo razdelili glede na trajanje ter glede na število opazovalnic, ki so sočasno izpadle. Omenjeni podatki so pomembni predvsem s stališča odkrivanja napak, katere nimajo izvora na posamezni potresni opazovalnici, ampak imajo izvor v komunikacijski hrbtenici. Na odkrite napake lahko opozorimo za to pristojne službe (HKOM, ASTEC in druge). V prispevku podajamo tudi rezultate omenjene analize. V rezultatih podajamo statistiko sočasnih izpadov: njihovo število, njihovo trajanje ter število opazovalnic, ki so izpadle. Potresi 2009.indb 23 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 22 I.Tasič, M. Mali, L. Pančur, I. Pfundner, B. Uran, P. Sinčič, J. Prosen Slika 2. Pregled delovanja državne mreže potresnih opazovalnic v letu 2009. Izpadi so označeni s črno barvo. Zaradi ločljivosti so vidni samo izpadi, ki so trajali nekaj ur. Figure 2. Overview ofout-of-operation periods for SNRS in 2009. Because of resolution, only out-of-operation periods longer than few hours are visible. Rezultati analize Najprej podajamo skupno trajanje izpada posameznih potresnih opazovalnic glede na določen časovni interval trajanja izpada (slika 1). Časovni itervali so: med 0 - 15 minut, med 15 - 60 minut med 60 - 120 minut in nad 120 minut. Na naslednji sliki (slika 2) je prikazano trajanja izpada po potresnih opazovalnicah v vsem letu. Pregled najdaljših izpadov za posamezno potresno opazovalnico in razlogi zanje so podani v preglednicah 1 in 2. Prikažemo še rezultate analize delovanja mreže potresnih opazovalnic, ki obravnavajo izpade, kjer istočasno več potresnih opazovalnic ni pošiljalo podatkov. V preglednici 3 in na sliki 3 podajamo skupno trajanje izpadov glede na število opazovalnic, ki niso pošiljale podatkov. Posamezna vrednost predstavlja skupno trajanje vseh izpadov, v katere je bilo vključenih natanko določeno število opazovalnic. Vsak stolpec na sliki 3 predstavlja skupno trajanje istočasnih izpadov določenega števila potresnih opazovalnic. Stolpci se med seboj izključujejo, kar pomeni, da vrednost posameznega stolpca predstavlja le vsoto istočasnih izpadov pripadajočega števila potresnih opazovalnic (primer: vrednost 20. stolpca predstavlja vsoto skupnih izpadov točno 20 potresnih opazovalnic in ne zajema izpadov, v katere je vključenih tudi več potresnih opazovalnic). Zavedati se je treba, da je skupno trajanje izpadov v posameznem stolpcu sestavljeno iz več izpadov iste vrste in zato ne prikazuje kritičnih izpadov (več kot polovica opazovalnic ne deluje več kot eno ali dve uri). Pregled in analiza kritičnih izpadov je pomembna, saj je natančnost lociranja žarišča in magnitude potresa neposredno odvisna od števila v analizo zajetih potresnih opazovalnic. Teoretično Potresi 2009.indb 24 ■(©+ 13.10.2010 12:54:01 Delovanje potresnih opazovalnic v letu 2009 25 Preglednica 3. Skupno trajanje izpadov, podano v minutah (črna barva) glede na število opazovalnic (rdeča barva), ki so bile istočasno vključene v izpad. Table 3. Sum of out-of-operation periods in minutes (black color) with respect to number of seismic stations (red color), that were included in out-of-operation period. število skupno opaz. izpadov 2 39026 3 5294 4 686 5 228 6 146 število opaz. skupno trajanje izpadov 7 41 8 21 9 34 10 66 11 26 število skupno opaz. izpadov 12 3,5 13 8,5 14 0,5 15 3,5 16 13 število skupno opaz. izpadov 17 0,5 18 2 19 1,5 20 0,5 21 1 število skupno opaz. izpadov 22 156 23 13 24 18 25 62 26 27 # število opazovalnic Slika 3. Skupno trajanje izpadov, v katere je bilo vključenih več potresnih opazovalnic hkrati v letu 2009. Figure 3. Sum of out-of-operation periods that happened at several seismic stations simultaneously (in 2009) so za določitev nadžarišča (epicenter) potresa potrebne najmanj tri opazovalnice, če želimo določiti še žariščno globino, so potrebne najmanj štiri potresne opazovalnice. V resnici imamo pri postopku lociranja potresa mnogo neznank, ki jih pri oceni parametrov potresa zmanjšamo z večjim številom potresnih opazovalnic, ki sodelujejo pri analizi. Kritični izpadi (izguba toka podatkov v stvarnem času iz več kot 70 % potresnih opazovalnic), do katerega pride v trenutku potresa, lahko predstavljajo velik problem, saj je določitev potresnih parametrov v takem primeru otežena oziroma manj točna. Pregled sočasnih izpadov je podan v preglednici 4. Potresi 2009.indb 25 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 22 I.Tasič, M. Mali, L. Pančur, I. Pfundner, B. Uran, P. Sinčič, J. Prosen Preglednica 4. Število izpadov glede na njihovo trajanje (modra barva) in glede na število potresnih opazovalnic (rdeča barva), ki so bile istočasno vključene v izpad. Vijolična barva predstavlja kritične izpade, ki onemogočijo takojšnjo avtomatsko določitev osnovnih parametrov potresa. Zelena barva predstavlja pogojno kritične izpade, ki glede na lokacijo potresa in lokacijo potresnih opazovalnic, ki so potrebne za avtomatsko analizo, lahko onemogočijo takojšno avtomatsko določitev osnovnih parametrov potresa. Table 4. Overview of simultaneous out-of-operationperiods for SNRS. Purple color — critical out-of-operationperiods (automatic analysis of earthquake parameters is not possible). Green color - critical out-of-operation periods (automatic analysis of earthquake parameters is aggravated). število dolžina trajanja izpadov opaz. 0 - 5 min 5 - 15 min 15 - 30 min 30 - 45 min 45 - 60 min 60 - 120 min > 120 min 2 2595 699 192 103 51 131 242 3 1375 281 57 37 23 40 78 4 488 126 18 8 6 14 5 5 180 13 2 1 0 1 0 6 71 6 0 1 0 0 0 7 17 2 1 0 1 0 0 8 13 2 0 0 0 0 0 9 11 0 0 0 0 0 0 10 14 0 0 0 0 0 0 11 19 0 1 0 0 0 0 12 14 0 0 0 0 0 0 13 1 0 0 0 0 0 0 14 4 0 0 0 0 0 0 15 0 0 0 0 0 0 0 16 2 0 0 0 0 0 0 17 1 0 0 0 0 0 0 18 0 0 0 0 0 0 0 19 1 0 0 0 0 0 0 20 0 0 0 0 0 0 0 21 0 0 0 0 0 0 0 22 0 0 0 0 0 0 0 23 0 0 0 0 0 0 0 24 0 2 0 0 0 0 0 25 12 0 0 0 0 0 0 26 28 0 0 0 0 0 0 Zaključek V članku smo analizirali delovanje Državne mreže potresnih opazovalnic v letu 2009. Ugotovili smo, da se izpadi (prekinitve v komunikaciji s posamezno potresno opazovalnico) pojavljajo neprestano, pri čemer je treba poudariti, da je izpadov, daljših od dveh ur malo. Medtem, ko je vzrok krajših izpadov vedno manjša napaka na komunikacijah, pa so vzroki daljših izpadov raznovrstni. V grobem jih lahko delimo v tri skupine. V prvi skupini so problemi v zvezi z dobavo električne energije ter motnjami v varovalnem sistemu potresne opazovalnice (predvsem so to Potresi 2009.indb 26 ■(©+ 13.10.2010 12:54:01 Delovanje potresnih opazovalnic v letu 2009 27 izpadi varovalk in okvare na enotah UPS). Za rešitev tega problema v najbolj kritične opazovalnice vgrajujemo tako imenovane avtomatske varovalke (avtomatska stikala FID), ki se ponovno vklopijo po določenem časovnem intervalu. V drugo skupino spadajo problemi v zvezi s komunikacijo (napake na modemih in usmernikih). V tretjo skupino pa uvrščamo okvare na seizmološki opremi (okvare na seizmometrih in zajemalnih enotah). V letu 2009 smo nadaljevali z izboljšavami enot UPS, kar je pripomoglo k daljši avtonomnosti sistema in posledično k stabilnejšemu delovanju mreže potresnih opazovalnic. Na hitrost odprave napak pogosto vpliva tudi vrsta dejavnikov, na katere ne moremo vplivati (slabe vremenske razmere, fizične napake na komunikacijskih poteh ...). V članku podajamo tudi izpade, v katere je bilo vključenih več potresnih opazovalnic hkrati. Posebno pozornost smo namenili predvsem tako imenovanim kritičnim izpadom, kjer je v izpad istočasno vključenih več kot 70 % potresnih opazovalnic oziroma več kot 20 potresnih opazovalnic za več kot 5 minut. Ugotovili smo, da sta bila taka izpada v letu 2009 le dva (v letu 2008 je bilo tovrstnih izpadov 10). Literatura http://www.arso.gov.si/področja/potresi/podatki/ Interni arhiv sektorja za potresna opazovanja. Mali, M., 2009. Interno poročilo; poročilo o delovanju oziroma izpadih za leto 2009. Potresi 2009.indb 27 ■(©+ 13.10.2010 12:54:03 Učinkovitost pridobivanja podatkov iz državne mreže potresnih opazovalnic v letu 2009 Seismic data Acquisition Efficiency for Seismic Network of the republic Of Slovenia in 2009 Jurij Pahor Povzetek Izguba podatkov v letu 2009 s šestindvajsetih opazovalnic Državne mreže potresnih opazovalnic znaša 1,5 % za podatkovne nize s frekvenco vzorčenja 200 vzorcev v sekundi (HH) ter 1,3 % za podatkovne nize s frekvenco vzorčenja 20 vzorcev v sekundi (BH). Največji izpad podatkov je bil pri opazovalnici PERS, predvsem zaradi okvare opreme za prenos podatkov. Abstract In 2009 the Seismic Network of the Republic of Slovenia was operating all of the twenty six seismic stations. The data loss was evaluated from Antelope wfdisc database table and was found to be 1.5 % for 200 sps data streams (HH) and 1.3 % for 20 sps data streams (BH). The greatest data loss is accounted for seismic station PERS, mainly due to the communication hardware failures. Izguba podatkov v letu 2009 V analizi je zajetih šestindvajset potresnih opazovalnic Državne mreže. Spremljali smo podatkovne nize s frekvenco vzorčenja 200 izmerkov v sekundi (HH) in 20 izmerkov v sekundi (BH). Odstotki izgube podatkov za posamezne opazovalnice in za celotno mrežo skupaj so izračunani iz razlike med pridobljenimi podatki ter pričakovano količino podatkov (Pahor in Živčic, 2007). V letu 2009 smo zabeležili večjo izgubo seizmičnih podatkov le iz opazovalnice na Pernicah (PERS), ki občasno po nekaj dni ni pošiljala podatkov zaradi težav s komunikacijsko opremo (preglednica 1). Pri senzorjih v vrtinah se smeri vodoravnih komponent ne ujemajo s smermi sever-jug (HHN) in vzhod-zahod (HHE), zato so ustrezni podatkovni nizi označeni s HH1 in HH2. V preglednici 1 so HH1 vključeni med HHE, HH2 pa med HHN podatkovne nize. Zaključek Na stalnih potresnih opazovalnicah smo v letu 2009 zabeležili izgubo 1,5 % podatkov z vzorčenjem 200 izm./sek. Največjo izgubo, 12,2 %, smo zabeležili na opazovalnici na Pernicah. Delovanje potresnih opazovalnic Državne mreže je bilo zelo stabilno, saj je povprečna izguba HH podatkovnih nizov še manjša kot v preteklem letu, ko je znašala 2,5% (Pahor, 2009). Na 24 opazovalnicah smo pridobili več kot 95% podatkov, na 21 več kot 98%. Na večini opazovalnic (16) je bila izguba podatkov na HH kanalih manjša od enega odstotka. 28 Potresi 2009.indb 28 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Učinkovitost pridobivanja podatkov iz državne mreže potresnih opazovalnic v letu 2009 29 Preglednica 1. Delež izgubljenih podatkov za tri komponente HH in BHpodatkovnih nizov glede na pričakovano količino podatkov posamezne opazovalnice v letu 2009. Table 1. Data loss as the percentage of expected quantity of collected data for three-channel HH and BH data streams in 2009. # % HHE HHN HHZ BHE BHN BHZ bojs 0,2 0,2 0,1 0,0 0,0 0,0 cads 0,6 0,6 0,5 0,2 0,2 0,1 cey 2,1 2,1 2,1 2,0 2,0 2,0 cres 1,5 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 crns 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 dobs 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 gbas 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 gbrs 1,3 1,3 0,5 0,0 0,0 0,0 Gcis 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 gols 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 gors 0,6 0,6 0,5 0,0 0,1 0,0 gros 4,7 4,6 4,7 4,6 4,7 4,7 javs 0,4 0,4 0,3 0,2 0,2 0,2 knds 0,2 0,2 0,2 0,0 0,0 0,0 kogs 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,4 legs 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8 0,6 lju 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Mozs 0,1 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 pdks 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 pers 12,2 12,2 12,1 12,1 12,1 12,1 robs 0,6 0,6 0,5 0,5 0,5 0,0 skds 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 Viss 1,1 1,1 1,1 0,8 0,8 0,7 vnds 0,4 0,4 0,4 0,1 0,1 0,1 vojs 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 zavs 5,4 5,5 5,2 4,7 4,7 4,2 mreža / network 1,5 1,5 1,4 1,3 1,3 1,2 Potresi 2009.indb 29 ■(©+ 13.10.2010 12:54:03 30 J. Pahor % - n n n n n ■ n I g Luzmcie>e> 0:0:Oc0c0fnoO0:<^ow 00aC3C3uC3(3C3->*:^-J Slika 1. Izguba HHpodatkovnih nizov po opazovalnicah v letu 2009. Figure 1. Data loss of HH data streams for each seismic station in 2009. % | a 2 I.I CN CO 222 O G> 22 I O G> 22 HH (200/s) IBH (20/s) _____ 222 month Slika 2. Skupna izguba seizmičnih podatkov po mesecih v letu 2009. Figure 2. Overall monthly data loss for the network in 2009. Potresi 2009.indb 30 13.10.2010 12:54:03 6 5 4 > 3 0 mesec Slika 3. Razpoložljivost podatkov iz HH podatkovnih nizov v letu 2009. Časovna skala prikazuje dan v letu. Figure 3. Data availability for HH data streams for permanent seismic stations in 2009. Time scale shows day of the year. Literatura Boulder Real Time Technologies, inc.(online), 2005 (citirano 23.6.2010). Antelope Real Time System. Dostopno na naslovu: http://www.brtt.com/ Pahor J., Živčic M., 2007. Učinkovitost zbiranja podatkov iz potresnih opazovalnic v letu 2005. Potresi v letu 2005. Pahor J., 2009. Učinkovitost zbiranja podatkov iz potresnih opazovalnic v letu 2008. Potresi v letu 2008. Sinčič, P, Tasič, I., Živčic, M., Prosen, T., 2010. Potresne opazovalnice v Sloveniji v letu 2009. Potresi v letu 2009, Agencija RS za okolje Urad za seizmologijo in geologijo, Ljubljana. Potresi 2009.indb 31 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 posodobitev potresne opazovalnice VNDS Modernization of the seismic station VNDS Izdor Tasič, Marko Mali, Peter Sinčič Povzetek Potresna opazovalnica VNDS (Vrh nad Dolskim) je začela delovati januarja 2006. Avgusta 2009 smo z zamenjavo seizmometra opravili posodobitev opazovalnice. Seizmometer CMG-40Tsmo nadomestili s seizmometrom CMG-3ESPBH, ki smo ga postavili v vrtino 14 metrov pod površjem. Orientacijo seizmometra v vrtini lahko določimo samo s pomočjo referenčnega seizmometra na površini. Neposredna korist zamenjave seizmometra je bila izboljšano razmerje signal-šum in s tem večja občutljivost ter boljša kakovost podatkov s potresne opazovalnice. Abstract The seismic station VNDS (Vrh nad Dolskim) started operating in January 2006. At the beginning it was equipped with a surface seismometer CMG-40T. In August 2009 CMG-40T seismometer was replaced by a borehole seismometer CMG-3ESPB, which was installed in a shallow borehole in the depth of 14 meters below surface. For defining the orientation of borehole seismometer, surface seismometer is needed as a reference. The quality of recorded data and detection capabilities have been improved after the seismometer replacement. Uvod Potresna opazovalnica na Vrhu pri Dolskem, z oznako VNDS, leži na južnem pobočju Mu-rovice, približno 500 metrov južno od vasi z istim imenom. Je tipska potresna opazovalnica, kar pomeni, da opazovalnico sestavljata tako imenovana seizmični in pomožni jašek (Vidrih, 2007). Seizmični jašek je namenjen za seizmološko opremo, kar vključuje seizmometer in zajemalno napravo. V pomožnem jašku se nahajata brezprekinitveno napajanje in komunikacijska oprema za neprekinjen prenos podatkov po državnem računalniškem omrežju v središče za obdelavo podatkov v Ljubljani. Prenos podatkov poteka po najeti liniji. Potresna opazovalnica je bila gradbeno dokončana leta 2004. Že v času gradnje je bila v seizmičnem jašku zvrtana tudi 14 m globoka vrtina. Vanjo je bila vstavljena kovinska cev z notranjim premerom 11,5 cm. Zaradi težav z vzpostavitvijo komunikacijske linije je opazovalnica začela z obratovanjem šele leta 2006. V začetku je bila potresna opazovalnica opremljena s seizmometrom CMG-40T (Guralp, 2010) s pasovno širino od 50 Hz do 0,033 Hz (1/30 s-1). Seizmometer je bil postavljen na betonski podstavek na dnu jaška, približno tri metre pod površjem. Avgusta 2009 smo na tej lokaciji zamenjali seizmometer (slika 1). Postavitev seizmometra v vrtino Seizmometer CMG-40T smo nadomestili s seizmometrom CMG-3ESPBH (Guralp, 2010), ki smo ga postavili na dno vrtine. Seizmometri tipa CMG-3ESP imajo manjši lastni šum kot CMG-40T in so namenjeni za meritve na območjih z relativno majhnim potresnim nemirom (Tasič 2009). Pasovna širina seizmometra je od 50 Hz do 0,0083 Hz. Je valjaste oblike s premerom 8 cm in višino 90 cm. Ker se pri spuščanju v vrtino lahko nenadzorovano zavrti v poljubno smer, lahko njegovo končno usmeritev določimo samo s pomočjo referenčnega seizmometra na površini. Zamenjavo seizmometra je izvedla ekipa Urada za seizmologijo in geologijo. Potekala je v naslednjih fazah: testiranje seizmometra na testni lokaciji, namestitev seizmometra na opazovalnici VNDS in določitev usmeritve s pomočjo seizmometra na povšini. Delovanje seizmometra smo preverili na testni lokaciji na observatoriju na Golovcu, kjer smo ugotovili napako v delovanju 32 Potresi 2009.indb 32 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Posodobitev potresne opazovalnice VNDS 33 Slika 1. Namestitev seizmometra v vrtino v fazi niveliranja seizmometra s pomočjo vgrajenega inklinometra. Na betonskem podstavku je viden tudi seizmometer CMG-40T, ki smo ga uporabili za določitev usmeritve seizmometra v vrtini. Figure 1. Leveling phase of the borehole seismometer installation using a built in inclinometer. The seismometer CMG-40 T, used for the borehole sensor orientation setting, can be seen on concrete pier. seizmometra in ga zato poslali v popravilo proizvajalcu. Po popravilu in uspešno prestanem ponovnem preverjanju delovanja smo seizmometer namestili na lokaciji VNDS. Postopek namestitve seizmometra na opazovalnici so sestavljale naslednje faze: - transport seizmometra do lokacije, - priprava seizmometra na spuščanje v vrtino, - spuščanje v vrtino, - niveliranje seizmometra s pomočjo vgrajenega inklinometra, - utrjevanje seizmometra v vrtini, - odklepanje senzorjev in - testiranje delovanja seizmometra. Seizmometer s pomočjo jeklenice počasi spustimo v vrtino in po nivelaciji utrdimo s finim kremenčevim peskom. Določitev usmeritve seizmometra Ker seizmometer nima vodila za pravilno usmeritev seizmometra v postopku spuščanja v vrtino, se le ta med samim postopkom vrti okoli svoje osi. Zato njegovo lego natančneje določimo s pomočjo referenčnega seizmometra na površini, ki ga pred tem pravilno usmerimo v smeri se-ver-jug. Za referenčni seizmometer smo uporabili že obstoječi seizmometer CMG-40T. Signala iz obeh seizmometrov smo zajemali s 6-kanalno zajemalno enoto EarthData PR6 (EarthData, 2010). Usmeritev seizmometra v vrtini smo nato določili naknadno z analizo seizmičnih zapisov. Seiz- Potresi 2009.indb 33 ■(©+ 13.10.2010 12:54:05 34 I. Tasič,M. Mali, P. Sinčič mometer v vrtini se je med spuščanjem zavrtel za 219° (±1°) v smeri urnega kazalca (Tasič, 2004). Tridimenzionalna transformacijska matrika R, ki povezuje signal sv, zabeležen na seizmometru v vrtini s signalom sp, zabeleženim na seizmometru na površini, sp= R x sv je: R = -0.776 -0.624 -0.000 -0.634 0.773 0.005 0.061 0.030 0.988 # Slika 2. Prikaz seizmičnega šuma na potresni opazovalnici VNDS za navpično komponento seizmičnega šuma za obdobje od 28. marca do 30. decembra 2009. Seizmometer smo menjali avgusta 2009. Barva posamezne točke na slikah nam podaja relativno gostoto vrednosti spektrov močnostne gostote v tej točki in prehaja od vijolične preko modre, zelene in rumene, do rdeče. (Vijolična podaja nivo potresnega nemira, ki je na potresni opazovalnici prisoten večino časa, rdeča predstavlja nivo potresnega nemira, kije na potresni opazovalnici prisoten zelo redko). Spodnji nivo šuma seizmometra CMG-40T je označen s sivo, seizmometra CMG-3ESPBHz rjavo in zajemalne enote Q730 s črno črto. Iz slike je razvidno, da ima seizmometer CMG-40T višji lastni šum kot seizmometer CMG-3ESPBH. Figure 2. Seismic noise recorded on the vertical component of the seismic station VNDS from 28 March to 30 December 2009. The colour of the particular point represent relative density value of PSD (power spectra density) in that point and is changing from violet, blue, green and yellow to red. Violet stands for permanent seismic noise on seismic station, while red represents seismic noise that occurred on rare occasions. Grey line denotes bottom level of CMG-40T seismic noise and brown line the bottom level of CMG-3ESPBH seismic noise. Black line denotes bottom level of the acquisition unit Q730 noise. It is evident that self-noise of CMG-40T is larger than self-noise of CMG-3ESPBH. Potresi 2009.indb 34 ■(©+ 13.10.2010 12:54:05 Posodobitev potresne opazovalnice VNDS 35 Izboljšava kvalitete meritev zaradi zamenjave seizmometra O kvaliteti potresne opazovalnice nam med drugim veliko pove tudi spodnji nivo zabeleženega šuma, ki je sestavljen iz potresnega nemira in lastnega šuma seizmološke opreme. Šibke signale zaznamo lahko le s seizmometri, ki imajo nizek nivo lastnega šuma. Skupen nivo šuma na potresni opazovalnici ocenjujemo na osnovi spektra močnostne gostote (PSD) zabeleženega signala. Za prikaz časovnega spreminjanja seizmičnega šuma na potresni opazovalnici VNDS smo uporabili »kumulativen« prikaz PSD-jev. Na sliki 2 je prikazan kumulativen prikaz za navpično komponento nihanj tal za obdobje od 28. marca do 30. decembra 2009. Tako so zajeti spektri moči signalov za obdobje delovanja seizmometra CMG-40T in za obdobje delovanja seizmometra CMG-3ESPBH. Barve posameznih točk na sliki nam podajajo relativno gostoto vrednosti spektrov močnostne gostote v teh točkah in prehajajo od vijolične preko modre, zelene, rumene do rdeče. Vijolična predstavlja zelo veliko gostoto vrednosti in podaja nivo potresnega nemira, ki je na potresni opazovalnici prisoten večino časa. Rdeča predstavlja nivo potresnega nemira, ki je na potresni opazovalnici prisoten občasno: ob posameznih potresnih dogodkih oziroma raznih servisnih posegih na potresni opazovalnici. Poleg tega smo na sliki označili s črtami še spodnji nivo šuma seizmometra CMG-40T (siva črta), ki izstopa tako pri visokih kakor tudi pri nizkih frekvencah. Spodnji nivo šuma seizmometra CMG-3ESPBH (rjava črta) je prisoten pri nizkih frekvencah. Spodnji nivo šuma zajemalne enote Q730 (črna črta) je prisoten pri seizmometru CMG-3ESPBH pri visokih frekvencah. Iz slike je razvidno, da smo z novim seizmometrom izboljšali občutljivost potresne opazovalnice v smislu zaznavanja šibkih signalov tako pri frekvencah nižjih od 0,1 Hz kot tudi pri frekvencah nad 4 Hz. Pri še višjih frekvencah (nad 20 Hz) omejuje zaznavanje potresnega nemira visok lastni šum zajemalne enote Q730, pri nizkih frekvencah, pod 0,04 Hz, pa omejuje zaznavanje šibkih signalov z dolgimi periodami lastni šum seizmometra v vrtini. Zaključek Kvaliteta potresne opazovalnice je neposredno povezana z nameščeno seizmološko opremo, saj je pri natančnem opazovanju potresne dejavnosti določenega območja potrebno zaznati in locirati tudi zelo šibke potrese, ki sicer ne povzročajo škode, vendar veliko povedo o potresnih značilnostih opazovanih prelomov. S postavitvijo seizmometra v vrtino smo izboljšali občutljivost potresne opazovalnice v smislu zaznavanja šibkih potresov. Literatura: Tasič, I., 2004. Seizmometer v vrtini, Potresi v letu 2002, Agencija RS za okolje, Urad za seizmologijo in geologijo, 85-93, Ljubljana. Tasič, I., 2009. Lastnosti seizmološke opreme državne mreže potresnih opazovalnic. Ujma, Uprava RS za zaščito in reševanje, 140-144, Ljubljana Vidrih, R. (urednik), 2007. Državna mreža potresnih opazovalnic. Seismic Network of Slovenia, Agencija RS za okolje, Urad za seizmologijo in geologijo, Ljubljana EarthData: http://www.earthdata.co.uk/pr6-24.html (zadnjič dostopno 2010-09-27) Guralp, http://www.guralp.com/products (zadnjič dostopno 2010-09-27) Potresi 2009.indb 33 ■(©+ 13.10.2010 12:54:05 povečanje lokalnega pomnilnika za zajemalne enote Q730 Quanterra Q730 Local data Storage Extension Izidor Tasič, Luka Pančur, Igor Pfundner, Marko Mali Povzetek Državno mrežo potresnih opazovalnic sestavlja 26 potresnih opazovalnic, ki so vse opremljene z zajemalnimi enotami Quanterra Q730. Podatki iz potresnih opazovalnic se prenašajo v center za obdelavo podatkov v Ljubljano v stvarnem času. V primeru izpada komunikacijskih poti zajemalna enota shranjuje podatke na lokalnem pomnilniku. Glavna slabost zajemalnih enot Q730je majhen lokalni pomnilnik, ki omogoča hranjenje podatkov od ene do dveh ur, odvisno od števila seizmičnih kanalov, velikosti notranjega pomnilnika in stislji-vosti podatkov. (velikost pomnilnika je 8 ali 16 MB). V primeru daljšega izpada so podatki zgubljeni. Zato smo preučili možnost vgradnje zunanjega pomnilnika, ki bi bil nameščen neposredno ob zajemalni enoti in bi preko serijskih vrat RS232 prejemal podatke in jih shranjeval. Abstract Seismic Network of the Republic of Slovenia consists of 26 seismic stations equipped with data acquisition systems Quanterra Q730. Seismic data are transmitted in real-time to the data center in Ljubljana (DC), where the Seismology and Geology Office is located. The main disadvantage of (Quanterra Q730 data loggers is small local memory storage. They are equipped only with a 16 MB (or 8 MB) RAM module, used for program operations and temporary data storage. In case of a longer failure on the communication lines to the data center, the data are lost. The length of »allowed« communication breakdowns depends on data compression, number of acquisition channels (3 or 6) and the size of installed RAM, but it can not be longer than two hours. For this reason, a solution with external local data storage was studied, where data are collected using com port by RS232protocol. Uvod Opazovalnice Slovenske mreže potresnih opazovalnic so opremljene z zajemalnimi enotami Quanterra Q730. Osrednji del zajemalne enote je 32-bitna procesna enota Motorola 68030. Ker vsak seizmometer sestavljajo trije senzorji, ki omogočajo meritve nihanja tal v treh med seboj pravokotnih smereh, vsebuje vsaka zajemalna enota tri 24-bitne analogno digitalne pretvornike (A/D), ki beležijo tri vhodne napetosti iz seizmometra. Na petih potresnih opazovalnicah imajo zajemalne enote šest neodvisnih A/D pretvornikov, ker so na teh opazovalnicah poleg seizmo-metrov nameščeni tudi akcelerometri. Osnovna frekvenca vzorčenja pri Quanterri Q730 je 20 kHz; nižje frekvence vzorčenja dobimo z digitalno obdelavo signala. Izhodne frekvence vzorčenja podatkovnih nizov so nastavljive in na opazovalnicah državne mreže potresnih opazovalnic v Sloveniji so tri: 200, 20 in 1 vzorec na sekundo. Vzorčenje 200 vzorcev na sekundo je namenjeno opazovanju bližnjih potresov, vzorčenje 20 in 1 vzorec na sekundo pa oddaljenim potresom. Za točen čas skrbi enota GPS, zapisi so označeni s časom UTC bolj kot eno milisekundo natančno. Q730 ima vgrajeno še komunikacijsko kartico in pošilja podatke v stvarnem času prek državnega računalniškega omrežja v središče za obdelavo podatkov, kjer poteka avtomatska analiza seizmoloških podatkov in avtomatska ocena potresnih veličin v skoraj realnem času. Istočasno se v centru seizmološki podatki shranjujejo tudi v podatkovne krožne pomnilnike. Zajemalne enote Q730 so bile skonstruirane v devetdesetih letih prejšnjega stoletja in njihova največja pomanjkljivost je majhen lokalni pomnilnik (Quanterra, 1999). Opremljene so z 8Mb oziroma 16Mb modulom RAM, ki ga zajemalna enota uporablja tako za programske operacije kakor tudi za lokalen krožni pomnilnik. Krožni pomn ilnik pomeni, da ko zmanjka prostora na pomnilniški enoti, novi podatki prepišejo najstarejše. Na ta način so vedno ohranjenjeni najmlajši podatki. Največja količina shranjenih podatkov na lokalnem pomnilniku je odvisna tako od števila vhodnih kanalov zajemalne enote, kakor tudi od stisljivosti seizmičnih podatkov in tudi od velikosti enote RAM. 36 Potresi 2009.indb 36 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 ■ Povečanje lokalnega pomnilnika za zajemalne enote Q730 37 Tako velja, da imamo na lokaciji možnost izpada na komunikacijah brez izgube podatkov približno v trajanju od ene do dveh ur. V primeru daljšega izpada so starejši seizmični podatki izgubljeni. Zato smo v letu 2009 usmerili dejavnosti tudi v možnosti povečanja pomnilnika za shranjevanje podatkov na sami lokaciji potresne opazovalnice. Analiza možnosti povečanja lokalnega pomnilnika Za povečanje lokalnega pomnilnika na potresni opazovalnici obstaja več rešitev: a) zamenjava zajemalnih enot z novejšimi z večjim lokalnim pomnilnikom, b) namestitev zunanjega pomnilniškega modula, ki bo prejemal podatke iz enote Q730 preko komunikacije TCP/IP, c) namestitev zunanjega pomnilniškega modula, ki bo prejemal podatke iz enote Q730 preko serijskih vrat RS232. Prva rešitev je najdražja. Same zajemalne enote Q730 so zelo kvalitetne. Ekvivalente zajemalne enote so izredno drage (od nekaj tisoč evrov naprej) in finančno težko uresničljive v kratkem času za vse potresne opazovalnice. Poleg tega bi z namestitvijo nove opreme vnesli tudi veliko neznank v že obstoječi sistem, kar bi lahko povzročalo dodatne izpade podatkov. Rešitev pod točko b) je možna s programsko opremo Antelope (BRTT, 2010). Slabost te rešitve je, da bi podatki iz zajemalne enote prehajali na lokalni Antelope strežnik preko usmerjevalnika. V kolikor bi Slika 1. Pomnilniški modul zajema seizmične in statusne podatke iz enote Q730 preko dveh serijskih vrat RS232 (vrata COM), v omrežje HKOMpa jih pošilja preko vrat Ethernet. Figure 1. The »memory module« collects seismic and status data from the unit Q730 through two RS232 serial ports (COM ports). Data are sends to the network HKOM via an Ethernet port. Potresi 2009.indb 37 13.10.2010 12:54:07 38 I. Tasič, L. Pančur, I. Pfundner, M. Mali Slika 2. Shematski prikaz toka seizmičnih podatkov med potresno opazovalnico in središčem za obdelavo podatkov Figp-re 2. Schematic flow of data between earthquake seismic observatory and data processing center podatki prišlo do okvare lokalnega usmerjevalnika ali okvare omrežne kartice na enoti Q730 (oboje se je že zgodilo), bi ostali brez podatkov. Zato je najbolj optimalna rešitev namestitev zunanjega po-mnilniškega modula, ki bi prejemal podatke iz enote Q730 preko serijskih vrat RS232. Prednost uporabe serijskih vrat RS232 je, da bi bili neodvisni od komunikacijskih omrežnih poti (TCP/IP). Sam postopek analize in vrednotenja ključnih točk pri samem procesu vpeljave zunanjega pomnilnika je potekal vzporedno in to v naslednjih korakih: analiza možnih nizko-cenovnih ali brezplačnih rešitev na medmrežju tako v strojni kot programski opremi, namestitev testnega sistema na osebnem računalniku, analiza enote Q730, preučitev možnosti pošiljanja podatkov iz Q730 (poleg izhoda na Ehternet) tudi na serijska vrata (RS232), testiranje osnovnega sistema v laboratoriju, izposoja testnega pomnilniškega modula in namestitev programske opreme na ta modul, testiranje pomnilniškega modula v testnem okolju. Po testiranju je sledila analiza napak in optimizacija postopkov. Za lokalno pomnilniško enoto smo imeli naslednje zahteve: za napajanje mora uporabljati 12VDC, poraba enote mora biti relativno nizka, omogočati mora zajemanje preko serijskih vrat RS232 (vrata COM) in komunikacijo preko protokola TCP/IP. Najbolj optimalno bi bilo, če bi delovala na operacijskem sistemu Linux, ki je brezplačen in stabilen. Po analizi tržišča smo ugotovili, da bi bil najbolj primeren za to nalogo modul JetBox 8100 s 160 GB velikim diskom, ki so ga ponujali tudi na slovenskem tržišču. Od ponudnikov smo si ga sposodili za testiranje. Zajemalno enoto Q730 nam je uspelo konfigurirati tako, da pošilja podatke istočasno preko vrat COM (serijska vrata RS232) in preko vrat Ehternet, kar smo preverili s programsko opremo PCDS. PCDS je programska oprema, s katero lahko preverimo pretok podatkov iz enote Quan-terra 730. Za zajemanje podatkov na lokalnem modulu se je izkazala najbolj optimalna rešitev uporaba brezplačnega programa SeisComP (SESICOMP, 2010), ki deluje v okolju Linux. SeisComP (Se-ismological Communication Processor) skupaj z vmesnikom Comserv omogoča zajemanje po- Potresi 2009.indb 38 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Povečanje lokalnega pomnilnika za zajemalne enote QQ730 39 daktov iz zajemalne enote Q730, shranjevanje v krožni pomnilnik in istočasno komunikacijo z Antelope. Konfiguracijo in delovanje smo najprej preverili na starejšem namiznem računalniku. Nato smo testirali delovanje še na izposojenem pomnilniškem modulu. Ugotovili smo, da lahko izkoristimo še dodatna vrata COM (JetBox 8100 ima dvoje serijskih vrat RS232) za prenos statusnih datotek (SOH) iz zajemalne enote Q730, ki nam povedo stanje enote in so v primeru izpada komunikacije ravno tako izgubljene, ter za dostop v operacijski sistem enote Q730. Istočasno smo priredili še preprost časovni strežnik za pomnilniški modul ter dodali še skupino programov, ki je preverjala delovanje pomnilniškega modula in nas v primeru izpada delovanja opozorila preko e-pošte. Na pomnmilniškem modulu vzporedno deluje še dodatni krožni pomnilnik, ki prenaša podatke v stvarnem času v center in hrani približno za 5 dni podatkov. Podatki iz zunanjega pomnilniškega modula se prenašajo v rezervno središče, kar zmanjša možnost izgube podatkov v primeru okvare osnovnega središča. Poraba pomnilniške enote je okvirno 6 W, kar sicer zmanjša avtonomijo delovanja opazovalnice za 30 %, vendar to še vedno zagotavlja neprekinjeno delovanje v primeru izpada omrežne napetosti za več kot 24 ur. Zaključek Leta 2009 smo postavili prva pomnilniška modula na potresnih opazovalnicah LJU in CEY. Obe opazovalnici nista tipski potresni opazovalnici (Vidrih in sod., 2006), ampak so zajemalne enote v večji sobi, kar je omogočalo enostavnejšo postavitev in lažjo kontrolo delovanja. Na potresni opazovalnici LJU deluje 6 kanalna zajemalna enota Q730, na potresni opazovalnici CEY pa 3 kanalna zajemalna enota Q730. Z dodatnim pomnilniškim modulom smo povečali shranjevanje podatkov na lokaciji na najmanj eno leto. Prednosti delovanja pomnilniškega modula so naslednje: velika lokalna avtonomija pomnilnika, nizka cena v primerjavi z zamenjavo celotne zajemalne enote, preprosto vzdrževanje, komunikacija s programsko opremo Antelope v centru za obdelavo podatkov, avtomatski prenos seizmičnih podatkov je podaljšan iz ene ure na več kot štiri dni, komunikacija poteka z zajemalno enoto Q730 preko vrat COM. Literatura Vidrih R., (Urednik), 2006, Državna mreža potresnih opazovalnic, Ljubljana : Agencija RS za okolje, Urad za seizmologijo in geologijo, 2006. Quanterra, 1999, Quanterra Q730, Advanced Broad Band Remote Data Acquisition System, QUANTERRA, IINC.,325 Ayer Rd Harvard MA, USA, 1999. BRTT, http://www.brtt.com/home.html (zadnji dostop, 2010-09-27) SESICOMP, http://geofon.gfz-potsdam.de/geofon//seiscomp (zadnji dostop 2010-09-27) Potresi 2009.indb 39 ■(©+ 13.10.2010 12:54:07 Primerjalni test instrumentov Side-by-side instrumental verification Izidor Tasič Povzetek Z umerjanjem merilne naprave se zagotovi točnost kazanja merilnika. Zaradi umerjanja izmerjena vrednost sovpada z dejanskim stanjem znotraj območja, ki ga proizvajalec za to napravo predpisuje. S primerjavo meritev različnih merilnikov preverimo ali vsi merilniki kažejo iste veličine. Vendar mora biti primerjava opravljena z umerjenim merilnikom ali pa vsaj z merilnikom višjega kakovostnega razreda. Razliko med primerjanjem med instrumenti istega kakovostnega razreda in primerjanjem instrumentov z referenčnim instrumentom, ki predstavlja instrument višjega kakovostnega razreda, bomo pokazali na primeru merilnikov Tromino na podlagi meritve, ki smo jo s temi instrumenti opravili na observatoriju Golovec. Pri tej meritvi smo za referenčni instrument uporabili sistem z dvema STS-2 seizmometroma. Uvod Abstract By calibrating the measuring device the accuracy of the measurements is ensured. Because of the calibration, the measured value corresponds to the actual situation within the area covered by the manufacturer. With measurement comparisons of different devices we can check whether all measuring devices show the same values. Yet the comparison has to be made with the calibrated device or at least with a device of higher quality class. The difference between the comparison of instruments of the same quality and the comparison of instruments with a reference instrument that belongs to the higher class will be shown by the Tromino device. Side-by-side measurements by these instruments were performed on the Observatory Golovec, As the reference, two STS-2 seismometers were used. Z merilno napravo merimo oziroma vrednotimo merjeno veličino. Merjenje je torej osnova za kvalitativni in kvantitativni opis stanja oziroma predmetov. Z umerjanjem (kalibriranjem) merilne naprave se zagotovi točnost kazanja merilnika in predstavlja dodano vrednost merilne naprave, saj z umerjanjem pridobimo zaupanje v merilnik. To pomeni, da smo zaradi umerjanja prepričani, da izmerjena vrednost sovpada z dejanskim stanjem znotraj območja, ki ga proizvajalec za to napravo predpisuje. Referenčna merilna oprema, s katero opravimo umerjanje, mora biti zato višjega razreda točnosti kot tista, ki jo umerjamo. Kadar nimamo na voljo umerjene referenčne merilne opreme, si lahko pomagamo s preverjanjem. O preverjanju govorimo takrat, kadar primerjamo merjene naprave istih kvalitetnih razredov. Preverjanje se pogosto napačno enači z umerjanjem oziroma kalibriranjem. Za razliko od umerjanja pri preverjanju ne moremo ničesar sklepati o kvaliteti dobljenih rezultatov, saj nimamo referenčnega oziroma boljšega merila. S preverjanjem torej ne potrdimo točnosti merjenja merilne opreme, ampak samo natančnost meritev relativno med seboj. Je pa lahko primerjanje merilnikov istega razreda potencialni pokazatelj nepravilnega delovanja posameznega merilnika. Problem nastopi tedaj, če vsi oziroma večina merilnikov istega tipa sistematično kažejo napačno, kar posledično zavede uporabnika, da merilniki kažejo tudi točno. Zato je vedno pomembno, da je vsaj eden od merilnikov periodično preverjen z merilnikom višjega kvalitetnega razreda. Poleg umerjanja z merilnikom višjega kvalitetnega razreda in preverjanja z merilnikom istega kvalitetnega razreda obstaja še preverjanje z merilnikom višjega kvalitetnega razreda, za kar bomo uporabili izraz primerjanje. Primerjanje opravljamo tedaj, kadar nimamo možnosti za umerjanja merilnikov (npr.: proizvajalec ni dal navodil). Namen umerjanja je, da merilniki v enakih merilnih pogojih izmerijo iste vrednosti veličine kot referenčni merilnik znotraj območja, ki ga proizvajalec za to napravo predpisuje. Namen 40 Potresi 2009.indb 40 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Primerjalni test instrumentov 41 primerjanja merilnikov je, da ugotovimo, ali merilniki odstopajo od svojih vrednosti. V kolikor se z umerjanjem merilne naprave zagotovi njena točnost, se s primerjanjem njena točnost samo preveri. Razliko med primerjanjem in preverjanjem bomo pokazali na primeru merilnikov Tromino. Primerjalne meritve smo opravili na observatoriju Golovec v Ljubljani na betonskem stebru, ki je v neposrednem stiku s trdno kamnino (permokarbonski skrilavci in peščenjaki). S temi meritvami smo preverili njihovo točnost in natančnost. Za vhodni seizmični signal smo uporabili kar seizmični šum. V seizmologiji so primerjane meritve, kjer se za določitev karakteristik seizmološke opreme uporablja seizmični šum mikrolokacije, najbolj pogoste (Pavlis in Veron, 1994; Holcom 1989, Slemman in ostali, 2006). Meritev na observatoriju na Golovcu Pri merilnikih, ki se uporabljajo pri metodi spektralnega razmerja med vodoravnima in navpično komponento HVSR (Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio) mikrotremorjev, kot so recimo instrumenti Tromino (Tromino, 2010 a) ter seizmometri Lennartz LE-3D/5s (Lennartz, 2010), pričakujemo, da bodo vsi merilniki, ki merijo istočasno na istem merilnem mestu v termično stabilnem okolju, kazali na frekvenčnem območju, ki ga je definiral proizvajalec, enako krivuljo HVSR oz., da bo odstopanje med njimi zanemarljivo majhno. Na observatoriju na Golovcu smo istočasno naredili primerjalne meritve petih Tromino instrumentov ter seizmometra LE-3D/5s (priključenim na PR6 enoto (EarthData, 2010)) z dvema instumentoma višjega kakovostnega razreda, t.j. s seizmometroma STS-2 (eden je bil priključen na enoto PR6, drugi na enoto Q730). Seizmometri STS-2 podjetja Streckeisen iz Švice so vrhunski širokopasovni seizmometri, s pasovno širino med 0,0083 Hz in 50 Hz. Ti seizmometri zaradi svoje konstrukcije niso primerni za meritve HVSR na terenu, primerni pa so za uporabo v laboratoriju Frekvenca [Hz] Slika 1. Generična prenosna funkcija za testirane instrumente Tromino, kije vgrajena v programsko opremo GRILLA. Figure 1. Generic transfer function for tested Tromino instruments built in the GRILLA software. Potresi 2009.indb 41 ■(©+ 13.10.2010 12:54:0 42 I. Tasič Slika 2. »Preverjanje« petih instrumentov Tromino med seboj. Figure 2. »Comparative« measurement of five Tromino systems between each other. kot referenčni sistemi. Instrumenti Tromino so zajemali podatke z 256 vzorci na sekundo, drugi instrumenti pa z 200 vzorci na sekundo. Krivulje HVSR smo analizirali na frekvenčnem območju med 0,1 Hz in 10 Hz. Oba sistema s seizmometroma STS-2 sta na tem frekvenčnem območju imela zelo podobne krivulje HVSR, zato bomo te krivulje imeli za referenčne in bomo v nadaljevanju prikazovali samo HVSR enega sistema s seizmometrom STS-2. Instrumenti Tromino Instrumente Tromino proizvaja podjetje Micromed iz Italije. Uporabljajo se za merjenje spektralnega razmerja med vodoravnima in navpično komponento mikrotremorjev. Vgrajene ima tri med seboj pravokotno postavljene elektrodinamične hitrostne senzorje, interni sprejemnik GPS in analogno-digitalni pretvornik s spominsko kartico. Testirani instrumenti Tromino so prva generacija instrumentov tega proizvajalca. Proizvajalec trdi, da je v kasnejših generacijah vgrajen nekoliko drugačen senzor in drugačna elektronika, ki naj bi izboljšala nekatere parametre, kot je recimo lastni šum instrumenta in spremenjeno kritično dušenje senzorjev. Vzorčenje je nastavljivo in ga izbiramo med 128, 256 in 512 vzorci na sekundo. Vsi deli so integrirani v skupnem ohišju. Programska oprema GRILLA istega proizvajalca skrbi za zajemanje podatkov iz Tromina in njihovo obdelavo. O značilnostih senzorjev proizvajalec ne poda veliko informacij, vendar lahko določene značilnosti izluščimo iz programskega paketa GRILLA. Prenosna funkcija senzorja dobljena iz programskega paketa GRILLA, je na sliki 1 in je enaka za vse tri komponente instrumenta Tromino. Pri visokih frekvencah je prenosna funkcija ekvivalenta pod-kritično dušenemu 4,5 Hz geofonu. Potresi 2009.indb 42 ■(©+ 13.10.2010 12:54:0 Primerjalni test instrumentov 43 Preverjanje instrumentov istega tipa med seboj Slika 2 prikazuje krivulje HVSR za pet instrumentov Tromino s serijskimi številkami s/n 15, 16, 17, 18 in 19, kjer pri izračunu nismo upoštevali vpliva prensosnih funckij. S to sliko predstavimo preverjanje merilnikov istega kvalitetnega razreda med seboj. Na sliki zato namenoma ni prikazanih krivulj seizmometrov STS-2 in LE-3D/5s. Glede na to, da slika 2 prikazuje merilnike istega tipa, lahko sklepamo pravzaprav samo sledeče: merilniki s serijskimi številkami 19, 17 in 16 merijo podobno (ne enako), merilnika s serijskima številkama 15 in 18 pa prikazujeta drugačni HVSR krivulji. Na podlagi slike 2 ne vemo nič o pravilnosti oziroma točnosti krivulj HVSR, ker nimamo poleg prikazane še referenčne vrednosti. Samo na podlagi slike 2 lahko zmotno sklepamo, da so merliniki 19, 17 in 16 pravilno umerjeni. # Slika 3. Primerjalna meritev štirih različnih sistemov: seizmometer LE-3D/5s (s/n 059) z zajemalno enoto PR6 in instrument Tromino (s/n 19) ter referenčna sistema s seizmometroma STS-2. Figure 3. Comparative measurement of four different seismological systems: LE-3D/5s (s/n 059) seismometer with the acquisition unit PR6 and Tromino instrument (s/n 119) where two STS-2 seismometers are used as references. Primerjalna meritev z referenčnim sistemom Slika 3 kaže krivulje HVSR treh različnih instrumentov: seizmometra LE-3D/5s z zajemalno enoto PR6, instrumenta Tromino (s/n 19) in referenčnega merilnega sistema, ki ga predstavlja seizmometer STS-2 z zajemalno enoto Q730. Instrument Tromino s/n 19 spada v skupino treh instrumentov, ki so na sliki 2 imeli podobne HVRS krivulje. Zaradi bolj nazorne predstavitve je na sliki 3 prikazan samo en predstavnik iz te skupine. Seizmometer LE-3D/5s odstopa od referenčne meritve pri frekvencah pod 0,25 Hz. Nad to frekvenco se HVSR ujema z referenčnim. Krivulja Potresi 2009.indb 43 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 44 I. Tasič HVSR instrumenta Tromino s/n 19 bistveno odstopa od drugih dveh, od referenčne kakor tudi od LE-3D/5s seizmometra. Ta merilnik smo analizirali s pomočjo referenčnega sistema in rezultati so prikazani v nadaljevanju. Slika 4. Spekter moči signala (PSD) za navpično komponento seizmometra STS-2 in instrumenta TROMINO (s/n 19). Pod frekvenco 2 Hz je lastni šum instrumenta Tromino večji kot je signal seizmičnega nemira. Figure 4. Power spectrum density (PSD) for the vertical component of STS-2 seismometer and Tromino instrument (s/n 19). Under the frequency of 2 Hz is the instrument's self-noise greater then the signal of the seismic noise. Lastni šum instrumenta Tromino Slika 4 prikazuje spekter moči signala (PSD) na navpični komponenti za seizmometer STS-2 in za TROMINO s/n 19. Slika pokaže, da je pod frekvenco 2 Hz lastni šum instrumenta Tromino večji, kot je signal seizmičnega nemira, saj postane PSD pod to frekvenco za instrument Tromino večji od PSD-ja za instrumentr STS-2. Velik lastni šum instrumenta je torej kriv za neujemanje HVSR krivulj pri nizkih frekvencah kot je razvidno s slike 3. S pomočjo tri kanalne analize (Slee-man in ostali, 2006) izračunamo še lastni šum nad to frekvenco (slika 5). Lastni šum instrumenta Tromino s/n 19 je na vsem frekvenčnem območju večji kot je NLNM (Peterson, 1993) in je izrazito večji, kot ga prikazujejo proizvajalci na reklamnem prospektu (Tromino, 2010 b). Prenosne funkcije senzorjev, vgrajenih v instrumentu Tromino 19 Prenosna funkcija posameznih komponent instrumenta Tromino s/n 19 je prikazana na sliki 6. Prenosna funkcija senzorja, ki meri nihanje tal v navpični smeri, se pomembno razlikuje od prenosnih funkcij senzorjev, ki merita v vodoravni ravnini. Če pri izračunu krivulje HVSR prenosnih funkcij posameznih komponent ne upoštevamo, dobimo na frekvenčnem območju med 3 in 7 Hz odstopanje od dejanske HVSR, tako kot je to prikazano na sliki 3. (Vpliva prenosne funkcije pod 3 Hz pri tej meritvi ne moremo oceniti, nad 7 Hz pa je potrebno popraviti samo generatorkso konstanto.) Programski paket GRILLA (vključno z verzijo 4) še ne omogoča vključitev uporabnikove prenosne funkcije. Slika 7 prikazuje krivuljo HVSR, če imamo pri tem instrumentu na vseh treh Potresi 2009.indb 44 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Slika 5. Ocena lastnega šuma instrumenta TROMINO s/n 19, ki smo ga izračunali s tri-kanalnim postopkom (Sleeman in ostali, 2006). Figure 5. Evaluation of the TROMINO s/n 19 instrument's self- noise calculated by a three-channel method (Sleeman and all, 2006). Slika 6. Prenosne funkcije senzorjev, vgrajene v instrument Tromino s/n 19. Za primerjavo je zraven podana še teoretična prenosna funkcija (slika 1) Figure 6. Transfer functions of vertical and two horizontal sensors, built in instrument Tromino (s/n 119), together with generic transfer function (figure 1). Potresi 2009.indb 45 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Slika 7. Krivulja HVSR instrumenta Tromino s/n 19, če imamo na vseh treh vhodnih kanalih enak seizmični signal. Figure 7. HVRS curve of Tromino instrument (s/n 19), if input is the same seismic signal on all three channels. vhodnih kanalih enak signal in prikazuje vpliv prenosnih funkcij. Pri frekvenci 3 Hz se dejanski HVSR pomnoži z vrednostjo skoraj 1,4, pri frekvenci 6,5 Hz pa z vrednostjo 0,85. Usklajenost merjenja petih instrumentov TROMINO Slika 2 prikazuje HVSR za pet instrumentov Tromino s serijskimi številkami s/n 15, 16, 17, 18 in 19. Analizo za instrument s/n 19 smo že opravili. S pomočjo referenčnega instrumenta lahko analiziramo tudi ostale merilnike Tromino. Instrumenti s/n 19, s/n 17 in s/n 16 so skoraj usklajeni med seboj in imajo skoraj usklajeno odstopanje v prenosnih funkcijah med navpičnimi in vodoravnimi senzorji. Za te instrumente veljajo torej podobne ugotovitve kot za instrument s serijsko številko s/n 19. Krivulja HVSR instrumenta Tromino s/n 15 se nad frekvenco 0,5 Hz približa HVRS krivulji referenčnega instrumenta (slika 2). Komponenta, postavljena v smeri E-W, ima zelo velik lastni šum pri frekvencah pod 0,5 Hz. Zaradi neznane konstrukcije merilnika samo na podlagi meritve ne moremo ugotoviti, ali je vzrok senzor ali pretvornik A/D. Pri vseh treh senzorjih je »mirovna lega« premaknjena iz centra, predvsem mirovna lega E-W komponente. (preglednica 1). Ali je to razlog za večji lastni šum in kako to vpliva na linearnost sistema, ne vemo, ker ne poznamo konstrukcije instrumenta (ne vemo, katere vrednosti so še dopustne). Pri instrumentu Tromino s/n 18 so odstopanja v prenosnih funkcijah najmanj izrazita. Prenosne funkcije v vseh treh komponentah so si med seboj podobne. Analiza navpičnih komponent pa pokaže na motnjo pri tem instrumentu (slika 8). Ta komponenta ima okvaro, ki vpliva na meritve, tako da navidezno poveča šum pri nizkih frekvencah. Zaradi konstrukcije instrumenta ne vemo, ali je vzrok senzor ali elektronika. Okvara se pri površni analizi lahko izmuzne, če pri analizi uporabimo »glajenje« spektra. Potresi 2009.indb 46 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Primerjalni test instrumentov Preglednica 1. »Mirovna lega« pri instrumentih Tromino. Table 1. »Zeroposition« for Tromino instruments. 47 komponenta / component s/n 19 s/n 18 s/n 17 s/n 16 s/n 15 digitalna vrednost/ digital value [counts] digitalna vrednost/ digital value [counts] digitalna vrednost/ digital value [counts] digitalna vrednost/ digital value [counts] digitalna vrednost/ digital value [counts] E - W 0 74 45 95 208 N - S 0 37 73 103 155 Z 0 9 124 80 182 # Slika 8. Amplitudni spekter navpične komponente za instrumenta Tromino s/n 18 in s/n 19. Figure 8. Amplitude spectrum for vertical component of instruments Tromino s/n 18 and 19. Zaključek Pravilna interpretacija meritev temelji na točnih in natančnih meritvah. Točne in natančne meritve zagotovimo tedaj, kadar so merilniki umerjeni. Kadar nimamo možnosti za umerjanje merilnikov, je primerno, da določimo interval periodičnega preverjanja merilnikov med seboj, pri čemer izberemo enega od merilnikov za primarnega, ki pa ga moramo uskladiti z referenčnim merilnikom. Če nimamo usklajenega primarnega merilnika, ne vemo nič o točnosti meritev. Potresi 2009.indb 47 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 48 I. Tasič Literatura EarthData, 2010: http://www.earthdata.co.uk/pr6-24.html (zadnjič dostopno 2010-09-27) Holcomb, G. L., 1989. A direct method for calculating instrument noise levels in side-by-side seismometer evaluations. Open-file Report 89-214, U. S. Geological Survey. Lennartz, 2010: Lennartz Electronic GmbH, Germany: http://www.lennartz-lectronic.de/MamboV4.5.2/index.php (zadnjič dostopano 2010-09-29). Pavlis G. L., Vernon F. L., 1994. Calibration of seismometers using ground noise. Bull. Seism. Soc Am. 84, 1243-1255. Sleeman, R., van Wettum, A., Trampert J., 2006. Three-channel correlation analysis: A new technique to measure instrumental noise of digitizers and seismic sensors. Bull. Seism. Soc Am. 96, 258-271. Peterson, J., 1993. Observations and modelling of background seismic noise. Open-file report 93-322, U. S. Geological Survey, Albuquerque, New Mexico. Tromino, 2010 a:http://www.TROMINO.it, (2010-07-20). Tromino, 2010 b:http://www.TROMINO.it/noisecurves.htm, (2010-07-20). Potresi 2009.indb 48 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 potresi v Sloveniji leta 2009 Earthquakes in Slovenia in 2009 Ina Cecic, Tamara Jesenko, Mladen Zivčic, Martina Carman Povzetek Potresna aktivnost v letu 2009je bila zmerna. Prebivalci so čutili več kot 32potresnih sunkov. Potres z največjo intenziteto je bil 27. oktobra ob 19. uri 24 minut po univerzalnem koordiniranem času (UTC) oziroma ob 21. uri 24 minut po srednjeevropskem času (SEČ) z žariščem v bližini Rateč. Njegova lokalna magnituda je bila 2,0 (ARSO, 2009-2010), največja intenziteta pa V EMS-98. Največjo lokalno magnitudo 2,9 je imel potres 23. januarja ob 3. uri 27 minut po UTC (4. uri in 27 minut po SEČ) pri Dobrovi. V Sloveniji smo čutili tudi nekatere potrese, ki so se zgodili v Italiji, med katerimi je najmočnejši, 6. aprila, razdejal mesto L 'Aquila in okoliške kraje. Abstract Earthquake activity was moderate in 2009. The inhabitants felt more than 32 earthquakes. The strongest earthquake according to its maximum intensity was on 27 October at 19.24 UTC (21.24 Central European daylight saving time / CET) in the vicinity of Rateče. Its local magnitude was 2.0 (ARSO, 2009-2010), and the highest intensity V EMS-98. On 23 January at 3.27 UTC (4.27 CET) there was the strongest earthquake in Slovenia in 2009 according to its local magnitude (2.9). Several earthquakes from Italy were felt as well, the strongest among them being the one on 6 April that devastated LAquila and its surroundings. Uvod 0 Potresna aktivnost v letu 2009 v Sloveniji je bila zmerna (ARSO, 2009-2010). Po januarskih 0 potresih pri Kanalu, Ljubljani, Novem mestu in Dobrovi se je februarja zatreslo najprej pri Dolu, potem pri Brežicah, Brezovici pri Metliki in Kostanjevici na Krki. Februarja smo zabeležili zanimiv niz potresov pri Gorenji vasi in ga opisujemo v posebnem prispevku (Čarman in sod., 2010). V marcu prebivalci niso čutili nobenega potresa. Aprila so sledili potresi v srednji Italiji, najmočnejši izmed njih je podrobneje opisan v posebnem prispevku (Cecic in Godec, 2010). Poleg omenjenih so prebivalci čutili tudi potres blizu Doblič. Maja so tresenje tal čutili v okolici Prevalj, Črne na Koroškem in Šmarjeških Toplic. Junija potresov, ki bi jih prebivalci čutili, ni bilo. Julija so prebivalci Slovenije čutili le en potres, ki se je zgodil v bližini Ilirske Bistrice. V avgustu smo zabeležili potresa pri Mengšu in Bednju, septembra se je treslo pri Črnomlju. Oktobra so potrese čutili prebivalci v okolici Vodic, Rateč in Podkorena. V Sloveniji je leta 2009 največje potresne učinke dosegel potres, ki se je zgodil 27. oktobra ob 19. uri 24 minut po svetovnem koordiniranem času (UTC) oz. ob 21. uri 24 minut po srednjeevropskem času v bližini Rateč. Njegova lokalna magnituda je bila 2,0 (ARSO, 2009-2010), največja intenziteta pa V EMS-98 v Ratečah. Kratica EMS-98 je okrajšava za evropsko potresno lestvico (Grunthal, 1998a, 1998b), rimska številka pred njo pa pove stopnjo intenzitete, tako niz 'IV-V EMS-98' lahko preberemo 'od četrte do pete stopnje po evropski potresni lestvici'. Prebivalci so v naslednjih dneh čutili tudi več šibkih popotresov, zadnjega v začetku novembra. Novembra smo zbirali podatke o potresih pri Kobaridu in Muljavi. V decembru so prebivalci čutili tri potrese: dva v zgornjem Posočju in enega v obmejnem območju Furlanije. Seizmografi državne mreže potresnih opazovalnic so leta 2009 zabeležili 1298 potresov z žariščem v Sloveniji, katerim smo lahko določili lego žarišča in lokalno magnitudo (slika 1). Velikost lokalne magnitude je ponazorjena z velikostjo kroga, medtem ko barva označuje globino potresnega žarišča. Prebivalci različnih območij Slovenije so v letu 2009 čutili več kot 32 potresnih sunkov. »Več kot« zato, ker so opazovalci v svojih opisih včasih podali le opažanja, ki se jih ni dalo pripisati 49 Potresi 2009.indb 49 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 50 I. Cecic, T. Jesenko, M. Živčic, M. Čarman 47° 00' 46° 30' 46° 00' 45° 30' 13° 30' Magnituda MLV 0 1 2 3 0 5 10 15 20 40 km Slika 1. Nadžarišča potresov v letu 2009, ki smo jim določili žariščni čas, koordinati nadžarišča in globino žarišča. Barva simbola ponazarja žariščno globino, njegova velikost pa vrednost lokalne magnitude MLV. Slika je bila narejena s programom GMT (Wessel in Smith, 1991, 1998). Figure 1. Distribution of epicentres in 2009, whose focal times, epicentral coordinates and focal depths were calculated; coloured symbols of varying sizes give information on focal depth and local magnitude MLV. Figure wasprepared using GMT software (Wessel and Smith, 1991, 1998). točno določenem dogodku, npr. »po glavnem sunku smo čutili še več manjših«. Nadžarišča (epicentri) 28-ih potresov so prikazana na sliki 2. Velikost kroga označuje velikost lokalne magnitude, barva pa največjo intenziteto potresa, ki jo je potres dosegel. En potres je dosegel največjo intenziteto V EMS-98. Preostali štirje potresi so našteti v preglednici 2. V preglednici 1 smo podali osnovne podatke 75-ih lokalnih potresov z opredeljeno lokalno magnitudo večjo ali enako 1,5 ter 11 šibkejših potresov, ki so jih prebivalci Slovenije čutili. Za vsak potres posebej smo navedli datum (leto, mesec, dan), žariščni čas (h:m:s UTC), koordinati nadžarišča (z. šir. °N, z. dolž. °E), žariščno globino (h km), povprečno vrednost lokalne magnitude (Mlv), povprečno vrednost magnitude MD, največjo intenziteto (Imax EMS-98), ki jo je potres dosegel v Sloveniji, število opazovalnic (nst), ki so prispevale podatke, in celotno napako (kvadratni koren srednje kvadratne napake RMS v sekundah) pri izračunu žariščnega časa. V stolpcu »Potresno območje« smo za epicentre v Sloveniji v večini primerov podali ime naselja, ki je najbližje določenemu nadžarišču in je navedeno v seznamu naselij Geodetske uprave RS (RGU, 1995). Za opredelitev osnovnih parametrov potresov, podanih v preglednici 1 smo uporabili vse razpoložljive analize potresov zabeleženih na potresnih opazovalnicah državne mreže v Sloveniji Potresi 2009.indb 50 -(©4- 13.10.2010 12:54:12 Potresi v Sloveniji leta 2009 51 # Slika 2. Nadžarišča potresov, ki so jih v letu 2009 čutili prebivalci Slovenije. Barva simbola ponazarja največjo doseženo intenziteto v Sloveniji, njegova velikost pa vrednost lokalne magnitude MLV. Slika je bila narejena s programom GMT (Wessel in Smith, 1991, 1998). Figure 2. Epicentres of earthquakes felt in Slovenia in 2009. Size of symbols represents local magnitude and colour represents maximal intensity. Figure was prepared using GMT software (Wessel and Smith, 1991, 1998). (ARSO, 2009-2010) ter v Avstriji (ZAMG, 2009-2010), na Hrvaškem (GZAM, 2009-2010) in v Italiji (OGS, 2009). Žariščni čas (čas, ko je potres nastal), koordinati nadžarišča in žariščno globino smo opredelili iz časov prihodov vzdolžnega (P) in prečnega (S) valovanja na potresno opazovalnico. Potrese smo locirali s programom HYPOCENTER (Lienert in sod., 1988; Lienert, 1994). Uporabili smo povprečni hitrostni model za ozemlje Slovenije, opredeljen iz tridimenzionalnega modela za prostorsko valovanje (Michelini in sod., 1998), in model za površinsko valovanje (Živčic in sod., 2000). Pri potresih, za katere smo lahko določili le koordinati nadžarišča, smo za žariščno globino privzeli 7 km. Lokalno magnitudo potresov (MLV) smo opredelili iz največje hitrosti navpične komponente nihanja tal (A/T v nm/s) na potresnih opazovalnicah državne mreže v Sloveniji po enačbi: Mlv = log (A/T) + 1,52 log D - 3,2 kjer je D oddaljenost nadžarišča v kilometrih. V preglednici 1 je podana povprečna vrednost Mlv vseh opazovalnic. Magnitudo MD smo opredelili iz trajanja zapisov potresov na opazovalnicah državne mreže v Sloveniji in INOGS mreže potresnih opazovalnic v Furlaniji. Pri tem smo uporabili enačbo: Potresi 2009.indb 51 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 ■ 52 I. Cecic, T. Jesenko, M. Živčic, M. Čarman Md = 2,22 log (t) - 1,465 kjer je t trajanje zapisa potresa v sekundah (Rebez in Renner, 1991). Največja intenziteta (Imax), ki jo je potres dosegel na ozemlju Slovenije, je opredeljena po evropski potresni lestvici (EMS-98). Kadar podatki niso zadoščali za nedvoumno določitev intenzitete, smo privzeli razpon možnih vrednosti (npr. IV-V). Preglednica 1. Seznam potresov leta 2009, ki imajo lokalno magnitudo večjo ali enako 1,5 in smo jim lahko izračunali žariščni čas, koordinati nadžarišča (epicentra) in globino žarišča. Pri nekaterih potresih je navedena še največja intenziteta. V preglednici je tudi 11 potresov s sicer manjšo lokalno magnitudo, ki pa so jih prebivalci Slovenije čutili. Table 1. List of earthquakes with MLV > 1,5 in 2009 for which the hypocentral time, co-ordinates of epicentre and focal depth were calculated; the maximum intensity of felt earthquakes is also provided. Information about 11 earthquakes with weaker magnitude, that were felt by inhabitants of Slovenia, is also included. datum čas (UTC) z. šir. z. dolž. h nst RMS mlv Lax potresno območje hh:mm:ss °N o E km s EMS 98 date time (UTC) lat lon h nst RMS mlv md Lax epicentral area hh:mm:ss °N o E km s EMS 98 3. 1. 2009 9:1:23,4 46,09 13,65 18 64 0,4 2,6 3,0 III Kanal 3. 1. 2009 18:54:31,1 46,19 14,48 16 51 0,4 2,4 2,5 III Torovo 8. 1. 2009 10:46:58,5 46,03 15,13 7 23 0,2 1,6 Kal pri Krmelju 12. 1. 2009 15:40:19,2 46,13 14,07 18 25 0,3 1,7 2,0 Kopačnica 16. 1. 2009 3:40:0,8 46,48 14,50 8 15 0,2 1,7 1,9 Ebriach, Avstrija 20. 1. 2009 0:35:33,5 45,87 15,12 7 35 0,5 2,0 2,2 IV Mali Kal 20. 1. 2009 23:4:55,1 46,55 15,11 7 13 0,4 1,6 Pameče 23. 1. 2009 3:27:59,6 46,07 14,42 19 46 0,5 2,9 3,1 IV šujica 27. 1. 2009 12:32:56,6 46,19 14,08 10 22 0,3 1,7 2,1 Zala 30. 1. 2009 13:39:54,3 46,57 15,25 4 5 0,1 1,7 Sv. Anton na Pohorju 3. 2. 2009 2:30:34,5 46,45 13,57 14 42 0,5 1,9 2,3 Cave del Predil, italija 6. 2. 2009 1:40:53,6 45,86 15,49 4 7 0,2 1,3 zvok Dol 6. 2. 2009 2:18:52,5 45,86 15,47 8 47 0,4 2,4 2,9 IV-V Podbočje 6. 2. 2009 15:31:18,7 45,85 15,49 7 14 0,4 1,6 1,9 Dol 10. 2. 2009 17:56:28,2 45,67 15,57 12 40 0,5 2,4 2,5 Pribič, Hrvaška 11. 2. 2009 13:23:1,6 45,71 15,58 6 13 0,3 1,6 Gorica Svetojanska, Hrvaška 16. 2. 2009 15:44:21,1 45,70 15,33 10 31 0,5 2,0 2,6 IV Bojanja vas 16. 2. 2009 21:6:51 45,84 15,43 4 4 0,1 0,7 zvok Kostanjevica na Krki 25. 2. 2009 9:24:32,3 46,10 14,78 12 27 0,2 1,7 2,3 Kresnice 26. 2. 2009 7:21:25,7 46,11 14,18 15 30 0,4 1,9 2,2 žabja vas 26. 2. 2009 10:33:2,7 46,11 14,18 15 27 0,4 1,7 1,9 Dobje 26. 2. 2009 10:39:2 46,11 14,17 15 25 0,3 1,8 2,2 žabja vas 28. 2. 2009 15:51:29,4 46,11 14,18 15 34 0,4 1,7 2,1 žabja vas 10. 3. 2009 4:2:58,1 45,62 14,26 19 58 0,4 2,4 3,0 Bač 21. 3. 2009 17:22:45 45,70 15,69 8 17 0,3 1,9 Jastrebarsko,Hrvaška 1. 4. 2009 18:4:8,1 46,64 13,80 15 21 0,4 1,9 2,4 Obere Fellach, Avstrija Potresi 2009.indb 52 ■(©+ 13.10.2010 12:54:09 Potresi v Sloveniji leta 2009 53 datum čas (UTC) z. šir. z. dolž. h nst RMS mlv Lax potresno območje hh:mm:ss °N o E km s EMS 98 date time (UTC) lat lon h nst RMS mlv md Lax epicentral area hh:mm:ss °N o E km s EMS 98 10. 4. 2009 5:33:18,3 45,67 15,60 10 29 0,3 2,0 volavje, Hrvaška 18. 4. 2009 20:42:29,6 45,55 15,13 1 5 0,2 1,1 III Dobliče 20. 4. 2009 10:54:28 46,46 13,40 12 24 0,4 1,6 2,4 iof di Montusio, italija 21. 4. 2009 2:26:6,4 46,46 13,40 12 31 0,4 1,7 2,4 iof di montusio, italija 23. 4. 2009 1:17:48,2 46,09 14,92 14 35 0,4 1,9 1,7 mošenik 23. 4. 2009 23:24:14,7 46,09 14,92 15 36 0,4 1,7 2,0 mošenik 26. 4. 2009 12:26:38,6 45,88 14,99 7 27 0,4 1,7 1,9 šahovec 5. 5. 2009 1:57:40,9 46,07 13,95 8 34 0,5 1,7 2,3 Jagršče 8. 5. 2009 19:22:30,3 46,54 16,72 23 4 0,2 1,7 szentmargitfalva madžarska 9. 5. 2009 2:25:43,7 46,52 16,69 18 20 0,6 2,2 szentmargitfalva, madžarska 17. 5. 2009 14:58:19,3 45,81 15,05 13 34 0,4 1,8 2,2 Brezova Reber pri dvoru 21. 5. 2009 8:21:44,9 46,47 14,89 10 48 0,6 2,2 2,5 iv javorje 22. 5. 2009 4:12:33,4 46,48 14,89 12 24 0,4 1,9 2,2 iii-iv žerjav 22. 5. 2009 14:14:32,9 45,92 15,07 8 26 0,3 1,6 1,7 Gradišče pri Trebnjem 29. 5. 2009 19:26:14,9 45,83 15,22 2 6 0,3 0,4 zvok Novo mesto 31. 5. 2009 2:42:5,2 46,31 13,56 6 16 0,5 1,6 1,9 čezsoča 16. 6. 2009 14:58:21,4 46,30 15,49 9 21 0,3 1,6 Lipoglav 16. 6. 2009 19:56:3,7 46,27 13,30 15 22 0,3 1,6 2,1 Talpana, italija 18. 6. 2009 8:8:46,4 46,32 13,42 18 16 0,1 1,7 2,0 skutnik, meja slovenija -italija 25. 6. 2009 22:31:53,6 46,46 13,57 14 29 0,5 1,9 2,9 cave del Predil, italija 15. 7. 2009 2:3:31,6 45,59 14,25 14 29 0,5 1,5 2,1 F ilirska Bistrica 22. 7. 2009 12:37:58 46,06 14,45 11 31 0,3 1,7 2,2 stranska vas 28. 7. 2009 23:10:10,1 46,08 14,64 12 19 0,4 1,7 1,1 Podgrad 29. 7. 2009 3:6:29 46,40 15,84 12 22 0,3 1,7 zgornja Hajdina 30. 7. 2009 15:8:42 45,38 14,62 20 33 0,5 1,9 2,4 Kamenjak, hrvaška 1. 8. 2009 3:4:36,6 46,16 14,53 18 47 0,5 2,5 2,7 iv šinkov Turn 1. 8. 2009 21:31:26,7 46,00 14,95 12 37 0,4 1,8 2,0 Gobnik 21. 8. 2009 22:18:52,5 45,51 15,29 8 16 0,3 1,2 iii bedenj 27. 8. 2009 7:0:58,2 46,01 15,79 10 22 0,4 1,8 kraljevec, hrvaška 29. 8. 2009 6:8:13,1 46,17 14,52 17 34 0,4 1,6 1,8 koseze 30. 8. 2009 19:55:23 46,52 14,29 7 52 0,5 2,4 3,0 unterloibl, Avstrija 7. 9. 2009 3:14:27,1 45,60 15,27 5 29 0,5 1,8 1,8 iv kapljišče 14. 9. 2009 21:23:2,8 46,40 15,21 12 18 0,4 1,6 1,9 kozjak 1. 10. 2009 3:29:3,2 45,68 14,18 12 21 0,3 1,6 2,3 kal 2. 10. 2009 11:22:34,5 45,81 15,47 4 10 0,3 1,8 vrtača 2. 10. 2009 19:39:0,3 46,41 14,31 16 24 0,3 1,8 2,2 Podljubelj 3. 10. 2009 18:28:8,6 46,30 14,43 6 39 0,4 1,6 2,1 Tupaliče 9. 10. 2009 21:36:47,1 46,26 13,76 10 41 0,5 1,6 2,3 tolminske Ravne Potresi 2009.indb 53 ■(©+ 13.10.2010 12:54:10 50 I. Cecic, T. Jesenko, M. Živčic, M. Čarman datum čas (UTC) z. šir. z. dolž. h nst RMS mlv Lax potresno območje hh:mm:ss °N o E km s EMS 98 date time (UTC) lat lon h nst RMS mlv md Lax epicentral area hh:mm:ss °N o E km s EMS 98 10. 10. 2009 4:12:0,5 46,21 14,49 11 22 0,4 1,5 2,2 F Vodice 27. 10. 2009 19:24:15 46,51 13,73 14 58 0,4 2,0 2,8 v Rateče 27. 10. 2009 19:45:3,7 46,51 13,72 13 7 0,2 0,7 iii-iV Rateče 27. 10. 2009 20:27:51,1 46,51 13,72 11 18 0,3 1,2 2,1 iii-iV Rateče 27. 10. 2009 23:55:16,5 46,50 13,72 7 3 0,0 0,1 F Rateče 28. 10. 2009 4:0:13,2 46,51 13,72 11 30 0,3 1,7 2,4 iV-V Rateče 29. 10. 2009 17:45:4,8 46,28 13,64 10 24 0,3 1,7 2,3 Drežniške Ravne 2. 11. 2009 17:6:7,7 46,51 13,71 11 10 0,2 0,9 1,7 iii Rateče 14. 11. 2009 20:57:5 46,63 15,11 7 7 0,2 1,6 Kozji Vrh nad Dravogradom 15. 11. 2009 12:46:19,3 46,32 13,43 19 62 0,4 2,2 2,8 iV Uccea, meja italija - Slovenija 17. 11. 2009 22:53:41,4 45,90 14,80 8 21 0,3 1,0 F ivančna Gorica 29. 11. 2009 9:59:5,4 46,72 15,24 9 8 0,5 1,7 Eibiswald, Avstrija 30. 11. 2009 19:22:0 45,70 15,61 7 27 0,3 2,1 Gorica Svetojanska, Hrvaška 19. 12. 2009 0:6:43,8 46,34 13,67 7 9 0,3 0,7 iii Soča 21. 12. 2009 5:37:35,5 46,13 13,34 18 60 0,4 3,0 3,5 iV-V Povaletto, italija 25. 12. 2009 14:20:1,4 46,27 13,71 7 28 0,5 1,6 2,1 V. Bogatin 25. 12. 2009 20:46:24,3 46,30 13,63 6 26 0,5 1,7 2,2 Lepena 26. 12. 2009 4:50:44,7 46,30 13,66 10 22 0,6 1,6 2,0 Lepena 26. 12. 2009 6:43:26 46,33 13,62 10 36 0,5 2,0 2,6 iii-iV Kal-Koritnica 27. 12. 2009 2:51:51,3 45,45 14,34 12 14 0,6 1,7 2,3 Sušak 29. 12. 2009 3:53:25,5 45,40 15,22 5 5 0,2 1,6 Vukovci Podatki o nekaterih močnejših potresih, ki so jih prebivalci Slovenije čutili V tem poglavju in na slikah od 3 do 11 so natančneje opisani in prikazani le nekateri izmed potresov, ki so jih v zadnjem letu čutili prebivalci Slovenije. Zaradi velikega števila dogodkov ni bilo mogoče predstaviti učinkov vseh. Na sliki 12 so prikazane največje intenzitete, ki so jih v letu 2009 v posameznih krajih čutili prebivalci Slovenije. 20. januar 2009 ob 0. uri 35 minut po UTC. Potres z žariščem v okolici Novega mesta je največje učinke (IV EMS-98) dosegel v dveh precej oddaljenih krajih, Biški vasi in Stopičah (slika 3). Center za obveščanje je prejel številne klice iz Novega mesta. Prebivalci so poročali o močnem hrupu, kot bi se veliko snega vsulo s strehe. Slike 3 — 11. Prikazani so učinki nekaterih potresov, ki so jih v letu 2009 čutili prebivalci Slovenije. Na kartah je uporabljena Gauss-Krugerjeva mreža oz. kilometrsko merilo, ki olajša ocenjevanje medsebojne oddaljenosti prikazanih krajev. Figures 3 to 11. The effects of some earthquakes felt by inhabitants of Slovenia in 2009 are shown. The Gauss-Kruger coordinate system is used, which facilitates evaluation of the distance between the places shown in the maps. čutili = felt, zvok = sound, niso čutili = not felt. Potresi 2009.indb 54 -(©4- 13.10.2010 12:54:12 Potresi v Sloveniji leta 2009 55 5105- 5100- 5095- 20.01.2009 00:35 UTC Šentjanž 5090- 5085- 5080- 5075- 5070- 5065- 5060- 5055- Dol. Podboršt Hrib pri Hinjah IV EMS-98 -IV * zvok * čutili niso čutili Biška 50505485 5490 5495 5500 5505 5510 5515 5520 5525 5530 5535 Slika 3. Intenziteta potresa 20. januarja 2009 ob 0. uri 35 minut po UTC v posameznih naseljih. Figure 3. Intensity of earthquake on 20 January 2009 at 00.35 UTC in individual settlements. 23. januar 2009 ob 3. uri 27 minut po UTC. Glede na lokalno magnitudo 2,9 je bil to najmočnejši potres v Sloveniji v letu 2009. Žarišče potresa je bilo zahodno od Ljubljane, v okolici Dobrove. Potres je zbudil in vznemiril številne prebivalce Ljubljane in okoliških krajev, posebej tiste v višjih nadstropjih. Drugih posledic ni bilo (slika 4). 6. februarja 2009 ob 2. uri 18 minut po UTC. Žarišče tega potresa je bilo pri Podbočju v dolini Krke (slika 5). Najbolj so ga čutili na Šutni, z intenziteto IV-V EMS-98. Opazovalec je poročal, da se je pohištvo (postelje) tako močno treslo, da so zbežali na prosto. 16. februar 2009 ob 15. uri 44 minut po UTC. Potres je imel učinke na majhnem območju, najmočnejše v krajih Bojanja vas, Radovica in Gornji Suhor (slika 6). Največja dosežena intenziteta je bila IV EMS-98, magnituda potresa je bila 2,0. 5. april 2009 ob 20. uri 20 minut po UTC. Potres z žariščem v severni Italiji, blizu kraja Forli, so čutili tudi ponekod pri nas, najmočneje (IV EMS-98) v Luciji. Potresi 2009.indb 55 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 50 I. Cecic, T. Jesenko, M. Živčic, M. Čarman 5150- 5140- 5070- 5050- 5040- 5400 5410 5420 5430 5440 5450 5460 5470 5480 5490 5500 5510 Slika 4. Intenziteta potresa 23. januarja 2009 ob 3. uri 27 minut po UTC v posameznih naseljih. Figure 4. Intensity of earthquake on 23 January 2009 at 03.27 UTC in individual settlements. 5100- Rigonce 5070- 5050- 5500 5510 5520 5530 5540 5550 5560 Slika 5. Intenziteta potresa 6. februarja 2009 ob 2. uri 18 minut po UTC v posameznih naseljih. Figure 5. Intensity of earthquake on 6 February 2009 at 02.18 UTC in individual settlements. Potresi 2009.indb 56 -(©4- 13.10.2010 12:54:12 Potresi v Sloveniji leta 2009 57 5 0 9 0-- • IV EMS-98 5085 ! iii-IV 5085~ ★ zvok ~k čutili niso čutili 5 080- 5 060 5055 5050 5045 5 040 5035 5500 5505 5510 5515 5520 5525 5530 5535 5540 5545 Slika 6. Intenziteta potresa 16. februarja 2009 ob 15. uri 44 minut po UTC v posameznih naseljih. Figure 6. Intensity of earthquake on 16 February 2009 at 15.44 UTC in individual settlements. A V S T R I J A / Goriški Vrh Dravograd 5145- 5140- 5135- 5130- Prevalje Ravne na m Koroškem • Leše W • ** • Slovenj * Gradec Žerjav • Tomaška vas • IV EMS-98 512 5- I III-IV *k zvok 512 0-1 * čutili niso čutili 5115- 21.05.2009 08:21 UTC 5475 5480 5485 5490 5495 5500 5505 5510 5515 5520 Slika 7. Intenziteta potresa 21. maja 2009 ob 8. uri 21 minut po UTC v posameznih naseljih. Figure 7. Intensity of earthquake on 21 May 2009 at 08.21 UTC in individual settlements. 5155 Potresi 2009.indb 57 -(©4- 13.10.2010 12:54:14 50 I. Cecic, T. Jesenko, M. Živčic, M. Čarman 5120- 5110- 5090- 508054 Slika 8. Intenziteta potresa 1. avgusta 2009 ob 3. uri 4 minute po UTC v posameznih naseljih. Figure 8. Intensity of earthquake on 1 August 2009 at 03.04 UTC in individual settlements. 5510 5515 5520 5525 Slika 9. Intenziteta potresa 7. septembra 2009 ob 3. uri 14 minut po UTC v posameznih naseljih. Figure 9. Intensity of earthquake on 7 September 2009 at 03.14 UTC in individual settlements. Potresi 2009.indb 58 -(©4- 13.10.2010 12:54:12 Potresi v Sloveniji leta 2009 57 5160- 5155- 5150- 5145- 514 0- 5135- 5130- 80 5385 5390 5395 5400 5405 5410 5415 5420 5425 Slika 10. Intenziteta potresa 27. oktobra 2009 ob 19. uri 24 minut po UTC v posameznih naseljih. Figure 10. Intensity of earthquake on 27 October 2009 at 19.24 UTC in individual settlements. 5375 5380 5385 5390 5395 5400 5405 5410 5415 Slika 11. Intenziteta potresa 21. decembra 2009 ob 5. uri 37 minut po UTC v posameznih naseljih. Figure 11. Intensity of earthquake on 21 December 2009 at 05.37 UTC in individual settlements. Potresi 2009.indb 59 -(©4- 13.10.2010 12:54:14 60 I. Cecic, T. Jesenko, M. Živčic, M. Čarman 6. april 2009 ob 1. uri 32 minut po UTC. Najmočnejši potres v letu 2009, ki so ga čutili prebivalci Slovenije, se je zgodil v srednji Italiji in je razdejal mesto L'Aquila in okoliške kraje. Potres smo podrobneje opisali v posebnem prispevku (Cecic in Godec, 2010). Čutili so po vsej Sloveniji, čeprav so o njem poročali le redki posamezniki. Največjo intenziteto (III-IV EMS-98) je dosegel v Ljubljani (Vič), Preddvoru in na Obrežju. 21. maj 2009 ob 8. uri 21 minut po UTC. Ta potres je največjo intenziteto (IV EMS-98) dosegel na Ravnah na Koroškem, Lešah, Prevaljah in v Mežici (slika 7). 22. maj 2009 ob 4. uri 12 minut po UTC. Šibko tresenje tal z intenziteto III-IV EMS-98 je zbudilo posamezne prebivalce Belih Vod. Opazovalka je slišala bučanje, v hiši je rahlo zapokal lesen strop. 1. avgust 2009 ob 3. uri 4 minut po UTC. Tokrat se je zatresla okolica Vodic (slika 8). Magni-tuda tega dogodka je bila 2,5. V posameznih delih Ljubljane ter krajih Šinkov Turn, Vir, Mengeš, Homec in Trzin je bila intenziteta IV EMS-98. Prebivalci so poročali o zmernem tresenju tal, pohištva in strešnih ogrodij. Ponekod so se oglasile domače živali (kokoši, fazani, pav itn.). 7. september 2009 ob 3. uri 14 minut po UTC. Potres z magnitudo 1,8 je v krajih Berčice, Metlika, Gradac v Beli Krajini, Krasinec, Butoraj, Črnomelj, Tribuče in Bedenj dosegel intenziteto IV EMS-98 (slika 9). Prebivalce je zbudilo škripanje pohištva in lesenih ostrešij hiš. Ponekod so ob potresu slišali močno bobnenje. 27. oktober 2009 ob 19. uri 24 minut, 19. uri 45 minut in 20. uri 27 minut po UTC. V letu 2009 so prebivalci Slovenije najmočneje čutili prvi potres od naštetih. Ta je v Ratečah dosegel # 5200- 5180- 5160- 5140- 5120- 5100- 5080 5060- 5040- 5020 • V EMS-98 ■ IV-V • IV ■ III-IV III ■ II-III • II * zvok * čutili • niso čutili 5380 5400 5420 5440 5460 5480 5500 5520 5540 5560 5580 5600 5620 Slika 12. Združena karta intenzitet vseh potresov v letu 2009 za posamezen kraj. V primeru, da so v posameznem kraju čutili več potresov, je označena največja intenziteta, ki je bila dosežena kadarkoli v tem letu. Figure 12. Overall map of the largest intensities of all earthquakes in 2009 felt by the inhabitants of Slovenia in individual places. Potresi 2009.indb 60 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Potresi v Sloveniji leta 2009 61 intenziteto V EMS-98 (slika 10). Njegova lokalna magnituda ni bila velika, le 2,0, kljub temu so bili potresni učinki, o katerih so ljudje poročali, najmočnejši v letu 2009. Prebivalci so poročali o glasnem zvoku in močnem navpičnem sunku. Marsikdo je pomislil, da je nekomu eksplodirala peč za centralno kurjavo. Posamezniki so v strahu zapustili domove, večina pa je prišla na prosto po potresu. Manjši nestabilni predmeti so se premaknili ali prevrnili, poročali so tudi o finih razpokah v ometu. Razločno so čutili vsaj dva manjša popotresa, ki sta sledila glavnemu dogodku. 28. oktober 2009 ob 4. uri 0 minut po UTC. To je najmočnejši popotres predhodno omenjenega potresa, imel je magnitudo 1,7 (slika 10). Najbolj so ga čutili v Ratečah (IV-V EMS-98). Prebivalci so se zbudili, redki so odšli na prosto. Zadnji potres v tem nizu, ki so ga prebivalci čutili, se je zgodil 2. novembra ob 17. uri 6 minut po UTC. 15. november 2009 ob 12. uri 46 minut po UTC. Potres z magnitudo 2,2 je imel žarišče ob meji z Italijo, pri kraju Uccea (Učja). V Sloveniji so ga najbolj čutili v Bovcu, kjer je bila intenziteta IV EMS-98. Kljub temu, da potres ni bil močan, so bili prebivalci Posočja zaskrbljeni, ker še niso pozabili grenke izkušnje iz bližnje preteklosti. 21. december 2009 ob 5. uri 37 minut po UTC. Ta potres so najmočneje (IV-V EMS-98) čutili prebivalci Livka (slika 11). Opazili so močan kratek sunek, ob katerem so zaropotali pohištvo in okna. Posamezniki so med potresom prestrašeni zbežali na prosto. 26. december 2009 ob 6. uri 43 minut po UTC. Redki prebivalci zahodnega dela Slovenije so čutili potres z žariščem v okolici Bovca. Potres je dosegel intenziteto III-IV EMS-98 v krajih Volarje, Drežnica, Kobarid in Soča. Ponekod so prebivalci ob potresu slišali značilno hrumenje. Sklepne misli Potresna aktivnost v Sloveniji v letu 2009 je bila zmerna. Histogram na sliki 13 kaže porazdelitev lokalnih magnitud (MLV), ki smo jih opredelili za 1278 potresov. 95 odstotkov teh potresov je imelo lokalno magnitudo manjšo od 1,6. Slika 13. Porazdelitev potresov v Sloveniji v letu 2009 glede na magnitudi MLV in MD. Figure 13. Distribution of earthquakes in Slovenia in 2009 with respect to magnitudes MVV and MD. Potresi 2009.indb 61 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 50 I. Cecic, T. Jesenko, M. Živčic, M. Čarman Preglednica 2. Seznam potresov z žarišči v drugih državah, ki so jih čutili prebivalci Slovenije v letu 2009. Table 2. List of earthquakes with origins in other countries that were felt by the inhabitants of Slovenia in 2009. datum čas (UTC) Imax nadžarišče hh:mm:ss EMS - 98 date time (UTC) Imax epicentre hh:mm:ss EMS - 98 5. 4. 2009 20:20 iV Forli, italija 6. 4. 2009 1:32 iii-iV L'Aquila, italija 7. 4. 2009 17:47 iii L'Aquila, italija 9. 4. 2009 0:53 ii-iii L'Aquila, italija # Slika 14. Porazdelitev potresov v Sloveniji v letu 2009 glede na največjo intenziteto EMS-98. Figure 14. Distribution of earthquakes in Slovenia in 2009 with respect to maximum intensity EMS-98. Med potresi, za katere smo prostovoljnim opazovalcem razposlali makroseizmične vprašalnike ali opravili terenske raziskave, je osem potresov doseglo največjo intenziteto IV EMS-98, trije intenziteto IV-V EMS-98 in en potres intenziteto V EMS-98. Drugi potresi (20) so imeli največjo intenziteto III-IV EMS-98 ali manjšo. Prebivalci so skupno čutili vsaj 32 potresov (sliki 2 in 14). Porazdelitev potresov glede na globino žarišč (slika 15) kaže, da je imela večina od skupno 1298 potresov na območju Slovenije in bližnje okolice žarišča do globine 24 km. 85 odstotkov potresov se je zgodilo na globini med 3,1 in 15 km, največ med 6,1 in 9km. Za 19 potresov smo opredelili žariščno globino večjo od 18 km. Kot doslej bi bili makroseizmični podatki za potrese zelo pomanjkljivi ali celo popolnoma nedostopni, če nam pri tem delu ne bi pomagali številni prostovoljni opazovalci. Leta 2009 je z Potresi 2009.indb 62 -(©4- 13.10.2010 12:54:12 Potresi v Sloveniji leta 2009 63 o-a.o 110 N= 129 B E 3.1 6,0 23B Gl 6,1-9,0 415 "D IS 9,1-12,0 266 C g Cl tu a 12,1-15.0 1S3 15,1-18,0 67 "CZ to iN ra C 18,1-21.0 É4 « 2 O 21,1-24,0 24,1-27,0 I 3 0 Q 100 300 <00 GOO Število potresov i Number of Earthquakes Slika 15. Porazdelitev potresov v letu 2009 glede na globino žarišča (v kilometrih). Figure 15. Distribution of earthquakes in Slovenia in 2009 with respect to focal depth (in kilometres). ARSO aktivno sodelovalo več kot 5000 ljudi, za kar se jim najlepše zahvaljujemo. V letu 2009 smo poslali 2728 vprašalnikov o potresih. Tudi v letu 2009 smo pri zbiranju in izmenjavi podatkov uspešno sodelovali s seizmologi iz sosednjih držav. Zahvaljujemo se jim za poslane makroseizmične podatke. Literatura Agencija RS za okolje, 2009-2010. Preliminarni tedenski seizmološki bilteni za 2009. Arhiv ARSO, Ljubljana. Cecic, I., Godec, M., 2010. Potres pri L'Aquili (srednja Italija) 6. aprila 2009. V: Potresi v letu 2009. ARSO, Ljubljana. Čarman, M., Živčic, M., Ložar Stopar, M., 2010. Potresi v bližini Gorenje vasi januarja in februarja 2009. V: Potresi v letu 2009. ARSO, Ljubljana. Grunthal, G. (ur.), 1998a. European Macroseismic Scale 1998 (EMS-98). Conseil de l'Europe, Cahiers du Centre Européen de Géodynamique et de Séismologie, Volume 15, Luxembourg, 99 p. Grunthal, G. (ur.), 1998b. European Macroseismic Scale 1998 (EMS-98). Dostopno na naslovu: http:// www.gfz-potsdam.de/pb1/pg2/ems_new/INDEX.HTM. GZAM, 2009-2010. Data reports (online). Geofizički Odsjek Prirodoslovno-Matematičnog Fakulteta, Zagreb, Hrvaška. Dostopno na naslovu: http://www.isc.ac.uk/cgi-bin/collect?Days=&yyyy=Year& mm=Mon&Reporter=ZAG. Jakopin, F., Korošec, T., Logar, T., Rigler, J., Savnik, R., Suhadolnik, S., 1985. Slovenska krajevna imena. Leksikoni Cankarjeve založbe, Cankarjeva založba, Ljubljana, 358 p. Lienert, B.R., Berg, E. in Frazer, L.N., 1988. HYPOCENTER: An earthquake location method using centered, scaled, and adaptively least squares. Bull. Seism. Soc. Am., 76, 771-783. Lienert, B.R., 1994. HYPOCENTER 3.2 - A Computer Program for Locating Earthquakes Locally, Regionally and Globally. Hawaii Institute of Geophysics & Planetology, Honolulu, 70 p. Potresi 2009.indb 63 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 50 I. Cecic, T. Jesenko, M. Živčic, M. Čarman Michelini, A., Živčic, M. in Suhadolc, P. (1998). Simultaneous inversion for velocity structure and hypocenters in Slovenia. Journal of Seismology, 2(3), 257-265. Rebez, A. in Renner, G., 1991. Duration magnitude for the northeastern Italy seismometric network. Boll. Geof. Teor. Appl., Vol. XXXIII, N. 130-131, 177-186. OGS (Oservatorio Geofisco Sperimentale), 2009. Bolletino della Rete Sismometrica del Friuli Venezia Giu- lia, OGS, Centro ricerche sismologiche, Udine, computer file. RGU (Republiška geodetska uprava), 1995. Centroidi naselij (geografske koordinate), računalniški seznam. Wessel, P. in Smith, W.H.F., 1991. Free software helps map and display data. Eos, Trans. Amer. Un., Vol. 72 (441), pp. 445-446. Wessel, P. in Smith, W.H.F., 1998. New, improved version of the Generic Mapping Tools released. EOS Trans. AGU, Vol. 79, p. 579. ZAMG, 2009-2010. Preliminary bulletin of regional and teleseismic events recorded with ZAMG-stations in Austria. Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, Wien. Živčic, M., Bondar, I. and Panza, G.F., 2000. Upper Crustal Velocity Structure in Slovenia from Rayleigh Wave Dispersion. Pure Appl. Geophys., Vol. 157, 131-146. Potresi 2009.indb 64 -(©4- 13.10.2010 12:54:12 potresi v bližini Gorenje vasi januarja in februarja 2009 Earthquakes in the Gorenja vas region in January and February 2009 Martina Carman, Mladen Zivčic, Milka Ložar Stopar Povzetek Januarja in februarja 2009 smo na Uradu za seizmologi-jo in geologijo Agencije RS za okolje zabeležili številne šibke potrese v bližini Gorenje vasi. Najmočnejši potres z lokalno magnitudo MLV=1,9 se je zgodil 26. februarja 2009 ob 8. uri in 21 minut po srednjeevropskem času. Po obdelavi podatkov s postopki, ki jih seizmologi uporabljamo vsakodnevno, so na-džariščapotresov ostala raztresena na širokem področju. Z uporabo relativne metode časovnih prehitkov oz. zaostankov pri določanju žarišč (Waldhauser in Ellsworth, 2000; Waldhauser, 2001) smo sočasno locirali vse potrese in tako izboljšali medsebojni položaj potresnih žarišč. Prej razpršene lokacije so se strnile v ozko gručo in razkrile področje preloma, kjer so se pritiski sprostili. Izračun žariščnega mehanizma smo lahko izvedli le za najmočnejši potres in ta podaja narivni značaj potresa s prelomno ploskvijo v smeri približno vzhod — zahod. S primerjavo zapisov potresnega valovanja najmočnejšega potresa z nekoliko šibkejšimi potresi smo ugotovili izjemno podobnost, tako v sami obliki zapisov na posamezni opazovalnici kot v smeri vstopa potresnega valovanja na opazovalnico. Sklepamo lahko, da gre pri vseh potresih za približno enak mehanizem. Smeri narivanja, bodisi proti jugu bodisi proti severu, pa ni mogoče določiti na podlagi razpoložljivih podatkov. Abstract In January and February 2009 the Seismic Network of the Republic of Slovenia has recorded 43 events from the epicen-tral area near Gorenja vas (Slovenia). The strongest event with Ml =1,9 occurred on 26 February 2009, 07.21 UTC. Earthquake hypocentres were relocated using HypoDD (Waldhauser and Ellsworth; Waldhauser, 2001) algorithm. Significant improvement in relative hypocentral locations was obtainedfor 31 earthquakes. The depths are found between 10.7 and 13 km. The mechanism of the strongest event is of the thrust type with thefault plane striking approximately East — West. The analysis has shown that waveform shapes and P-wave first motion polarities of some other stronger events for particular station and component are similar to that of the strongest earthquake, thus we can infer that all discussed earthquakes have approximately the same fault plane solutions. However, from the available data it was not possible to determine the direction of thrusting, which can be either towards South or towards North. Uvod Januarja in februarja 2009 so potresne opazovalnice v Sloveniji zabeležile v bližini Gorenje vasi večje število potresov. 43-im potresom smo določili koordinate nadžarišča in magnitudo (slika 1). Zabeleženih dogodkov je bilo precej več, vendar so bili ti prešibki in podatki nezadostni za opredelitev osnovnih parametrov. Najštevilčnejši niz potresov se je zgodil v četrtek, 26. februarja 2009. Med peto uro zjutraj in eno popoldne smo zabeležili 22 dogodkov, katerim smo lahko določili koordinate nadžarišča in magnitudo. Najmočnejši potres z lokalno magnitudo 1,9 se je zgodil ob 7. uri 21 minut po UTC (oz. ob 8. uri in 21 minut po srednjeevropskem času). Najbližja opazovalnica državne mreže CRNS na Črnem Vrhu je bila od nadžarišč oddaljena približno 7 kilometrov. Ker je za zanesljivo določanje žariščne globine izredno pomembno imeti zapise opazovalnice čim bližje nadžarišču in ker smo iz predhodnih rezultatov pričakovali, da so žarišča nekoliko globlja, smo še isti dan v kleti osnovne šole Ivana Tavčarja v Gorenji vasi postavili prenosno potresno opazovalnico (Sinčič in sod., 2010). Ta je začela delovati okoli 13. ure. Potresna aktivnost se je popoldne nekoliko umirila in, ko smo že mislili, da s prenosno opazovalnico ne bomo uspeli zabeležiti nobenega potresa, se je v večernih urah zgodilo še pet potresov. Tla so se večkrat zatresla še 28. februarja. Tega dne smo zabeležili tudi najuporabnejši zapis na prenosni potresni opazovalnici, in sicer zapis potresa ob 15. uri in 51 minut po UTC. 65 Potresi 2009.indb 65 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 66 M. Čarman, M. Živčic, M. Ložar Stopar Slika 1. (a) Karta rutinsko določenih nadžarišč potresov v bližini Gorenje vasi v januarju in februarju 2009. (b) Časovna porazdelitev lociranih potresov. Figure 1. (a) Earthquake epicenters recorded in September and October 2009 in Gorenja vas region. (b) Time distribution of located earthquakes. Lociranje potresov Za sprotno določanje osnovnih parametrov potresov na ozemlju Slovenije seizmologi na Uradu za seizmologijo in geologijo uporabljamo program Hypocenter 3.2 (Lienert, 1994). Ta program na podlagi odčitanih časov vstopa vzdolžnih oz. longitudinalnih, P, in prečnih oz. transverzalnih, S, potresnih valov, podatkov o hitrostih valovanja na različnih globinah (enodimenzionalni hitrostni model) in podatkov o lokacijah opazovalnic numerično reši kinematične enačbe in tako določi čas in kraj nastanka posameznega potresa ter njegovo jakost (magnitudo). Točnost, ki jo praviloma dosežemo, je nekaj kilometrov za lego žarišča, nekaj desetink sekunde za čas nastanka potresa in nekaj desetink za magnitudo. Dosežena točnost osnovnih potresnih parametrov in čas, ki ga potrebujemo za njihov izračun, zadostujeta za potrebe obveščanja in ukrepanja po potresu in za statistično obdelavo potresne dejavnosti. Vendar pa postopek ne zadošča pri prepoznavanju aktivnih prelomnih con, saj z uporabo poenostavljenega hitrostnega modela Zemljine skorje, nezanesljivosti pri odčitavanju vstopnih časov P in S valov (predvsem iz analognih zapisov) ter majhnega števila potresnih opazovalnic v preteklosti dobimo razpršeno sliko potresne dejavnosti. Za gručo potresov na prostorsko omejenem območju, ki je majhno v primerjavi z oddaljenostjo opazovalnic od potresov in majhno v primerjavi s hitrostnimi spremembami na poti potresnih valov, lahko lokacije, izračunane z rutinskim postopkom, izboljšamo z uporabo relativne metode časovnih prehitkov oz. zaostankov pri določanju žarišč (Double-Difference Hypocenter determination = HypoDD, Waldhauser and Ellsworth, 2000). Ključna ideja te metode je, da potresni Potresi 2009.indb 66 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 ■ Potresi v bližini Gorenje vasi januarja in februarja 2009 67 valovi potresov, ki so nastali na relativno majhnem območju, potujejo do izbrane oddaljene opazovalnice po poteh zelo blizu skupaj, razen v neposredni bližini žarišč, in tako prepotujejo iste lokalne geološke strukture. Tako na večjem delu poti, razen v neposredni bližini žarišč, rutinski izračun z uporabo poenostavljenega modela Zemljine notranjosti k času potovanja potresnih valov prinese isto absolutno napako. Časovni razliki (prehitek ali zaostanek) vstopa potresnih valov dveh bližnjih potresov na izbrano opazovalnico pa z veliko gotovostjo pripišemo krajevnemu razmiku žarišč. Z iterativnim spreminjanjem lege žarišč minimiziramo vse prehitke oz. zaostanke med pari bližnjih potresov na vsaki opazovalnici posebej. S takšnim sočasnim relociranjem gruče potresov posredno upoštevamo hitrostne razlike v Zemljini notranjosti in posledično točneje določimo krajevne koordinate. Avtorja, F. Waldhauser in W. L. Ellsworth, sta metodi dala ime Double-Difference Hypocenter determination. Izraz »double-difference« dobesedno lahko zamenjamo z izrazom »dvojna razlika«, vendar smo ga mi raje nadomestili s »časovni prehitek oz. zaostanek«. Časovni prehitek oz. zaostanek med dvema potresoma na izbrano opazovalnico je časovna razlika v potovanju potresnih valov od posameznega žarišča do opazovalnice. Ta čas potovanja je prav tako izračunan iz časovne razlike, in sicer razlike med izmerjenim časom prihoda P oz. S potresnih valov na izbrano opazovalnico in žariščnim časom, izračunanim po rutinskem postopku. Ta »razlika časovnih razlik oz. dvojnih razlik« je dala metodi angleško ime. Rezultati Relokacija potresov Po rutinski obdelavi seizmoloških podatkov smo na območju 46,10°-46,12° SZŠ in 14,15°-14,19° VZD uspeli locirati 43 potresov (ARSO, 2009) z lokalnimi magnitudami od 0,1 do 1,9 (slika 1). Največja azimutna vrzel med lokacijo posameznega potresa in opazovalnicami, ki so prispevale podatke o potresu, je 161°. Natančnost rutinskega izračuna lege žarišča opredelimo s standardnim odklonom, in ne presega ±3,6 km za položaj nadžarišča ter ±5 km za položaj globine žarišča. Porazdelitve omenjenih parametrov so prikazane na slikah 2a, 2b, 2c in 2d. Nadžarišča potresov so raztresena znotraj približno 1,5 km dolgega in 1 km širokega območja (slika 1a). Potresi se nahajajo na globinah od 9 do 16 km. Slika 2. (a) Porazdelitev potresov v bližini Gorenje vasi januarja in februarja 2009 glede na lokalno magnitudo. (b) Porazdelitev potresov glede na največjo azimutno vrzel med lego nadžarišča in potresnimi opazovalnicami, ki so pri lociranju prispevale vstopne čase potresnih valov. (c) Porazdelitev potresov glede na standardni odklon v legi nadžarišča. (d) Porazdelitev potresov glede na standardni odklon v položaju globine. Figure 2. (a) Distribution of local magnitude for earthquakes in the vicinity of Gorenja vas in January and February 2009. (b) Distribution of maximum azimuthalgap (in 5° bins) between the earthquake location and stations which contribute phases to event location. (c) Distribution of earthquakes with respect of standard deviation of epicenter location. (d) Distribution of earthquakes with respect of standard deviation of earthquake depth. Potresi 2009.indb 67 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 68 M. Čarman, M. Živčic, M. Ložar Stopar Slika 3. 31 potresov (a) po lociranju vsakega posameznega dogodka s programom Hypocenter computer code (Lienert, 1994), in (b) po sočasnem relociranju dogodkov z uporabo relativne metode časovnih prehitkov oz. zaostankov pri določanju žarišč (Double-Difference Hypocenter determination = DDHypo, Waldhauser and Ellsworth, 2000) za niz potresov blizu Gorenje vasi, ki so se zgodili januarja in februarja 2009. Na sliki je prikazan žariščni mehanizem najmočnejšega potresa. Slika (c) prikazuje relocirane dogodke v navpičnem prerezu vzdolž daljice AB ter (d) vzdolž daljice CD. Barva simbola za nadžarišče ponazarja žariščno globino, njegova velikost pa vrednost lokalne magnitude MLV. Sliki sta bili narejeni s programom GMT (Wessel and Smith, 1991; 1998). Na teh slikah globine niso popravljene/zmanjšane za 1,3 km. Figure 3. Distribution of 31 (a) routinely located earthquakes (circles) using Hypocenter computer code (Lienert, 1994), and (b) relocated earthquakes using Double-Difference Hypocenter determination algorithm ( Waldhauser and Ellsworth, 2000) for earthquakes in the vicinity of Gorenja vas, January - February 2009. Panel (b) shows focal mechanism of the strongest earthquake; vertical cross section (c) along line AB and (d) along line CD. Coloured symbols of varying sizes give information on focal depth and local magnitude MLV. Figure was created using GMT software (Wessel and Smith, 1991, 1998). Depth correction for 1.3 km was not performed. Potresi 2009.indb 68 ■(©+ 13.10.2010 12:54:27 Potresi v bližini Gorenje vasi januarja in februarja 2009 69 Z relativno metodo časovnih prehitkov oz. zaostankov pri določanju žarišč smo poskusili njihove lokacije izboljšati. Parom bližnjih potresov smo poiskali časovne prehitke oz. zaostanke ustreznih vstopnih časov do opazovalnic, oddaljenih od središča gruče potresov največ 120 km. Enajstim potresom nismo uspeli najti zadostno število prehitkov oz. zaostankov (v našem primeru 12), zato smo jih izključili iz nadaljnje obravnave. Prehitke oz. zaostanke preostalih potresov smo s programom HypoDD minimizirali. Med postopkom je bil en dogodek izključen iz obravnave, ker po iteracijah ni več ustrezal vsem pogojem za nadaljnjo obravnavo (npr., oddaljenost od skupine potresov prevelika, globina žarišča negativna...). Ob zaključku smo dobili izboljšane medsebojne lege enaintridesetih žarišč (slika 3). Potresi so se po relokaciji prostorsko strnili. Globinske prereze smo na podlagi žariščnega mehanizma izrisali vzdolžno (slika 3c) in prečno na smer preloma (slika 3d). Iz lege potresnih žarišč na teh prerezih lahko ocenimo, da so se ti zgodili na območju širokem 500m (prerez AB), dolgem 500m (prerez CD) ter globokem 2,5 km. Opazimo tudi, da se močnejši potresi večinoma zgodijo globlje, šibkejši pa bližje površju. Popravek žariščne globine Metoda HypoDD je relativna metoda, kar pomeni, da lahko z njo določimo točnejšo lego med žarišči potresov znotraj obravnavane gruče, ne pa točne umeščenosti gruče v prostor. Žarišča, katerih globine so po rutinski obdelavi potresov nihale med 9 in 16 km, se po hkratnem relociranju nahajajo na globinah med 12,0 in 14,3 km (slika 3c, 3d). Iz zapisov prenosne potresne opazovalnice v Gorenji vasi, ki je bila nameščena skoraj v nadžarišču, smo lahko točneje določili žariščno globino trem potresom. Pri tem smo upoštevali hitrosti vzdolžnega in prečnega potresnega valovanja, ki ju uporabljamo za določanje osnovnih parametrov potresov v Sloveniji, in iz razlike vstopnih časov prvih prihodov prečnih in vzdolžnih valov določili žariščno globino. Razlika med tako določeno globino in rezultati relokacij je v poprečju 1,3 kilometre, zato je potrebno vse z re-lokacijskim postopkom izračunane globine zmanjšati za to vrednost. Žariščni mehanizem V obravnavanem obdobju je najmočnejši potres v bližini Gorenje vasi imel lokalno magnitudo le Mlv=1,9. Ker pa je lega žarišča glede na razporeditev opazovalnic, ki so zabeležile ta potres, zelo ugodna, smo tudi tako šibkemu potresu lahko določili žariščni mehanizem. Iz odčitanih smeri prvih premikov ob vstopu vzdolžnega valovanja na potresno opazovalnico smo z programom Focmec (Snoke in sod., 1984) določili lego dveh možnih prelomnih ploskev. Na voljo smo imeli odčitke trinajstih opazovalnic, na ostalih pa so bili vstopi šibkejši in niso omogočili nedvo- Preglednica 1. Potres 26. 2. 2009 ob 07.21 UTC in parametri žariščnega mehanizma. Smer je merjena od severa proti vzhodu, tako da je prelomna ploskev nagnjena v desno, naklon je merjen od vodoravne ravnine, premik je merjen v prelomni ploskvi od smeri preloma (Aki in Richards, 2002). P je os največje in T os najmanjše napetosti. Nje število uporabljenih podatkov o smeri prvih premikov. Table 1. Focal mechanism for 26 February 2009, 07.21 UTC earthquake. Strike is the azimuth of the horizontal direction taken so that the plane dips to the right, measured from the North through East (Aki's convention), dip of the fault is measuredfrom the horizontal and rake is the angle of slip, measured in theplane of the fault from the strike direction to the slip vector. P is maximum and T minimum pressure axis. N is number of P-wave first motion polarities used. datum čas (UTC) sir. dolž. glob. mlv ravnina 1 ravnina 2 P T N dd.mm.yyyy hh:mm °N • E km smer nakl. prem. smer nakl. prem. smer nakl. smer nakl. date time (UTC) lat. lon. depth mlv nodal plane 1 nodal plane 2 P T N dd.mm.yyyy hh:mm °N E km strike dip rake strike dip rake strike dip strike dip 26.02.2009 07:21 46,11 14,17 14 1,9 281 50 83 112 41 98 16 5 147 83 13 Potresi 2009.indb 69 ■(©+ 13.10.2010 12:54:27 70 M. Čarman, M. Živčic, M. Ložar Stopar mne opredelitve smeri prvega vstopa. Parametri žariščnega mehanizma za potres 26. februarja 2009 ob 7. uri in 21 minut po UTC so v preglednici 1. Žariščni mehanizem najmočnejšega potresa je prikazan na sliki 3b in kaže na narivni prelom vzdolž smeri vzhod - zahod. Iz prostorske razporeditve žarišč (prereza na sliki 3) ni možno sklepati na smer nariva, lahko je proti severu ali proti jugu. Le nekoliko šibkejša sta bila potresa 26. februarja ob 10. uri 33 minut po UTC in 10. uri 39 minut po UTC ter potres 28. februarja ob 15. uri 51 minut po UTC. Vsem potresom smo odčitali smeri prvih premikov in jih podajamo v preglednici 2. Preglednica 2. Smeri prvih premikov ob vstopu vzdolžnega valovanja na posamezno potresno opazovalnico za štiri najmočnejše potrese, ki so se februarja 2009 zgodili v bližini Gorenje vasi. C označuje kompresijo, D pa dilatacijo. Table 2. P-wave first motion polarities used for four stronger earthquakes in the vicinity of Gorenja vas. C denotes compression, and D is dilatation. potres / earthquake potresna opazovalnica / seismic station CRNS VOJS JAVS GORS GBAS LJU MOZS VNDS CEY SABO OBKA VISS PDKS 26. 2. 2009 07:21 UTC mlv=1,9 C D D D D C D C D D D D D 26. 2. 2009 10:33 UTC mlv=1,7 C D D D D D C D D 26. 2. 2009 10:39 UTC mlv=1,8 C D D D D D C D D D 28. 2. 2009 15:51 UTC mlv=1,7 C D D D D D C D D D D Na posameznih opazovalnicah so za vse štiri močnejše potrese smeri prvih premikov, če jih je le bilo mogoče odčitati, enake. Poleg tega je tudi oblika zapisov potresov na posameznih opazovalnicah in komponentah zelo podobna. Zato lahko sklepamo, da so tudi žariščni mehanizmi vseh potresov približno enaki. Zaključek Z natančno določitvijo lege žarišč v prostoru se nam razkrijejo aktivni segmenti prelomov v obravnavanem časovnem obdobju, njihova velikost in usmerjenost. Poznavanje žariščnih mehanizmov pa prispeva informacijo o smeri deformacij v žariščnem območju. Prostorska umestitev enaintridesetih potresov, ki so se zgodili januarja in februarja 2009 v bližini Gorenje vasi, zariše aktiven segment preloma na globini od 10,7 do 13,0 kilometrov. Žariščni mehanizem najmočnejšega potresa te gruče potresov kaže na reverzni prelom vzdolž smeri vzhod-zahod, medtem ko o smeri narivanja, bodisi na jug bodisi na sever, na podlagi razpoložljivih podatkov ne moremo sklepati. Literatura Aki, K., Richards, P. G., 2002. Quantitative Seismology, University Sausalito Books, Sausalito CA, 700 pp. Agencija Republike Slovenije za Okolje, 1977-2010. Baza podatkov za potrese na ozemlju Slovenije od leta 1977 do 2010. Arhiv ARSO, Ljubljana. Lienert, B. R., 1994. HYPOCENTER 3.2 - A Computer program for locating Earthquakes Locally, Regionally and Globally. Hawaii Institute of the Geophysics and Planetology, Honolulu, 70 pp. Sinčič, P., Tasič, I., Živčic, M., Prosen, T., 2010. Potresne opazovalnice v Sloveniji v letu 2009. v A. Gosar, ur.: Potresi v letu 2009. Agencija Republike Slovenije za okolje, Ljubljana. Potresi 2009.indb 70 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Potresi v bližini Gorenje vasi januarja in februarja 2009 71 Snoke, J.A., Munsey, J.W., Teague, A.G., Bollinger, G. A., 1984. A Program for Focal Mechanism Determination by the Combined Use of Polarity and SV-P Amplitude Ratio Data. Earthquake Notes, 55, No. 3, 15 pp. Waldhauser, F., 2001. hypoDD - A Programe to Compute Double-Difference Hypocenter Locations. U. S. Geol. Surv. Open File Rep. 01-113, 25 pp. Waldhauser, F., Ellsworth, W. L., 2000. A double-difference earthquake location algorithm: Method and application to the northern Hayward fault. Bull. Seism. Soc. Am. 90, 1353-1368. Wessel, P., Smith, W.H.F., 1991. Free software helps map and display data. EOS, Trans. AGU., Vol. 72 (441), 445-446 pp. Wessel, P., Smith, W.H.F., 1998. New, improved version of the Generic Mapping Tools released. EOS, Trans. AGU, Vol. 79, 579 pp. Potresi 2009.indb 69 ■(©+ 13.10.2010 12:54:27 Raziskave krajevnega vpliva mehkih sedimentov na potresno nihanje tal na območju Ljubljane z metodo mikrotremorjev Study of the Site Effects of Soft Sediments on Seismic Ground Motion in the Ljubljana Area using Microtremor Method Andrej Gosar, Janez Rošer* Povzetek Ljubljana se nahaja na enem od treh območij v Sloveniji z največjo potresno nevarnostjo, obenem pa je to tudi najgosteje poseljeno območje Slovenije. Vpliv kvartarnih sedimentov na potresno nihanje tal lahko pričakujemo na celotnem mestnem območju, ki se nahaja v do 200 m globokem sedimentnem bazenu. Še posebno velik vpliv pa pričakujemo v južnem delu Ljubljane, ker je ta zgrajen na zelo mehkih jezerskih sedimen-tih. Zaradi pomanjkanja vrtin, geofizikalnih in seizmoloških podatkov, so obstoječe potresne mikrorajonizacije Ljubljane dokaj nezanesljive. Za oceno lastne frekvence sedimentov smo izvedli študijo z metodo spektralnega razmerja med vodoravnima in navpično komponento (HVSR) zapisa mikrotremorjev. Meritve na prostem površju smo izvedli v 200 x 200 metrov gosti mreži točk (1.223 meritev) na 45 km2 velikem območju. Analizirali smo eksperimentalne pogoje, ki lahko vplivajo na kvaliteto podatkov, kot je močan veter in zasičenje tal z vodo. Na celotnem južnem delu mesta smo dobili zelo jasne vrhove v spektralnem razmerju, medtem ko je bil odziv v severnem delu mesta v splošnem manjši zaradi manjšega impedančnega kontrasta med prodom in skalno podlago. Karta lastnih frekvenc je pokazala njihovo porazdelitev v razponu 0,9-10 Hz. V južnem delu mesta je korelacija med frekvenco sedimentov in njihovo debelino, znano iz geofizikalnih podatkov in redkih vrtin, dobra. Povprečna amplituda HVSR vrhov je znatno višja v južnem (6,7±2,4) kot v severnem delu (4,0±2,0) mesta, kar kaže na visok impedančni kontrast med jezerskimi sedi-menti in skalno podlago. Podatke o lastni frekvenci sedimentov smo uporabili za ugotavljanje nevarnosti resonance med tlemi in stavbami, v katerih so bile prav tako izvedene meritve mi-krotremorjev, ki so opisane v posebnem članku (Šket Motnikar in drugi, 2010). Abstract The city of Ljubljana is located in one among the three areas with the highest seismic hazard in Slovenia, being the one most densely populated. Site effects due to Quaternary sediments, which fill up to 200 m deep basin, are characteristic for the whole city area and can be especially strong in the southern part of Ljubljana, which is built on very soft lacustrine deposits. Existing microzonation studies of the city are inadequate, since there is a lack of borehole, geophysical and earthquake data. The microtremor horizontal-to-vertical spectral ratio (HVSR) method was therefore applied to a 200 m dense grid of free-field measurements over an area of 45 km2 (1,223 measuredpoints) in order to assess the fundamental frequency of the sediments. Experimental conditions which can influence data quality, such as strong wind and water saturation of soil, were analysed. Very clear HVSR peaks were obtained in the entire southern part of the city, whereas in the northern part the site response is in general lower, due to lower impedance contrast of gravel with the bedrock. The iso-frequency map of sediments shows a distribution in the range of 0.9—10 Hz. In the southern part of Ljubljana, sedimentfrequency correlates well with the thickness of soft sediments known from geophysical investigations and sparse drilling. Average amplitude of the HVSR peaks is considerably higher in the southern part (6.7±2.4) than in the northern part (4.0±2.0) of the city, indicating a high impedance contrast of lacustrine sediments with the bedrock. Soil fundamentalfrequency data was used to determine the danger of soil-structure resonance, taking into account microtremor measurements performed in buildings, which are described in a separate paper (Sket Motnikar et al., 2010) Uvod Ljubljana se nahaja v plitvem sedimentnem bazenu, zapolnjenem s kvartarnimi sedimenti (slika 1). Širše območje Ljubljane je med potresno najbolj dejavnimi v Sloveniji (slika 2), čeprav v zadnjih 45 letih tu ni bilo potresov, ki bi povzročili poškodbe stavb. Zadnji tak potres se je zgodil leta 1963 na območju Litije (M=4,9) in je v Ljubljani dosegel intenziteto VI-VII stopnje po MSK * Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta 72 Potresi 2009.indb 72 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Raziskave krajevnega vpliva mehkih sedimentov na potresno nihanje tal na območju ljubljane z metodo mikrotremorjev 73 Slika 1. Senčen relief širšega območja Ljubljane. Pravokotnik označuje območje raziskav z mikrotremorji. Šrafirano je urbano območje mesta Ljubljana. Figure 1. Shaded relief of the Ljubljana basin. A rectangle indicates microtremor study area. Cross-hatched is the urbane area of Ljubljana. lestvici. Največ poškodb je povzročil veliki ljubljanski potres leta 1895 (M=6,1), ki je imel največjo intenziteto VIII-IX po MSK lestvici (Ribarič, 1982). Najmočnejši zgodovinski potres v Sloveniji (Idrijski potres, M=6,8) pa je imel nadžarišče približno 30 km zahodno od Ljubljane, vendar njegova lokacija ni zanesljiva in potresni učinki na območju Ljubljane neznani. Na karti potresne nevarnosti Slovenije za povratno dobo 475 let (Lapajne in drugi, 2001) se Ljubljana nahaja v območju s projektnim pospeškom 0,25 g. To je tudi najgosteje poseljeno območje v Sloveniji z več kot 300.000 prebivalci in številnimi pomembnimi industrijskimi in transportnimi objekti, kar je potrebno upoštevati v vsaki študiji za oceno potresne ogroženosti. Potresi 2009.indb 73 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 74 A. Gosar, J. Rošer Slika 2. Seizmičnost širšega območja Ljubljane zgeneraliziranimi tektonskimi elementi (po Grad in Ferjančič, 1974; Premru, 1982). Figure 2. Seismicity of wider Ljubljana region with generalized tectonic elements (after Grad and Ferjančič, 1974; Premru, 1982). Vplive kvartarnih sedimentov na potresno nihanje tal lahko pričakujemo na območju celotnega mesta, še posebej velike pa v južnem delu Ljubljane, ki je zgrajen na zelo mehkih jezerskih sedimentih Ljubljanskega barja. Severni del mesta je zgrajen na ledeniško-rečnih nanosih reke Save, ki imajo boljše geotehnične značilnosti. Na območju Ljubljane smo izvedli obsežne meritve z metodo spektralnih razmerij med vodoravnima in navpično komponento (HVSR) mikrotremorjev za določitev lastne frekvence sedi-mentov (Gosar in drugi, 2010). Izdelane karte dopolnjujejo obstoječo potresno mikrorajonizacijo Ljubljajne in so osnova za oceno nevarnosti resonance med tlemi in stavbami v primeru potresa. Geološka zgradba Geološka zgradba območja Ljubljane je prikazana na sliki 3. V podlagi se nahajajo deloma karbonski in permski peščenjaki, konglomerati in laporji, deloma pa triasni in jurski apnenci in dolomiti (Mencej, 1989). Vse te kamnine izdanjajo v gričevju, ki obroblja sedimentni bazen. Ta je nastal predvsem z ugrezanjem vzdolž številnih prelomov, ki je bilo največje v srednjem in zgornjem pleistocenu. Severni del bazena (Ljubljansko polje) je zapolnjen s pleistocenskimi in holocenskimi ledeni-ško-rečnimi nanosi reke Save, ki so do 100 m debeli. Sestavlja jih predvsem karbonatni prod, v Potresi 2009.indb 74 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Raziskave krajevnega vpliva mehkih sedimentov na potresno nihanje tal na območju ljubljane z metodo mikrotremorjev 75 katerem so plasti ali leče konglomerata (Grad in Ferjančič, 1974; Premru, 1982). Relief podlage ni zelo razgiban, vendar je vrtin ali podatkov geofizikalnih raziskav razmeroma malo. Južni del bazena (Ljubljansko barje) je zapolnjen z jezerskimi in rečnimi nanosi, ki so precej heterogeni. Sestavljajo jih glina, prod, pesek, melj, jezerska kreda in šota (Grad in Ferjančič, 1974; Mencej 1989). Površinska plast je zelo mehka. Topografija skalne podlage je zaradi diferencialnega pogrezanja precej razgibana, globina do nje je od 0 do 200 m. Slika 3. Poenostavljena geološka karta območja Ljubljane (po Grad in Ferjančič, 1974; Premru, 1982) Figure 3. Simplified geological map of Ljubljana area (after Grad and Ferjančič, 1974; Premru, 1982). Potresi 2009.indb 75 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 76 A. Gosar, J. Rošer Dosedanje mikrorajonizacije Vpliv mehkih sedimentov na porazdelitev poškodb so zaznali že ob velikem ljubljanskem potresu leta 1895 (Suess, 1896). V takratnem času je imela Ljubljana 1.400 stavb, 10% je bilo tako poškodovanih, da so jih morali porušiti (Ribarič, 1994). Prvo potresno mikrorajonizacijo so izdelali na podlagi osnovne geološke karte, podatkov iz geotehničnih vrtin in seizmičnih refrakcijskih meritev s P-valovi na 441 lokacijah (Lapajne, 1970). Prirastke tal po MSK lestvici so izračunali po metodi Medvedeva (1965). Karta potresne mikrorajonizacije je bila izdana leta 1971 (AGO, ZRMK, GZ, 1971). Kasneje so jo uporabili skupaj s karto potresne nevarnosti Slovenije za povratno dobo 500 let, ki podaja intenzitete po MSK lestvici (Ribarič, 1987), na kateri se Ljubljana nahaja v območju intenzitete VIII. Po tej mikrorajonizaciji se intenziteta zaradi vpliva mehkih sedimentov lahko poveča za do 1,5 stopnje na območju Ljubljanskega barja in do ene stopnje v severnem delu Ljubljane. Skoraj povsem enako karto potresne mikrorajonizacije so predstavili tudi v študiji potresne ogroženosti Ljubljanskih občin (Vidrih in drugi, 1991). Po pripravi nove karte potresne nevarnosti (Lapajne in drugi, 2001), ki podaja projektni pospešek tal, je nastala potreba po novi mikrorajonizaciji, ki bi temeljila na standardu Evrokod 8 (CEN, 2004; SIST EN 1998-1:2005) in bi podajala faktorje tal. Prvo tako karto, ki pa je temeljila le na obstoječih podatkih, so pripravili Zupančič in drugi (2004). Pri tem so uporabili za klasifikacijo tal geološko karto in grobo oceno hitrosti S-valovanja na podlagi obstoječih hitrosti P-valovanja. Na tej karti (slika 4) je večina severnega dela Ljubljane uvrščena v vrsto tla C, manjši del pa v vrsto tal D. V južnem delu mesta je bila večina Ljubljanskega barja uvrščena v vrsto S1, za katero je bil na podlagi nekaterih meritev hitrosti S-valovanja določen faktor tal 2,55. Za ostale vrste tal so faktorji tal v Evrokod 8 naslednji: C - 1,15, D - 1,35 in E - 1,4. Faktor za vrsto tal E je bil kasneje v slovenskem dodatku k standardu spremenjen v 1,7 (SIST EN 1998-1:2005/oA101:2005). Metoda mikrotremorjev V zadnjem desetletju se je metoda spektralnega razmerja med vodoravnima in navpično komponento (Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio - HVSR) mikrotremorjev široko uveljavila pri raziskavah vpliva lokalne geološke zgradbe na potresno nihanje tal in pri potresni mikrorajonizaciji (Bard, 1999). Kljub temu teoretično ozadje metode še ni enoznačno pojasnjeno, saj obstojajo različne razlage, ki so še predmet raziskovanj. Nakamura (2000) zagovarja razlago resonance strižnega valovanja v mehkih sedimentih, po kateri v mikrotremorjih torej prevladuje prostorsko valovanje, medtem ko naj bi bil prispevek površinskega valovanja zanemarljiv. Bolj široko sprejeta (Bard, 1999; Bonnefoy-Claudet in drugi, 2006) je razlaga, po kateri v mikrotremorjih prevladuje površinsko valovanje, spektralno razmerje (HVSR) pa odraža eliptičnost Rayleighjevega valovanja, ki je frekvenčno odvisno. HVSR ima izrazit vrh pri lastni frekvenci paketa sedimentov, če obstaja velik impedančni kontrast med njimi in skalno podlago. Kritike te metode so se v preteklosti nanašale predvsem na to, da ni bilo standardiziranih postopkov meritev in obdelave podatkov (Mucciarelli in Gallipoli, 2001), kar se je popravilo z izdelavo priporočil v okviru evropskega projekta SESAME (SESAME, 2004). Danes je široko sprejeto, da vrh v spektralnem razmerju odraža lastno frekvenco sedimentov. Amplituda tega vrha je odvisna predvsem od impedančnega kontrasta med sedi-menti in skalno podlago, a je ne moremo uporabiti kot kvantitativno oceno ojačenja potresnega nihanja tal. Metoda mikrotremorjev tudi ne podaja ocene celotnega frekvenčnega območja, v katerem pride do ojačenja potresnega nihanja tal. Glavna njena prednost je, da podaja resonančno frekvenco sedimentov, ne da bi poznali njihovo debelino in hitrost strižnega valovanja. Meritve mikrotremorjev so razmeroma preproste, hitre in poceni. Zato je mogoče raziskave izvesti v mnogo bolj gosti mreži merskih točk kot s katero koli drugo metodo, ki temelji na geofizikalnih raziskavah, vrtanju ali registraciji potresov. Poznavanje debeline in/ali hitrosti strižnega valovanja in primerjave razultatov mikrotremorjev z rezultati drugih metod ali dejanskih učinkov potresov lahko znatno izboljša zanesljivost interpretacije podatkov mikrotremorjev (Bard, 1999). Potresi 2009.indb 76 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 ■ Raziskave krajevnega vpliva mehkih sedimentov na potresno nihanje tal na območju ljubljane z metodo mikrotremorjev 77 Metoda mikrotremorjev se je kasneje razširila še na določanje glavnih lastnih frekvenc nihanja stavb (Mucciarelli in drugi, 2001; Gallipoli in drugi, 2004a) in raziskave resonance med tlemi in objekti. Povečanje učinkov zaradi resonance med tlemi in objekti so z metodo mikrotremorjev proučevali za potres Umbria-Marche (Mucciarelli in Monachesi, 1998; Natale in Nunziata, 2004), potres v Solunu (Panou in drugi, 2005), potres v Molise (Gallipoli in drugi, 2004b), v Bovški kotlini za potresa v Zgornjem Posočju (Gosar, 2007) in na območju Ilirske Bistrice (Gosar in Martinec, 2009). Meritve mikrotremorjev in njihova analiza Pri meritvah smo uporabljali šest prenosnih seizmografov Tromino (Micromed, 2005), ki jih sestavljajo trije med seboj pravokotni elektrodinamični hitrostni senzorji, GPS sprejemnik, digi-talizator in zajemalna enota s spominsko kartico. Vsi deli so integrirani v skupnem ohišju, kar zmanjšuje elektronski in mehanski šum, ki je sicer pogost zaradi kablov, ki povezujejo posamezne komponente. V frekvenčnem območju 0,1-10 Hz je lastni šum seizmografa mnogo manjši od tistega, ki ga podaja standardni model seizmičnega nemira Zemlje. Znotraj avtocestnega obroča ljubljanske obvoznice smo raziskali 45,5 km2 veliko območje v mreži točk gostote približno 200 x 200 m (slika 4). Skupno smo opravili 1.223 meritev, kar pomeni Slika 4. Potresna mikrorajonizacija Ljubljane z vrstami tal po Evrokod 8 (po Zupančič in drugi, 2004). Točke označujejo meritve mikrotremorjev, točke z imenom pa primere meritev, ki so prikazani na slikah 5 in 6. Figure 4. Seismic microzonation of Ljubljana according to Eurocode 8ground types (after Zupančič et al., 2004). Dots indicate points ofmicrotremor measurements; labelled dots are examples of measurements shown in Figures 5 and 6. Potresi 2009.indb 77 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 78 A. Gosar, J. Rošer v povprečju 26,9 merskih točk na km2. Za načrtovanje mreže točk in kasnejši izris kart smo uporabili programsko orodje GIS. Lokacije meritev smo pazljivo izbrali, da smo se kolikor je bilo le mogoče izognili drevesom, zgradbam, podzemnim objektom in komunikacijam ter vplivu prometa. V gosto naseljenem območju to seveda ni bilo povsod mogoče. V nekaterih industrijskih conah pa meritve sploh niso bile mogoče. Da smo dosegli dober stik seizmografa s tlemi, smo uporabili dolge konice, privite v njegovo dno. Na vsaki točki smo s frekvenco vzorčevanja 128 Hz merili potresni nemir 20 minut, kar omogoča zanesljivo spektralno analizo do vsaj 0,5 Hz na spodnjem robu frekvenčnega območja (SESAME, 2004). Glavne težave pri meritvah je povzročal visok nivo šuma zaradi prometa in industrije ter podzemni objekti in komunikacije. V splošnem so bili pogoji slabši v severnem delu mesta, kjer so večja industrijska območja in številnejše podzemne komunikacije. Za to območje je značilno tudi, da ponekod ni bilo zaznati jasne lastne frekvence. Domnevamo, da bi bil lahko razlog v prisotnosti plasti ali leč konglomerata znotraj proda, ki zakrije glavni impedančni kontrast s skalno podlago. Analizo spektralnih razmerij smo izvedli po naslednjem postopku. Posnete seizmograme smo pregledali, da bi ugotovili morebitne napake v meritvah in močnejše prehodne motnje. Vsak se-izmogram smo nato razdelili v 30-sekundna okna, za katera smo izračunali amplitudne spektre v frekvenčnem območju 0,5-64 Hz z uporabo trikotnega okna in 5 % glajenja. Podatke smo popravili tudi za prenosno funkcijo senzorja. Sledil je izračun spektralnega razmerja kot povprečja amplitudnega spektra obeh vodoravnih komponent deljenih z navpično komponento (HVSR) za vsako okno posebej. Na barvnem prikazu HVSR funkcij vseh 40-ih oken smo identificirali okna z močnejšimi prehodnimi motnjami in jih izločili iz nadaljnega izračuna. Na koncu smo izračunali povprečno HVSR funkcijo za vsa okna s pripadajočim 95 % intervalom zaupanja. Rezultati in interpretacija Analize spektralnih razmerij (HVSR) so pokazale, da večina meritev izpolnjuje kriterije, ki so jih opredelili v okviru evropskega projekta SESAME (SESAME, 2004). Trije od teh kriterijev o zanesljivosti HVSR krivulje temeljijo na razmerju med frekvenco vrha in dolžino okna, številu značilnih ciklov in standardnem odklonu amplitude vrha. Naslednjih šest kriterijev za jasen vrh temelji na razmerju med amplitudo vrha in nivojem HVSR krivulje drugod in na strandardnem odklonu frekvence vrha in njene amplitude (amplituda se mora na obeh straneh hitro zmanjševati). Pri meritvah na območju Ljubljane so bili glavni razlogi za neizpolnjevanje teh kriterijev: a) visok nivo motenj, b) dva ali več vrhov v spektru ali c) prenizka amplituda vrha. Zelo jasne vrhove v spektralnem razmerju smo dobili v celotnem južnem delu mesta (slika 5). Visoke amplitude HVSR vrhov kažejo na močan impedančni kontrast med sedimenti in skalno podlago. Časovna stabilnost signala je bila v splošnem dobra, kar se odraža v ozkem območju 95 % intervala zaupanja povprečne krivulje. V severnem delu mesta je bila večina meritev prav tako dobra (slika 6), čeprav je odziv v splošnem manjši zaradi manjšega impedančnega kontrasta proda s skalno podlago. V tem delu so bila tudi nekatera območja, za katere so bile značilne zelo nizke amplitude HVSR krivulje ali celo njena ploskost. Spričo navedenega je bila povprečna amplituda HVSR vrha znatno večja v južnem delu (6,7±2,4) kot v severnem delu (4,0±2,0) mesta (slika 7). V južnem delu mesta (slika 5) je v spektralnem razmerju večinoma viden oster vrh, ki je dokaj simetričen (LRD25, LTr21, LG50, Lvi36 in LJ24). Pogosto se pojavlja tudi asimetričen vrh s sekundarnim vrhom pri višji frekvenci, kot je frekvenca glavnega vrha (LG3 in LR7). V severnem delu mesta (slika 6) so ostri enojni vrhovi manj pogosti (LH11). Bolj pogosta so spektralna razmerja z dodatnimi vrhovi pri višjih frekvencah, ki pa so večinoma dobro ločeni od glavnega vrha (LC19, LF31 in LBi22). Ti dodatni vrhovi kažejo na bolj zapleteno strukturo, ki ne obsega le glavnega impedančnega kontrasta s podlago, ampak na dodatne impedančne meje znotraj heterogenih sedimentov. Vrednosti HVSR manjše od 1 v širokem frekvenčnem območju, ki so vidne v nekaterih meritvah (LTr21 in LG50 na sliki 5 ter LMo64 na sliki 6) lahko kažejo na hitrostno inverzijo Potresi 2009.indb 78 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Raziskave krajevnega vpliva mehkih sedimentov na potresno nihanje tal na območju ljubljane z metodo mikrotremorjev 79 znotraj sedimentov. Če je HVSR manjši od 1 samo v ozkem frekvenčnem območju pri približno dvojni glavni resonačni frekvenci (LRD25 na sliki 5 in LH11 na sliki 6), pa je to posledica učinka eliptičnosti Rayleighjevega valovanja (Fah in drugi, 2001). Le v redkih primerih se stranski vrh pojavi pri frekvenci, nižji od frekvence glavnega vrha. Zato je dokaj zanesljivo, da pri večini meritev glavni vrh v HVSR krivulji ustreza najmočnejšemu impedančnemu kontrastu med sedimenti in podlago. Razlogi za majhno amplitudo vrha ali celo popolnoma plosko spektralno razmerje (npr. LPo44 in LF54 na sliki 6) v nekaterih predelih na severu in severovzhodu raziskanega območja niso povsem jasni. Možen razlog je lahko prisotnost konglomerata znotraj peščeno-prodnega zasipa, # Slika 5. Izbrane meritve mikrotremorjev (HVSR analiza) iz južnega dela Ljubljane. Tanke črte predstavljajo 95 % interval zaupanja. Figure 5. Selected microtremor measurements (HVSR analyses) from the southern part of Ljubljana. Thin lines represent 95 % confidence interval. Potresi 2009.indb 79 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 80 A. Gosar, J. Rošer ki je značilen za to območje, vendar njegovega obsega ne poznamo zaradi preredkih vrtin. Slabo sprijet konglomerat domnevno zmanjšuje ali zakrije glavni impedančni kontrast na meji med nevezanimi sedimenti in skalno podlago. Po drugi strani je na tem območju nekaj večjih industrijskih con, kjer niso izključene obsežnejše podzemne komunikacije, ki lahko vplivajo na meritve. Eksperimentalni pogoji meritev mikrotremorjev lahko znatno vplivajo na kvaliteto in zanesljivost podatkov (Chatelain in drugi, 2008; Mucciarelli in drugi, 2005). To se je pokazalo tudi pri naših raziskavah. Zato smo ponovili meritve na nekaterih lokacijah, kjer so prve meritve potresnega nemira dale slabe rezultate. Dva primera ponovljenih meritev sta prikazana na sliki 8. Na točki LRD20 smo prve meritve izvedli ob močnem vetru. Izrazite motnje so zato dominirale # Slika 6. Izbrane meritve mikrotremorjev (HVSR analiza) iz severnega dela Ljubljane. Tanke črte predstavljajo 95 % interval zaupanja. Figure 6. Selected microtremor measurements (HVSR analyses) from the northern part of Ljubljana. Thin lines represent 95 % confidence interval. Potresi 2009.indb 80 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Raziskave krajevnega vpliva mehkih sedimentov na potresno nihanje tal na območju ljubljane z metodo mikrotremorjev 81 Slika 7. Diagram odvisnosti amplitude od frekvence vrhov HVSR krivulj za vse meritve mikrotremorjev v južnem (a) in severnem (b) delu Ljubljane. Povprečne vrednosti so prikazane črtkano. Figure 7. Amplitude vs. frequency graph ofHVRS peaks for all microtremor measurements in the southern (a) and northern (b) part of Ljubljana. Average values are shown with dashed lines. v amplitudnem spektru pod 2 Hz, kar je povzročilo neuporabno spektralno razmerje (slika 8a). Ponovljene meritve ob brezvetrju pa so pokazale jasen vrh HVSR krivulje (slika 8b). Prva meritev na točki LTi4 je bila opravljena kmalu po nekajdnevnem deževju, ko so bila tla nasičena z vodo. To je lahko vplivalo na spoj seizmografa s tlemi, kot nakazuje več vrhov HVSR krivulje (slika 8c). Analiza spektrov posameznih komponent ni pokazala, da bi bile lahko vir teh vrhov antropogene prehodne motnje. Teden dni kasneje, ko so bila tla suha, smo meritve ponovili in dobili precej bolj jasno HVSR krivuljo (slika 8d). Slika 8. Vpliv eksperimentalnih pogojev na meritve mikrotremorjev. LRD20 (a) meritve v močnem vetru, (b) meritve v brezvetrju. LTi4 (c) meritve, ko so bila tla nasičena z vodo po nekajdnevnem dežju, (d) meritve na suhih tleh. Figure 8. Influence of experimental conditions on microtremor measurements. LRD20 a) measurements during strong wind, b) measurements during no wind. LTi4 c) soil saturated with water after few days of rainfall, d) measurements on Potresi 2009.indb 81 13.10.2010 12:54:36 82 A. Gosar, J. Rošer Slika 9. Karta resonančne frekvence sedimentov izdelana na podlagi meritev na prostem površju. Figure 9. Map of sediments' resonance frequency derived from free-field microtremor data. Na podlagi meritev na 999 točkah, ki so dale dovolj jasne vrhove v spektralnem razmerju, da smo lahko opredelili resonančno frekvenco sedimentov, smo izrisali dve karti: karto lastnih frekvenc sedimentov (slika 9) in karto amplitud vrhov HVSR krivulj (slika 10). Karta lastnih frekvenc (slika 9) kaže njihov razpon v območju 0,9-10 Hz. V južnem delu Ljubljane se lastna frekvenca dobro ujema s spremembami v debelini sedimentov, ki jo poznamo iz geofizikalnih raziskav in nekaterih vrtin. Debelina sedimentov v splošnem narašča proti jugu, lastna frekvenca pa upada v isti smeri. Povprečna lastna frekvenca v južnem delu Ljubljane je 2,9±1,5 Hz (slika 7a). V severnem delu Ljubljane, ki je zapolnjen predvsem s prodom, v katerem so plasti in leče konglomerata, je korelacija med debelino sedimentov in lastno frekvenco manj značilna, čeprav je njihova debelina v splošnem manj spremeljiva kot v južnem delu. Vendar za to območje ni na voljo skoraj nič geofizikalnih podatkov, vrtine pa so zelo neenakomerno razporejene. Povprečna lastna frekvenca v severnem delu Ljubljane je 3,5±1,4 Hz (slika 7b). Karta amplitud vrhov HVSR krivulj (slika 10) kaže njihov razpon v območju 2-15, le na posameznih točkah so vrednosti višje. V severnem delu mesta je nekaj večjih območij, kjer so amplitude vrhov nizke (pod 3), predvsem v osrednjem delu. Možni razlogi za šibek odziv so opisani zgoraj. Povprečna amplituda HVSR vrhov v severnem delu Ljubljane je 4,0±2,0 (slika 7b). V južnem delu je povprečna amplituda vseh vrhov (6,7±2,4) mnogo višja (slika 7a). Območje z visokimi amplitudami (nad 5), ki kažejo na velik impedančni kontrast med jezerskimi sedimenti in skalno podlago, se dobro ujema z območjem, klasificiranim kot vrsta tal S1 (slika 4) po Evrokod 8 v predhodni potresni mikrorajonizaciji (Zupančič in drugi, 2004). Vidi se tudi več izoliranih območij z zelo visokimi amplitudami (nad 10), vendar zanje nismo našli korelacije s površinsko geološko zgradbo ali debelino sedimentov. Potresi 2009.indb 82 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Raziskave krajevnega vpliva mehkih sedimentov na potresno nihanje tal na območju ljubljane z metodo mikrotremorjev 83 Slika 10. Karta amplitud vrhov HVSR krivulj. Figure 10. Map of microtremor HVSRpeak amplitudes. Zaključek Raziskave z metodo mikrotremorjev na prostem površju na območju Ljubljane so podale dobre podatke o lastni frekvenci nevezanih sedimentov, odloženih na skalni podlagi. Pri tem se je potrdila prednost uporabljene metode, ki za oceno lastne frekvence ne zahteva poznavanja debeline sedimentov in hitrosti strižnega valovanja v njih. Če bi želeli v podobno gosti mreži točk (več kot tisoč meritev) uporabiti za oceno lastne frekvence numerično modeliranje, bi to zahtevalo zelo obsežne, dolgotrajne in drage geofizikalne raziskave ter raziskovalno vrtanje. Metoda mikrotremorjev omogoča tudi učinkovito določitev vzdolžne in prečne lastne frekvence nihanja stavb. Na območju Ljubljane so bile tovrstne meritve opravljene v več kot 200 stavbah (Šket Motnikar in drugi, 2010). Ti rezultati so bili skupaj s podatki o lastni frekvenci sedimentov uporabljeni za ugotavljanje nevarnosti resonance med tlemi in stavbami, kar lahko pomembno prispeva k povečanju poškodb stavb v primeru potresa. Na podlagi meritev v številnih stavbah smo lahko opredelili tudi odnos med njihovo višino in lastno frekvenco. To pa omogoča oceno nevarnosti resonance za večino stavb na raziskanem območju Ljubljane, za katere poznamo višino in vrsto gradnje. Literatura Astronomsko geofizikalni observatorij, Zavod za raziskavo materialov in Geološki zavod, 1971: Karta seizmične mikrorajonizacije Ljubljana, Ljubljana. Bard, P.Y. 1999: Microtremor measurements: a tool for site effect estimation? In: Irikura, K., Kudo, K., Oka-da, H., Sasatami, T. (eds): The Effects of Surface Geology on Seismic Motion, Balkema, Rotterdam, 1251-1279. Potresi 2009.indb 83 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 84 A. Gosar, J. Rošer Bonnefoy-Claudet, S., Cornou, C., Bard, P.Y., Cotton, F., Moczo, P., Kristek, J., Fah, D. 2006: H/V ratio: a tool for site effects evaluation. Results from 1-D noise simulations. Geophys J Int 167: 827-837. CEN 2004: Eurocode 8, Design of structures for earthquake resistance - Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings. European Committee for Standardization. Chatelain, J. L., Guillier, B., Cara, F., Duval, A.M., Atakan, K., Bard, P.Y. 2008: Evaluation of the influence of experimental conditions on H/V results from ambient noise recordings. Bull Earthq Eng 6/1:33-74. Fah, D., Kind, F., Giardini, D. 2001: A theoretical investigation of average H/V ratios. Geophys J Int 145:535549. Gallipoli, M.R., Mucciarelli, M., Castro, R.R., Monachesi, G., Contri, P. 2004a: Structure, soil-structure response and effects of damage based on observations of horizontal-to-vertical spectral ratios of micro-tremors. Soil Dyn Earthq Eng 24:487-495. Gallipoli, M.R., Mucciarelli, M., Eeri, M., Gallicchio, S., Tropeano, M., Lizza, C. 2004b: Horizontal to Vertical Spectral Ratio (HVSR) measurements in the area damaged by the 2002 Molise, Italy, earthquake. Earthq Spect 20/1:81-93. Gosar, A. 2007: Microtremor HVSR study for assessing site effects in the Bovec basin (NW Slovenia) related to 1998 Mw5.6 and 2004 Mw5.2 earthquakes. Eng geol 91:178-193. Gosar, A., Martinec, M. 2009: Microtremor HVSR study of site effects in the Ilirska Bistrica town area (S Slovenia). J Earthq Eng 13:50-67. Gosar, A., Rošer, J., Šket Motnikar, B., Zupančič, P. 2010: Microtremor study of site effects and soil-structure resonance in the city of Ljubljana (central Slovenia). Bulletin of Earthquake Engineering, 8, 571-592. Grad, K., Ferjančič, L. 1974: Osnovna geološka karta 1: 100.000 - list Kranj. Geološki zavod Ljubljana. Medvedev, S.V. 1965: Inženjerska seizmologija. Gradjevinska knjiga, Beograd, 268 str. Mencej, Z. 1989: Prodni zasipi pod jezerskimi sedimenti Ljubljanskega barja. Geologija 31-32:517-553. Micromed, 2005: Tromino user manual. Micromed, Treviso. Mucciarelli, M., Monachesi, G. 1998: A quick survey of local amplifications and their correlation with damage observed during the Umbro-Marchesan (Italy) earthquake of September 26, 1997. J Earthq Eng 2/2:325-337. Mucciarelli, M., Gallipoli, M.R. 2001: A critical review of 10 years of microtremor HVSR technique. Boll Geof Teor Appl 42:255-266. Nakamura, Y. 2000: Clear identification of fundamental idea of Nakamura's technique and its applications. 12WCEE, Auckland. Natale, M., Nunziata, C. 2004: Spectral amplification effects at Selllano, Central Italy, for the 1997-98 Umbria seismic sequence. Nat Haz 33:365-378. Lapajne, J. 1970: Potresna mikrorajonizacija Ljubljane - geofizikalne raziskave. Geološki zavod Ljubljana, 16. str. Lapajne, J., Šket Motnikar, B., Zupančič, P. 2001: Karta projektnega pospeška tal Slovenije. Potresi v letu 1999:40-49. Panou, A.A., Theodulidis, N., Hatzidimitriou, P., Stylianidis, K., Papazachos, C.B. 2005: Ambient noise horizontal-to-vertical spectral ratio for assessing site effects estimation and correlation with seismic damage distribution in urban environment: the case of city of Thessaloniki (Northern Greece). Soil Dyn Earthq Eng 25/4:261-274. Premru, U. 1982: Osnovna geološka karta 1: 100.000 - list Ljubljana. Geološki zavod Ljubljana. Ribarič, V. 1982: Seizmičnost Slovenije, katalog potresov 792 - 1981). Seizmološki zavod SR Slovenije, 649 str., Ljubljana Ribarič, V. 1987: Seizmološka karta Slovenije za povratno dobo 500 let. Seizmološki zavod Slovenije, Ljubljana. Ribarič, V. 1994: Potresi v Sloveniji. Slovenska matica, Ljubljana. SESAME, 2004: Guidelines for the implementation of the H/V spectral ratio technique on ambient vibrations: measurements, processing and interpretation. http://sesame-fp5.obs.ujf-grenoble.fr/Delivra-bles/Del-D23 HV_User_Guidelines.pdf. Accessed 15 Mar 2009. SIST EN 1998-1:2005, 2005: Evrokod 8 - Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij - 1. del: Splošna pravila, potresni vplivi in pravila za stavbe, slovenski standard, Slovenski inštitut za standardizacijo, Ljubljana. - Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance - Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings, angl. standard, I. Potresi 2009.indb 84 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Raziskave krajevnega vpliva mehkih sedimentov na potresno nihanje tal na območju ljubljane z metodo mikrotremorjev 85 SIST EN 1998-1:2005/oA101:2005, 2005: Evrokod 8 - Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij - 1. del: Splošna pravila, potresni vplivi in pravila za stavbe - Nacionalni dodatek, Slovenski inštitut za standardizacijo, Ljubljana.Suess, F.E. 1896: Das Erdbeben von Laibach am 14. April 1895. Jahrb K K Geol Reich, 46/3-4:412-890. Šket Motnikar B., Zupančič P., Mladenovic B., Gosar A. 2010: Meritve potresnega nemira v stavbah Ljubljane, Potresi v letu 2009. Vidrih, R., Godec, M., Lapajne, J. 1991: Potresna ogroženost Slovenije. Seizmološki zavod Slovenije, Ljubljana. Zupančič, P., Šket-Motnikar, B., Gosar, A., Prosen, T. 2004: Karta potresne mikrorajonizacije Mestne občine Ljubljana. Potresi v letu 2002:32-54. Potresi 2009.indb 85 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Meritve potresnega nemira v stavbah Ljubljane Microtremor Measurements in Ljubljana Buildings Barbara Šket Motnikar, Polona Zupančič, Branka Mladenovic, Andrej Gosar Povzetek Z meritvami potresnega nemira lahko učinkovito ocenimo lastno frekvenco nihanja stavbe, s primerjavo lastne frekvence stavbe in tal pa ocenimo nevarnost resonance. Stavbe, za katere obstaja nevarnost resonance s tlemi, so v primeru potresa bolj ranljive. Pri obdelavi meritev smo ugotovili, da je edini zanesljivi pokazatelj lastne frekvence stavbe razmerje spektrov vodoravnih komponent med najvišjo in najnižjo etažo. Med izmerjenimi 207 stavbami v Ljubljani smo 184-tim lahko določili vzdolžno in prečno lastno frekveno ter frekvenco tal. Potencialno nevarnost resonance med stavbo in tlemi smo ugotovili pri 30-tih stavbah, med katerimi je 9 šol, 7 stanovanjskih, 12 poslovnih stavb ter dve zdravstveni ustanovi. Za armiranobetonske in zidane stavbe smo izpeljali regresijske relacije, s katerimi smo grobo ocenili lastno frekvenco stavbe na podlagi števila nadzemnih etaž.. Ker je za območje znotraj ljubljanske obvoznice narejena tudi karta lastne frekvence tal (Gosar in Rošer, 2010), lahko na podlagi višine stavb ocenimo nevarnost resonance na celotnem raziskanem območju. Med tako ocenjenimi armiranobetonskimi in zidanimi stavbami smo potencialno nevarnost resonance s tlemi ugotovili pri 711-ih stavbah, v katerih živi okrog 8,9 % prebivalcev ocenjenih stavb. Priporočljivo bi bilo, da bi starejše objekte z nevarnostjo resonance, predvsem tiste, ki so bili zgrajeni pred letom 1964, ocenil strokovnjak s področja potresnoodporne gradnje. Opozoriti pa moramo, da je zaradi nelinearnega odziva stavb med močnim potresom in zaradi nezanesljivosti regresijskih enačb nevarnost resonance zaenkrat le groba ocena, namenjena izključno za potrebe statistike za civilno zaščito. Abstract Microtremor measurements are an efficient tool for estimating fundamental frequency of sediments and buildings, as well as soil-structure resonance, which may additionally affect buildings during an earthquake. Analysis of measurements shows that a spectral ratio between the highest and lowest floor is the only reliable estimator for building fundamental frequency. For 184 of207 measured buildings in Ljubljana, longitudinal and transverse fundamental frequencies were determined as well as fundamentalfrequency of nearby soil. We found that 30 buildings are in danger of soil-structure resonance, including nine schools and two health centres. Regression relationships between fundamentalfrequency and number of floors were determinedfor reinforced-concrete (RC) and masonry buildings. Using those relationships and knowing the number of floors, one can roughly estimate fundamental frequency of all buildings. A comparison with the map of fundamentalfrequency of sediments in Ljubljana (Gosar and Roser, 2010) enables us to detect a danger of soil-structure resonance, based on buildings height, for the whole surveyed region. With this approach, 711 buildings in danger of resonance have been determined, housing approximately 8.9 % of inhabitants of considered buildings. Earthquake resistance of buildings that are in a danger of resonance and are built before 1964 should be reexamined by an earthquake-engineering expert. It should be noted that because of the nonlinear response of buildings during strong earthquakes and due to poor regression equations, only very rough estimates of resonance danger can be obtained. The results should be usedfor civil protection statistical purposes only. Uvod Z izrazom potresni nemir (mikrotremor) označujemo stalno šibko tresenje tal, ki je lahko naravnega (veter, reke, morski valovi ...) ali umetnega (industrija in promet) izvora. Karta lastne frekvence sedimentov, ki je bila izdelana z metodo potresnega nemira in pokriva območje znotraj ljubljanske obvoznice, je opisana v predhodnem članku (Gosar in Rošer, 2010). V tem prispevku prikazujemo uporabo metode za določitev lastne frekvence stavb in za ocenjevanje nevarnosti resonance med stavbo in tlemi. Potresno nihanje tal v neki točki na površju je odvisno od žariščnih lastnosti potresa (magni-tuda, globina, oddaljenost, tip preloma), od regionalne geološke sestave tal, ki jo potresni valovi prepotujejo in od lokalne geološke sestave tal. Nihanje stavbe ob potresu pa je poleg omenjenega odvisno predvsem od njene konstrukcije. Lastno frekvenco nihanja stavbe lahko učinkovito ocenimo z meritvami potresnega nemira, s primerjavo lastne frekvence stavbe in tal pa ocenimo 86 Potresi 2009.indb 86 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Meritve potresnega nemira v stavbah Ljubljane 87 nevarnost resonance. Vpliv slabih tal in/ali resonanca med stavbo in tlemi lahko zelo poveča potresno obremenitev stavbe. Meritve potresnega nemira smo večinoma opravili v okviru dveh raziskav: v letih 2006-2008 v okviru mednarodnega projekta NATO SfP 980857 (http://nato.gfz.hr/), v letih 2008-2010 pa v okviru projekta (Lutman in sod., 2010), ki ga je financirala Mestna občina Ljubljana (MOL). Metoda potresnega nemira za stavbe Teoretične osnove in razlaga metode meritev potresnega nemira v stavbah niso tako enoznačne kot za meritve na prostem površju. V literaturi so večinoma opisani primeri meritev potresnega nemira v posameznih stavbah (Gallipoli in sod., 2004; Parolai in sod., 2005), splošnih napotkov pa je zelo malo. Tako kot pri meritvah na prostem površju nas zanima amplitudni spekter nihanja tal in spektralno razmerje obeh vodoravnih komponent, deljenih z navpično komponento (HVSR). Slika 1. Krivulja HVSR v pritličju in na prostem površju ima lahko vrhove pri istih frekvencah. Figure 1. HVSR curves of groundfloor and of free field may have peaks at the same frequencies. Slika 2. Amplituda HVSR se veča, čim višje je etaža. Figure 2. HVSR amplitude increases with higher floor. Potresi 2009.indb 87 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 88 B. Šket Motnikar, P. Zupančič, B. Mladenovic, A. Gosar V kleti in pritličju stavbe so meritve potresnega nemira lahko zelo podobne meritvam na bližnjem prostem površju (slika 1), medtem ko meritve v višjih etažah stavbe večinoma odražajo lastnosti stavbe. HVSR lahko uporabimo za določitev lastne frekvence stavbe, kadar amplituda narašča z višino stavbe in ko je oblika HVSR v višjih etažah enaka ter ima vrhove pri isti frekvenci (slika 2). V primeru, da amplituda ne narašča z višino, je izmerjena lastna frekvenca stavbe verjetno prekrita s frekvenco tal. Da se izognemo vplivu tal, določimo še razmerje med vodoravnim amplitudnim spektrom v najvišji in v najnižji etaži (angl. floor spectral ratio) FSR. Vrh razmerja FSR običajno zelo dobro določa lastno frekvenco stavbe (Cranswick in sod., 1999; Gosar in sod., 2010). Upoštevamo le najvišji vrh, če pa sta dva vrhova blizu in po velikosti podobna, upoštevamo oba. Kot najpomembnejši pokazatelj lastne frekvence stavbe torej uporabljamo vrh FSR, kadar pa je ta neizrazit ali je v večjem razponu frekvenc vrhov več, si pomagamo tudi z obliko krivulje HVSR. Za večino stavb velja, da je vzdolžna lastna frekvenca stavbe večja od prečne. V nasprotnem primeru domnevamo, da je masno središče različno od geometrijskega središča stavbe, oziroma da ima stavba izrazito heterogeno konstrukcijo. Če merilni instrument ni postavljen v masnem središču stavbe, je lahko končni rezultat prekrit s torzijsko frekvenco stavbe. Včasih meritve v stavbi niso izvedljive oz. je določitev lastne frekvence zelo nezanesljiva. Problematične so stavbe na pilotih (območje Ljubljanskega barja), stavbe s samo eno etažo ter nizke stavbe z zelo neizrazitim vrhom FSR, pri katerih je vrh HVSR enak lastni frekvenci tal. Na gosto naseljenem območju so meritve v stavbah lahko zamaskirane z vplivi drugih objektov v bližini. V zapisih meritev se lahko pojavljajo večje motnje (industrija, promet), ki vplivajo na obliko HVSR (pravokotni vrhovi, vrhovi istočasno na vseh treh komponentah). Na rezultate meritev navadno ne vpliva hoja po stopnicah, uporaba dvigala ali množica učencev na hodnikih šol. Z meritvami na prostem površju v bližini stavbe določimo lastno frekvenco sedimentov. Kadar se lastna frekvenca stavbe in lastna frekvenca tal razlikujeta za največ 10 %, privzamemo, da obstaja nevarnost resonance med stavbo in tlemi. Meritve potresnega nemira v stavbah Ljubljane 89 Slika 4. Trikomponentni zapis potresnega nemira. Figure 4. Three components of a microtremor seismogram. Slika 5. Nastavitev parametrov analize meritev v programu Grilla. Figure 5. Parameters setting in Grilla software. Izvedba in analiza meritev v stavbah Pri meritvah smo uporabljali šest prenosnih seizmografov Tromino (Micromed, 2005), ki jih sestavljajo trije med seboj pravokotni elektrodinamični hitrostni senzorji, GPS sprejemnik, digita-lizator in zajemalna enota s spominsko kartico (slika 3). Vsi deli so integrirani v skupnem ohišju, kar zmanjšuje elektronski in mehanski šum. Za meritve v stavbah uporabljamo instrument s kratkimi nosilnimi konicami, ki ga postavimo v sredino etaže vzporedno z vzdolžno smerjo stavbe. Na ta način bomo lahko vodoravni komponenti zapisa uporabili za izračun vzdolžne in prečne lastne frekvence stavbe. Merimo vsaj v najnižjih dveh in v najvišjih dveh etažah stavbe, vsakič po 10 minut, s frekvenco vzorčevanja 128 Hz. Za določitev morebitne nevarnosti resonance med stavbo in tlemi izvedemo meritev tudi na prostem površju v bližini stavbe, vendar dovolj daleč, da se izognemo njenemu vplivu (oddaljenost je približno enaka višini stavbe). Meritev na prostem površju traja 20 minut, na mehkih tleh pa uporabljamo dolge konice, ki omogočajo dober stik instrumenta s tlemi. Potresi 2009.indb 95 ■(©+ 13.10.2010 12:54:46 90 B. Šket Motnikar, P. Zupančič, B. Mladenovic, A. Gosar Slika 6. Barvno kodirana okna HVSR (desno: izločena so okna z večjimi motnjami). Figure 6. Colour coded HVSR windows (right: high noise outliers are eliminated). Slika 7. Prečna (zgoraj) in vzdolžna (sredina) komponenta FSR določata lastno frekvenco stavbe, HVSR (spodaj) pa določa lastno frekvenco sedimentov v bližini stavbe. Stavba je v nevarnosti resonance s tlemi. Figure 7. Transverse (above) and longitudinal (middle) components of FSR determine building's fundamental frequencies, while HVSR (below) determines free field fundamental frequency in the vicinity. A danger ofsoil-struc- ture resonance can be recognized. Potresi 2009.indb 100 ■(©+ 13.10.2010 12:54:52 Meritve potresnega nemira v stavbah Ljubljane 91 Zapise meritev smo analizirali s programom Grilla (Micromed, 2005) po smernicah, izdelanih v okviru evropskega projekta (SESAME, 2004). Seizmogram najprej vizualno pregledamo, da ugotovimo morebitne napake v meritvah (slika 4), nato ga razdelimo na 10-sekundna okna, za katera izračunamo amplitudne spektre. Nastavimo frekvenčno območje 0,1 - 45 Hz in trikotno okno s 3 % glajenjem (slika 5). Sledi izračun spektralnega razmerja HVSR za vsako okno posebej in za vsako izmerjeno etažo stavbe. S pomočjo barvnega prikaza HVSR vseh oken (slika 6) izločimo okna z močnejšimi prehodnimi motnjami, torej tista, pri katerih je porazdelitev frekvenc bistveno drugačna kot pri sicer časovno enakomernem spektru. Največkrat so to motnje v nizkofrekvenčnem delu spektra. Za vsa preostala okna nato izračunamo povprečen HVSR posamezne etaže s pripadajočim 95 % intervalom zaupanja. Kot pa smo že omenili, nam je krivulja HVSR le v pomoč. Prečna oz. vzdolžna lastna frekvenca nihanja stavbe je določena s frekvenco, pri kateri doseže razmerje amplitudnih spektrov posamezne vodoravne komponente med najvišjo in najnižjo etažo (FSR) največjo vrednost (slika 7). Za izračun razmerja FSR je pomembno, da sta oba primerjana zapisa enake dolžine in zabeležena v podobnih razmerah, ni pa nujno, da sta posneta istočasno. Na sliki 7 spodaj je prikazano razmerje HVSR bližnjega prostega površja, ki s frekvenco vrha pri skoraj enaki frekvenci kot je (vzdolžni) FSR stavbe kaže na nevarnost resonance med stavbo in tlemi. Podatkovna baza izmerjenih stavb V raziskavo smo vključili 207 stavb v Ljubljani (slika 8), ki smo jim z metodo potresnega nemira izmerili lastno frekvenco in lastno frekvenco tal. Predvsem smo se posvetili javnim objektom (osnovne šole, gasilski domovi, zdravstveni domovi, bolnišnice, vrtci, stavbe javne uprave, študentski domovi), vključili pa smo tudi izbrane stanovanjske in poslovne objekte. Vse pomembne podatke o stavbi (naslov, starost, višina, tip konstrukcije, tloris, dejanska raba) smo vpisali v vpisni list in vnesli v bazo podatkov. Število etaž pomeni število vseh nadzemnih etaž, kamor se šteje tudi mansarda objekta, če je ta višja od stojne višine. Koordinate objekta smo pridobili iz registra EHIŠ (GURS) preko njihovega naslova. Vsaki stavbi je pripisan tudi tip tal po standardu Evrokod 8 - EC8 (SIST EN 1998-1:2005). Osnovni podatki o izmerjenih stavbah so prikazani v preglednicah 1-3. Med izmerjenimi stavbami je 92 armiranobetonskih, ki smo jih označili z AB (angl. RC). Ste-naste armiranobetonske stavbe imajo podrobnejšo oznako ABS, okvirne pa ABO. Preglednica 1. Izmerjene stavbe: tip konstrukcije in tip tal po EC8. Table 1. Type of structure and EC8 soil type for measured buildings. tip tal / EC8 soil type skupaj total A C D E S1 ni podatka no data 3 6 3 12 AB RC 25 7 12 44 ABO frame RC 14 2 16 ABS wall RC 28 2 2 32 jeklo steel 1 1 kamen stone 14 14 kombinacija combination 13 1 2 2 18 opeka brick 1 55 4 10 70 skupaj total 1 153 1 21 31 207 Potresi 2009.indb 91 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 92 B. Šket Motnikar, P. Zupančič, B. Mladenovic, A. Gosar Preglednica 2. Izmerjene stavbe: tip konstrukcije in namen stavbe. Table 2. Type of structure and usage of measured buildings. namen stavbe / usage of building skupaj total stanovanjska residential poslovna business šola school zdravstveni dom health centre gasilski dom fire station drugo other ni podatka no data 7 5 12 AB RC 35 3 6 44 ABO frame RC 13 3 16 ABS wall RC 17 1 11 1 2 32 jeklo steel 1 1 kamen stone 3 11 14 kombinacija combination 3 4 4 3 2 2 18 opeka brick 27 19 12 6 1 5 70 skupaj total 92 38 47 13 3 14 207 Preglednica 3. Razpon in povprečne vrednosti parametrov izmerjenih stavb. Table 3. Range and mean values of measured building parameters. št. stavb # of buildings minimum minimum maksimum maximum povprečje mean st. odklon st. deviation št. nadzemnih etaž # of floors 207 1 20 4 3 leto izgradnje year of construction 187 1600 2003 1938 73 vzdolžna lastna frekvenca longit. fund. frequency 186 1.2 15.0 5.4 2.4 prečna lastna frekvenca transv. fund. frequency 185 1.2 16.0 5.5 2.8 lastna frekvenca tal free field fund. frequency 197 .9 14.0 3.5 1.8 Stavbe v resonance s tlemi Kadar se ena od obeh frekvenc stavbe (vzdolžna ali prečna) razlikuje od lastne frekvence tal za 10 % ali manj, privzamemo, da je stavba v resonanci s tlemi. Kljub temu, da smo z metodo potresnega nemira izmerili vseh 207 stavb, pa 23-im ni bilo možno določiti lastne frekvence stavbe ali tal. Med preostalimi 184 stavbami (slika 8) jih je 30 (16,3 %) v resonanci s tlemi, pri 9 stavbah pa se njihova lastna frekvenca le malo več kot za 10 % razlikuje od lastne frekvence tal (oznaka »na meji«). Njihov delež glede na tip konstrukcije je prikazan v preglednici 4. Med 30 stavbami v resonanci (slika 9) je približno ena tretjina armiranobetonskih in več kot polovica opečnih, skoraj vse pa ležijo na tleh tipa C po EC8 (globoki sedimenti gostega ali srednje gostega peska, proda ali toge gline z debelino od nekaj deset do več sto metrov in povprečno hitrostjo strižnega valovanja v zgornjih 30-ih metrih od 180 do 360 m/s) glede na predhodno potresno mikrorajonizacijo Ljubljane (Zupančič in sod., 2004). Nevarnost resonance ima 9 šol, 7 stanovanjskih, 12 poslovnih stavb ter dve zdravstveni ustanovi. Delež stavb v resonanci glede na namembnost, etažnost in tip konstrukcije je prikazan v preglednici 5. Zanimivo je, da so na območju Šiške v resonanci predvsem armiranobetonski objekti, ki imajo 10 ali več nadzemnih etaž, v centru mesta pa predvsem zidani objekti, ki imajo do 5 nadzemnih etaž in so zgrajeni pred letom 1900. Potresi 2009.indb 100 ■(©+ 13.10.2010 12:54:52 Meritve potresnega nemira v stavbah Ljubljane 93 Preglednica 4, Nevarnost resonance med izmerjenimi stavbami in tlemi glede na tip stavbne konstrukcije Table 4, Danger of soil-structure resonance due to construction type, tip tal / EC8 soil type skupaj total da yes ne no na meji possible ni podatka no data 11 91,7% 1 8,3% 12 100,0% AB RC 5 14,3% 25 71,4% 5 14,3% 35 100,0% ABO frame RC 4 26,7% 10 66,7% 1 6,7% 15 100,0% ABS wall RC 1 3,6% 27 96,4% 28 100,0% kamen stone 2 18,2% 8 72,7% 1 9,1% 11 100,0% kombinacija combination 2 12,5% 14 87,5% 16 100,0% opeka brick 16 23,9% 50 74,6% 1 1,5% 67 100,0% skupaj total 30 16,3% 145 78,8% 9 4,9% 184 100,0% Preglednica 5. Izmerjene stavbe z nevarnostjo resonance glede na namembnost, etažnost in tip konstrukcije. Table 5. Usage, height and structure type of measured buildings in danger of soil-structure resonance. št. etaž tip konstrukcije / structure type # floors AB RC ABO frame RC ABS wall RC kamen stone kombinacija combination opeka brick 4 1 5 1 6 1 stanovanjska residential 9 1 11 1 12 1 15 1 3 1 3 4 poslovna 4 1 4 5 business 5 1 1 2 6 1 1 3 2 5 7 šola school 4 1 1 5 1 1 zdrav. dom health centre 3 1 1 2 Potresi 2009.indb 95 ■(©+ 13.10.2010 12:54:46 94 B. Šket Motnikar, P. Zupančič, B. Mladenovic, A. Gosar Slika 8. Stavbe, izmerjene z metodo potresnega nemira, in njihova lastna frekvenca. Figure 8. Fundamental frequency of buildings, as determined with microtremor measurements Potresi 2009.indb 94 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Meritve potresnega nemira v stavbah Ljubljane 95 Slika 9. Stavbe, izmerjene z metodo potresnega nemira, katerih lastna frekvenca se ujema z lastno frekvenco tal. Figure 9. Measured buildings in danger of soil-structure resonance Potresi 2009.indb 95 ■(©+ 13.10.2010 12:54:46 96 B. Šket Motnikar, P. Zupančič, B. Mladenovic, A. Gosar Rezultati statistične analize Statistično analizo zbranih podatkov smo izvedli s programom SPSS (SPSS, 1999). Najpomembnejši rezultati so: • Izmerjene lastne frekvence stavb v Ljubljani so od 1,2 Hz do 16 Hz. Na sliki 8 je prikazana tista od obeh lastnih frekvenc stavbe, ki je bližje lastni frekvenci tal. • Pri nizkih stavbah se vrh HVSR lahko bistveno razlikuje od lastne frekvence stavbe, določene z razmerjem FSR. • Za posamezne vrste konstrukcije je bila pri stopnji značilnosti 5 % ugotovljena statistično značilna korelacija med številom nadzemnih etaž stavbe in lastno frekvenco stavbe. Koeficient korelacije je -0,7 za AB stavbe, -0,8 za AB stavbe z več kot 4 nadzemnimi etažami ter -0,5 za opečne stavbe (za vzdolžno lastno frekvenco stavbe). • Šole in zdravstveni domovi imajo nižjo lastno frekvenco kot stanovanjske stavbe iste višine. Vzrok je verjetno v različno oblikovanem tlorisu obeh skupin stavb. • Nevarnost resonance smo ugotovili za 30 stavb, pri še 9 stavbah pa se njihova lastna frekvenca le malo več kot za 10 % razlikuje od lastne frekvence tal. Nevarnost resonance ima 9 šol, 7 stanovanjskih, 12 poslovnih stavb ter dve zdravstveni ustanovi. • Stavbe, za katere obstaja nevarnost resonance, so v primeru potresa bolj ranljive. To še posebej velja za objekte, zgrajene pred letom 1964, ko je bila sprejeta sodobnejša zakonodaja s področja potresnoodporne gradnje. Lastno frekvenco stavb smo ugotavljali za izmerjenih 207 stavb. Da bi nevarnost resonance lahko ocenili tudi za druge stavbe MOL, smo izračunali linearne regresijske enačbe, ki povezujejo lastno frekvenco, število nadzemnih etaž in tip konstrukcije stavbe. Te enačbe so najpreprostejši približek meritvam, zato jih lahko uporabljamo le za zelo grobo oceno lastne frekvence in le za potrebe civilne zaščite. Izkazalo se je, da enačbe niso primerne za zelo visoke stavbe (nad 15 etaž pri armiranobetonskih, nad 9 pri zidanih) in da je raztros pri nizkih stavbah zelo velik. Zato smo za AB stavbe z vsaj petimi nadzemnimi etažami določili posebno regresijsko enačbo, s še večjim številom meritev pa bomo omogočili izračun regresijske enačbe posebej za stenaste (ABS) in posebej za okvirne (ABO) konstrukcije. Enačbe za zidane stavbe pa so zaradi večinoma majhne višine in sorazmerno majhega števila meritev nezanesljive. Nekatere objavljene regresijske enačbe (npr. Gallipoli in sod., 2010) namesto lastne frekvence uporabljajo linearno zvezo z lastnim nihajnim časom (obratna vrednost lastne frekvence). Zaradi enostavne primerjave s karto lastne frekvence sedimentov na območju MOL smo zaenkrat uporabili enačbe za lastno frekvenco. Poskusno smo že izračunali tudi enačbe za potenčno namesto linearno odvisnost, kar je vsebinsko enakovredno linearni povezavi z nihajnim časom (oziroma je prileganje še boljše, ker je eksponent potenčne funkcije poljuben in ne enak -1). Pri tem se je korelacijski koeficient povečal za okrog 10 %, kar bo v prihodnje omogočilo natančnejšo oceno lastne frekvence. Prileganje regresijski enačbi je za AB in za opečne stavbe prikazano na sliki 10. S povečanjem števila meritev in z uporabo zanesljivejših regresijskih enačb postopek obeta učinkovito določitev nevarnosti resonance stavb na vsem območju MOL znotraj obvoznice. Preglednica 6. Konstrukcija ocen Table 6. Structure type of buildings na nevarnost resonance med stavbo in to danger of soil-structure resonance. resonanca soil-structure tip konstrukcije /structure type skupaj resonance kamen / stone opeka / brick AB / RC total da yes 22 6,2% 474 3,1% 215 4,7% 711 3,5% ne no 334 93,8% 14867 96,9% 4354 95,3% 19555 96,5.5% skupaj total 356 100.0% 15341 100.0% 4569 100.0% 20266 100.0% Potresi 2009.indb 100 ■(©+ 13.10.2010 12:54:52 Meritve potresnega nemira v stavbah Ljubljane 97 97 AB / RC 14 12 > O C 2,5 3847 13,2 skupaj total 29226 100,0 Preglednica 4 in slika 4. Število in delež prebivalcev v zidanih stavbah MOL z največ štirimi nadstropji glede na ocenjeno razmerje med potresno odpornostjo SRCu-np in predpisano potresno obtežbo BSCu po EC8. Table 4 and Figure 4. Number and percentage of the inhabitants living in masonry buildings in Ljubljana with up to four storeys, with respect to the estimated ratio between seismic resistance SRCu-np and seismic load BSCu according to EC8. razmerje ratio št. prebivalcev # inhabitants % število stavb # buildings < 0,25 10438 11,6 1492 0,25-0,50 49574 55,3 8344 0,50-0,75 18978 21,2 4335 0,75-1,0 5604 6,3 1342 1,0-1,5 5025 5,6 1269 skupaj total 89619 100,0 16782 Potresi 2009.indb 106 ■(©+ 13.10.2010 12:54:52 Ocena potresne odpornosti in ogroženosti stavb v mestni občini Ljubljana (MOL) 107 Preglednica 5 in slika 5. Število in delež prebivalcev MOL glede na ocenjeno razmerje med potresno odpornostjo SRCu-np in predpisano potresno obtežbo VK po Pravilniku iz leta 1981. Table 5 and Figure 5. Number and percentage of inhabitants of Ljubljana with respect to the estimated ratio , en seismic resistance SRCu-np and seismic load VK according to Code from 1981. razmerje ratio št. prebivalcev # inhabitants % število stavb # buildings 0,25-0,50 550 0,6 51 0,50-0,75 7588 8,5 877 0,75-1,0 16548 18,4 2304 1,0-1,5 33064 36,8 6000 1,5-2,5 26103 29,1 6147 > 2,5 5888 6,6 1415 skupaj total 89741 100,0 16794 Potresna ranljivost zidanih stavb RAN-Z je v skladu s preglednico 1 določena za vse zidane stavbe MOL z največ štirimi nadstropji, ki imajo v RENu podane vrednosti za starost in število nadzemnih etaž. Število in odstotek zidanih stavb posamezne kategorije potresne ranljivosti sta prikazana v preglednici 6 in na sliki 8. V preglednici 7 in na sliki 9 je prikazan delež prebivalcev v posamezni kategoriji potresne ranljivosti zidanih stavb. Na sliki 10 je prikazana potresna ranljivost zidanih stavb, katerim je bila z razpršitvijo lahko pripisana ocena ranljivosti. Vsaka pika predstavlja eno stavbo, njena barva pa določa potresno ranljivost v skladu s preglednico 1. Kadar se pike prekrivajo, so vidne ranljivejše stavbe. # # Zaključki Stavbe v Mestni občini Ljubljana so zelo raznolike. Velika večina zgrajenega okolja v Ljubljani je iz časov pred uveljavitvijo danes veljavnih načel projektiranja in gradnje (35 % pred letom 1964, dodatnih 34 % pa v obdobju 1964 - 1981), drugačne od današnjih pa so tudi vrste uporabljenih gradiv. Pri načrtovanju potrebnih aktivnosti zaščite in reševanja ob potresu je ključnega pomena poznavanje potresne ogroženosti. Ocenjevanje potresne ogroženosti stavbe temelji na primerjavi potresne odpornosti stavbe in pričakovane potresne nevarnosti na območju, kjer stavba stoji. Za zidane stavbe so se do sedaj izdelane ocene potresne odpornosti in ranljivosti pokazale kot sorazmerno homogene in pričakovane, tako da je bilo mogoče za posamezne razrede stavb določiti posplošene zakonitosti. Za druge tipe konstrukcij ni bilo mogoče izdelati tovrstnih ocen. Prednostno bi bilo potrebno dopolniti bazo ocen armirano-betonskih stavb ter preveriti, kakšne so tiste stavbe v bazi REN, ki imajo kombinirano nosilno konstrukcijo. V nadaljevanju pa bi sledile stavbe z leseno in ostalimi vrstami nosilnih konstrukcij. Poleg navedenega bi bilo smiselno, da se za bodoče popise nepremičnin, s katerimi se polni baza REN, pripravi dodatna navodila (npr. za opis konstrukcije). Za zanesljivejšo sliko o potresni ogroženosti prebivalcev in vseh drugih uporabnikov stavb pa bi bilo potrebno pridobiti boljše podatke o njihovi lokaciji v posameznih obdobjih dneva in tedna. Tako bi poleg podatkov o stalnem in začasnem prebivališču potrebovali tudi podatke o številu zaposlenih na dejanskih naslovih delovnega mesta, o številu učencev, dijakov in študentov na posameznih izobraževalnih ustanovah, o številu obiskovalcev oziroma sedežev v prireditvenih stavbah, o številu postelj v dijaških in študentskih domovih, bolnišnicah in podobno. Na tej osnovi bo mogoče izdelati različne scenarije ob pričakovanem potresu: oceno števila in stopnje poškodovanosti stavb in oceno števila prizadete populacije. Potresi 2009.indb 103 ■(©+ 13.10.2010 12:54:52 104 P. Zupančič, B. Šket Motnikar, M. Lutman Slika 6. Razmerje med potresno odpornostjo in predpisano potresno obtežbo zidanih stavb z največ štirimi nadstropji po EC8 (SRCu-np / BSCu). Figure 6. Ratio between seismic resistance SRCu-np and seismic load BSCu according to EC8 for masonry buildings with up to four storeys in Ljubljana. Potresi 2009.indb 108 ■(©+ 13.10.2010 12:54:52 ■ Ocena potresne odpornosti in ogroženosti stavb v mestni občini Ljubljana (MOL) 109 109 Slika 7. Razmerje med potresno odpornostjo in predpisano potresno obtežbo zidanih stavb z največ štirimi nadstropji po Pravilniku iz leta 1981 (SRCu-np / VK). Figure 7. Ratio between seismic resistance SRCu-np and seismic load VK according to Code from 1981, for masonry buildings with up to four storeys in Ljubljana. Potresi 2009.indb 103 ■(©+ 13.10.2010 12:54:52 104 P. Zupančič, B. Šket Motnikar, M. Lutman Preglednica 6 in slika 8. Potresna ranljivost zidanih stavb MOL z največ štirimi nadstropji glede na konstrukcijo. Table 6 and Figure 8. Seismic vulnerability of masonry buildings in Ljubljana with up to four storeys. ranljivost kamen opeka vse zidane vulnerability stone brick all masonry rdeča i 5 5 red i 0,5% 0,0% rumena iii 468 771 1239 yellow iii 44,9% 2,7% 4,2% rumena ii 570 11140 11710 yellow ii 54,7% 39,3% 39,8% rumena i 2751 2751 yellow i 9,7% 9,4% zelena iii 7887 7887 green iii 27,8% 26,8% zelena ii 5797 5797 green ii 20,5% 19,7% skupaj 1043 28346 29389 total 100,0% 100,0% 100,0% Preglednica 7 in slika 9. Število in Table 7 and Figure 9. Number and percentage of inhabitants due to na potresno ranljivost stavb v MOL.. vulnerability of Ljubljana masonry buildings. ranljivost vsi prebivalci st. prijavljeni zač. prijavljeni vulnerability all inhabitants permanent temporary rdeča i 85 38 47 red i 0,1% 0,0% 0,6% rumena iii 11495 9913 1582 yellow iii 12,8% 12,0% 21,0% rumena ii 36004 33082 2922 yellow ii 40,0% 40,1% 38,8% rumena i 12455 11324 1131 yellow i 13,8% 13,7% 15,0% zelena iii 16728 15934 794 green iii 18,6% 19,3% 10,6% zelena ii 13177 12131 1046 green ii 14,7% 14,7% 13,9% skupaj 89944 82422 7522 total 100,0% 100,0% 100,0% Literatura Environmental Systems Research Institute, Inc. (ESRI), 1999-2009. ArcGIS Desktop 9.3. Gosar A., Rošer J., 2010a. Raziskave krajevnega vpliva mehkih sedimentov na potresno nihanje tal na območju Ljubljane z metodo mikrotremorjev, Potresi v letu 2009, Agencija RS za okolje, Urad za seiz-mologijo in geologijo, Ljubljana. Gosar A., Rošer J., Šket Motnikar B., Zupančič P., 2010b. Microtremor study of site effects and soil-structure resonance in the city of Ljubljana (Central Slovenia), Bulletin of Earthquake Engineering, 8:571-592. Lapajne J., Šket Motnikar B., Zupančič P., 2001. Potresna nevarnost Slovenije - Projektni pospešek tal, Karta, Ministrstvo za okolje in prostor, Agencija RS za okolje. Lutman M., Peruš I., Tomaževič M., 2001. Potresna odpornost objektov v Mestni občini Ljubljana, Raziskovalni projekt MOL, Zaključno poročilo, Ljubljana. Lutman M., Zupančič P., Šket Motnikar B., Plos M., Gosar A., Rošer J., Mladenovic B., 2010. Zgodovina gradnje v Ljubljani - Pregled gradbenih lastnosti ter potresne odpornosti in ranljivosti objektov, Raziskovalni projekt MOL, Zaključno poročilo, Ljubljana. Potresi 2009.indb 110 ■(©+ 13.10.2010 12:54:52 ■ Ocena potresne odpornosti in ogroženosti stavb v mestni občini Ljubljana (MOL) 111 111 Slika 10. Potresna ranljivost zidanih stavb MOL z največ štirimi nadstropji. Figure 10. Seismic vulnerability of Ljubljana masonry buildings with up to four storeys. Potresi 2009.indb 103 ■(©+ 13.10.2010 12:54:52 104 P. Zupančič, B. Šket Motnikar, M. Lutman Peruš I., Fajfar P., Reflak J., 1995. Potresna ogroženost in varstvo pred potresi - Metodologija za oceno potresne ranljivosti obstoječih gradbenih objektov: zidane in armiranobetonske konstrukcije stavb, Poročilo št. 1, Univerza v Ljubljani, FGG, IKPIR, december 1995, naročnika: Ministrstvo za obrambo RS in Ministrstvo za znanost in tehnologijo RS (pogodba št. S2-6454-0792-94). Astronomsko geofizikalni observatorij s sodelovanjem Zavoda za raziskavo materiala in konstrukcij ter Geološkega zavoda, 1971, Potresna mikrorajonizacija Ljubljane, Ljubljana. SIST EN 1998-1:2005 - Evrokod 8 - Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij - 1. del: Splošna pravila, potresni vplivi in pravila za stavbe, slovenski standard, Slovenski inštitut za standardizacijo, Ljubljana. SIST EN 1998-1:2005/oA101:2005 - Evrokod 8 - Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij - 1. del: Splošna pravila, potresni vplivi in pravila za stavbe - Nacionalni dodatek, Slovenski inštitut za standardizacijo, Ljubljana. SPSS Inc., 1999. SPSS (Statistical package for social sciences) Base 9.0 User's Guide, printed in USA. Šket Motnikar B., Zupančič P., Mladenovic B., Gosar A., 2010. Meritve potresnega nemira v stavbah Ljubljane. Potresi v letu 2009, Agencija RS za okolje, Urad za seizmologijo in geologijo. UL RS, št. 101/2005, Pravilnik o mehanski odpornosti in stabilnosti objektov. UL SFRJ 31/1981, 49/1982, 29/1983, 21/1988 in 52/1990, Pravilnik o tehničnih normativih za graditev objektov visoke gradnje na seizmičnih območjih s spremembami in dopolnitvami. UL SRS, št. 18/63, Odredba o dimenzioniranju in izvedbi gradbenih objektov v potresnih območjih. Zupančič P., Šket Motnikar B, Gosar A., Prosen T., 2004. Karta potresne mikrorajonizacije Mestne občine Ljubljana, Potresi v letu 2002, str. 32-54, Agencija RS za okolje, Urad za seizmologijo in geologijo, Ljubljana. Potresi 2009.indb 112 ■(©+ 13.10.2010 12:54:52 Preverjanje karte potresne nevarnosti Slovenije Reestimation of Slovenian Seismic hazard Map Barbara Šket Motnikar Povzetek V skladu s standardom ISO na ARSO vsakih pet let preverjamo uradno veljavno karto potresne nevarnosti Slovenije. Zadnje preverjanje smo opravili po močnem potresu v Posočju leta 2004. Po letu 2004 v Sloveniji ni bilo močnih potresov ali pomembnih sprememb v metodologiji izračuna. Bistvena novost v tem obdobju je nova zakonodaja o potresno odporni gradnji (Slovenski standard Evrokod 8 - EC8), po kateri je karta projektnega pospeška tal (Lapajne in drugi, 2001), ki jo v tem prispevku preverjamo, edina uradna karta potresne nevarnosti. Novost so tudi številni novi modeli pojemanja pospeška z oddaljenostjo. Novi modeli pojemanja imajo zelo veliko vrednost standardnega odklona, kar povečuje izračunane pospeške in poudarja vpliv nizkih magnitud. Po svetu so bili zelo veliki pospeški v resnici izmerjeni tudi pri zmernih magnitu-dah, vendar pa pri tem ni nastala pospeškom ustrezna škoda. Poskusno smo izračunali karte potresne nevarnosti Slovenije z novimi modeli pojemanja ter preučili vpliv začetne magnitude in b-vrednosti. Zaenkrat ohranjamo dosedanjo uradno karto potresne nevarnosti, saj so mnenja svetovne stroke glede novih modelov pojemanja nedorečena in neenotna. Poleg tega smo šele leta 2008 uradno uveljavili standardEC8, ki tako ali tako zahteva bistveno strožja merila za potresno odporno gradnjo. Abstract Slovenian seismic hazard map is reevaluated every five years as is required by ISO standard. There were no strong earthquakes in Slovenia after Posočje earthquake in 2004 and no significant changes in seismic hazard assessment methodology occurred. However in this period numerous new ground motion prediction equations (GMPE) have been published and Slovenian Eurocode Standard - EC8, which requires significantly higher criteria for earthquake resistant building, came into force in 2008. Design ground acceleration map of Slovenia that was reevaluated in this report, is in accordance with the requirements of EC8, by which seismic hazard should be represented in terms of peak ground acceleration PGA on rock for return period 475 years. New GMPEs have quite large standard deviations, which increase PGA values and (some of them) exaggerate the impact of low magnitudes. Large accelerations were recorded worldwide at moderate magnitudes, but the corresponding damage was often negligible. Preliminary seismic hazard maps for each new GMPE have been calculated but as experts' opinions on new GMPEs are not uniform, the current seismic hazard map of Slovenia still remains officially valid. Sensitivity analysis on lower bound magnitude and b-value has been performed as well. Uvod V skladu s standardom ISO je potrebno vsakih pet let preveriti uradno karto potresne nevarnosti Slovenije (Godec in Šket Motnikar, 2004). Zadnje preverjanje smo opravili po močnem potresu v Posočju leta 2004 (Šket Motnikar, 2004). Takrat sta bili uradno veljavni dve karti: karta intenzitete (Ribarič, 1987) in karta projektnega pospeška tal (Lapajne in drugi, 2001). Po letu 2004 v Sloveniji ni bilo močnih potresov ali bistvenih sprememb v metodologiji izračuna. Spremenjena pa je zakonodaja o potresno odporni gradnji, po vsem svetu pa so novi tudi številni modeli pojemanja. Slovenija je v začetku leta 2008 sprejela v obvezno uporabo slovenski in evropski standard EC8 (EC8 EN, 2004; SIST EN 1998-1:2005; SIST EN 1998-1:2005/oA101:2005, UL RS, št. 101/2005). Z uvedbo EC8 je prenehala veljati karta potresne intenzitete (Ribarič, 1987; UL SFRJ 31/1981, 49/1982, 29/1983, 21/1988 in 52/1990). Namesto nje uporabljamo sodobno karto potresne nevarnosti (Lapajne in drugi, 2001), ki je izdelana v skladu z EC8. Potresna nevarnost je podana s projektnim oz. največjim pospeškom tal PGA na trdnih tleh za povratno dobo 475 let. Tej povratni dobi ustreza faktor pomembnosti 1, ki označuje običajne stavbe. Za druge stavbe je projektni pospešek enak zmnožku največjega pospeška in faktorja pomembnosti. To pomeni, da je za pomembnejše stavbe upoštevana večja povratna doba. Poleg največjega pospeška tal določamo tudi prožnostne spektre 113 Potresi 2009.indb 113 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 114 B. Šket Motnikar odziva za različne tipe tal. Posameznemu tipu tal ustreza poseben faktor tal, ki ga opredeljuje EC8. Vrednosti pospeškov so izračunane po metodologiji verjetnostnega ocenjevanja potresne nevarnosti, natančneje z metodo glajenja potresne dejavnosti (Lapajne in drugi, 2001). Katalog potresov Katalog potresov je osnovna podatkovna baza za oceno potresne nevarnosti. V letu 2009 je bil katalog potresov Slovenije in obmejnih področij posodobljen (Živčic, 2009). Vsebuje 1575 potresov s poenoteno magnitudo Ms > 3,7, od tega je 995 potresov glavnih, med seboj neodvisnih dogodkov. Za izračun potresne nevarnosti je potrebno iz kataloga izločiti popotrese ter opredeliti njegovo celovitost (kompletnost). Predpogoj za nadaljnjo statistično obdelavo je, da imajo vsi potresi ocenjeno moč na enak način. Zato je v katalogu podana poenotena magnituda Mu, ki najbolj ustreza magnitudi površinskih valov Ms. Nekateri modeli pojemanja pa upoštevajo momentno magnitudo Mw, za katero je pripravljena druga različica kataloga. Kompletnost (celovitost) kataloga V katalogu potresov za poenoteno magnitudo Ms smo s posebnim matematičnim postopkom opredelili dva celovita (kompletna) podkataloga, za katera predpostavljamo, da so zabeleženi vsi dogodki nad določeno spodnjo mejo magnitude: (1) od leta 1880 do leta 2008 za magnitude nad # Slika 1. Nadžarišča glavnih potresov v obdobju 1880-2009 (prvi celovitpodkatalog). Velikost kroga ponazarja poenoteno magnitudo potresa M. Izdelava slike: Zupančič P. Figure 1. Epicentres of main earthquakes in the period 1880-2009 (first complete subcatalogue). Circle size is correlated to unified magnitude M. Figure made by Zupančič P. Potresi 2009.indb 114 ■(©+ 13.10.2010 12:55:02 Preverjanje karte potresne nevarnosti Slovenije 115 3,7 (slika 1) in (2) za čas od leta 1690 do leta 2008 za magnitude nad 5,0. V katalogu potresov za magnitudo Mw prvemu celovitemu podkatalogu ustreza spodnja magnituda 4,2, v drugem pod-katalogu pa je spodnja magnituda enaka 5,0. Izločanje pred in popotresov Za opredelitev časovnega zaporedja potresov se v praksi večinoma uporablja Poissonov proces. Ker so dogodki Poissonovega procesa med seboj neodvisni, moramo iz potresnega kataloga predhodno odstraniti pred- in popotrese. Za izločevanje popotresov iz kataloga smo uporabili enostavno metodo prostorsko časovnega okna (Knopoff in Gardner, 1972). Po tej metodi se potresi v določenem časovnem obdobju po glavnem potresu in v določeni oddaljenosti izločijo kot popotresi glavnega dogodka (Keilis-Borok in drugi, 1980). Za izločanje popotresov smo uporabili parametre, podane v preglednici 1. Izločanje predpotresov poteka podobno. Običajno predpostavimo dvojno odsekano eksponentno relacijo med številom potresov in ma-gnitudo. Parameter b določa naklon te krivulje in je mera za razmerje med velikimi in majhnimi potresi. Za izračun parametra b je potrebno imeti veliko število potresov v dovolj velikem prostoru. Zato smo se odločili za opredelitev enotne vrednosti parametra b za celotno obravnavano področje, zajeto v katalogu potresov (npr. Gomberg, 1991). Uporabili smo metodo D. H. Weicherta (Weichert, 1980). Potrese smo grupirali v magnitudne razrede širine 0,1 magnitudne enote, kot so podani v katalogu potresov. Preglednica 1. Parametri prostorsko časovnega okna za izločanje popotresov pri različnih vrednostih magnitude M. Vrednosti so enake za obe vrsti poenotene magnitude. Table 1. Space-time window parametres for aftershock elimination at different magnitude values. Values are equal for both magnitude types. 0 oddaljenost / distancel čas / time period 0 M oddaljenost / distance čas / time period km št. dni / days < 3,50 10 35 3,50 - 4,00 15 50 4,00 - 4,50 25 75 4,50 - 5,00 35 100 5,00 - 5,50 50 150 5,50 - 6,00 80 200 6,00 - 9,00 100 280 Parameter b Za potrese z magnitudo Ms nad 3,7, ki so se na obravnavanem ozemlju zgodili od leta 1880 do 2008 (prvi celovit katalog), je vrednost parametra b enaka 1,0 s standardnim odklonom 0,05. Ta vrednost je skoraj enaka tudi za drugo vrsto poenotene magnitude, za Mw nad 4,2. Za potrese v drugem celovitem katalogu (nad magnitudo 5,0 v obdobju 1690 do 2008) je vrednost b precej višja (približno 1,3), vendar bomo zaradi boljše statistike (večje število potresov) za izračun potresne nevarnosti za vse modele uporabili vrednost b=1,0. Postopek ocenjevanja potresne nevarnosti Za izdelavo uradne karte potresne nevarnosti Slovenije, t.j. karte projektnega pospeška tal (Lapajne in drugi, 2001) smo uporabili postopek glajenja, ki je primeren za območja, kjer ni mogoče zanesljivo povezati žarišč z opredeljenimi prelomi (Lapajne in drugi, 2003). Metodologija Potresi 2009.indb 115 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 116 B. Šket Motnikar izhaja iz ameriškega postopka krožnega Gaussovega glajenja števila preteklih nadžarišč (Frankel, 1995), ki je bil uporabljen pri izdelavi najnovejših kart potresne nevarnosti ZDA (Frankel in drugi, 2000; Petersen in drugi, 2008). Za potrebe Slovenije smo ameriški pristop izpopolnili: vpeljali smo energijske modele, krožno glajenje smo nadgradili z eliptičnim, preko katerega smo vključili še seizmotektonske elemente (predvsem smer in dolžino prelomov) in izdelali lasten računalniški program (Zabukovec, 2000; Šket Motnikar in drugi, 2007). Zaradi nezanesljivosti vhodnih podatkov smo oblikovali pet porazdelitev preteklih nadžarišč (M1, M2, M1e, M2e in M3e) in preizkusili devet modelov pojemanja. Računalniški program omogoča uporabo vseh 9 izbranih modelov pojemanja. Podrobnosti postopka so opisane v (Lapajne in drugi, 2001; 2003) in (Šket Motnikar in drugi, 2000). Med najvplivnejšimi podatki za izračun potresne nevarnosti je model pojemanja, ki določa odvisnost med danim parametrom gibanja tal (npr. pospeškom tal), magnitudo, oddaljenostjo od žarišča ter značilnostmi žariščnega mehanizma. Pri tem so koeficienti določeni po metodi regre-sije na podlagi množice izmerjenih vrednosti gibanja tal med močnimi potresi. Zaradi velikega števila na novo postavljenih instrumentov po vsem svetu se je v zadnjem desetletju zelo razširila podatkovna baza meritev in število objavljenih modelov pojemanja. Hkrati z večanjem števila meritev pa so bili zabeleženi tudi veliki razponi pospeška tal (pri enaki magnitudi in razdalji), s čimer se je povečala razpršenost modela oz. standardni odklon (o). Izmerili pa so tudi nekaj presenetljivo visokih vrednosti pospeška: ob potresu na Japonskem so npr. zabeležili pospešek tal 4 g (Yamada in sod., 2009). V razmahu novo objavljenih modelov pojemanja je prišlo tudi do precejšnje zmede zaradi posledično nepričakovano visokih ocen potresne nevarnosti. Te so predvsem posledica večje modelne razpršenosti, ki ima še posebej velik vpliv na oceno potresne nevarnosti pri večjih povratnih dobah, torej prav za najpomembnejše objekte. Tako so npr. rezultati enega najobsežnejših projektov za oceno potresne nevarnosti (projekt PEGASOS za jedrske elektrarne v Švici, https://portal.swissnuclear.ch/index_en.html) kljub najelitnejšim strokovnjakom še vedno nedorečeni in vir številnih kritik (npr. Scherbaum in drugi, 2006). Državno mrežo potresnih opazovalnic smo začeli postavljati šele po potresu v Posočju leta 2004, zato imamo veliko premalo meritev pospeškov ob zelo močnih potresih za določitev slovenskega modela pojemanja. Zato smo preiskusili 9 evropskih in svetovnih modelov pojemanja. Na izbor so vplivale objave v uglednih revijah, priporočila strokovnjakov (Fajfar in drugi, 2008; Douglas in drugi, 2008), primernost za slovenski prostor ter omejitve uporabljene programske opreme. V preglednici 2 so navedeni izbrani modeli pojemanja z oznakami, vrsto magnitude ter veljavnim razponom magnitude. Posebej je označeno tudi, kadar standardni odklon (sigma) nima konstantne vrednosti, ampak je odvisen od vrednosti magnitude. Zaradi primerjave z uradno karto potresne nevarnosti Slovenije smo obdržali tudi še model Sabetta - Pugliese (1996), Preglednica 2. Uporabljeni modeli pojemanja. Table 2. Selected equations for ground motion prediction. avtorji modela pojemanja oznaka tip M razpon M sigma Ground motion prediction equation label » type 1 M range 1 sigma Ambraseys in drugi (1996, 2005) A96, A05 M ft ÜW M w 4,0-7,5 5,0-7,5 o * f(M) o = f(M) Sabetta - Pugliese (1996) SPf, SPe M , M, s l 4,6-6,8 o * f(M) Akkar - Bommer (2007) Akkar M w 5,0-7,6 o = f(M) Berge-Thierry in drugi (2003) Berge M s 4,0-7,9 o * f(M) Boore - Atkinson (2008) BA M w 5,0-8,0 o * f(M) Bindi, Luzi, Pacor, Sabetta, Masa (2009) Bindi M , M, s l 4,6-6,8 o * f(M) Bommer, Stafford, Alarcon, Akkar (2007) Bommer M w 3,0-7,6 o * f(M) Boore, Joyner, Fumal (1997) BJF M w 5,5-7,5 o * f(M) Potresi 2009.indb 114 ■(©+ 13.10.2010 12:55:02 Preverjanje karte potresne nevarnosti Slovenije 117 čeprav avtorja sama priznavata, da je standardni odklon modela podcenjen in je njun model nadgrajen kot (Bindi in drugi, 2009). Včasih v Evropi najbolj uporabljan model (Ambraseys in drugi, 1996) je bil leta 2005 izpopolnjen, a z manjšim magnitudnim razponom veljavnosti. Vpliv spodnje meje magnitude Ker zelo šibki potresi ne povzročajo poškodb na zgradbah, bi pričakovali, da bo izračunana potresna nevarnost na dani lokaciji neodvisna od izbire spodnje meje magnitude, dokler je le-ta nizka. Če bi npr. predpostavili, da potresi pod magnitudo 5 ne morejo poškodovati nekega dobro zgrajenega, potresno odpornega objekta, bi moralo biti vseeno, ali za spodnjo mejo magnitude izberemo magnitudo 3 ali pa 5. Žal pa to zaradi velike vrednosti standardnega odklona v novih modelih pojemanja ni res (preglednica 3, na kateri so v modri barvi modeli z magnitudo Ms, z rdečo barvo pa modeli z magnitudo Mw; ter slike 2-4). Posebej se to kaže v modelih pojemanja, kjer je vrednost sigme odvisna od magnitude. Tako lahko zelo malo verjetne, a izredno visoke vrednosti pospeška pri nizki magnitudi povečajo potresno nevarnost dane lokacije. To slabost # Ljubljana, 475 let / years •=4.0 BM>=4.5 □M>=5.0| SPf A96 A05 Berge Bindi Akkar BJF Bommer BA povpr / avg Ljubljana, 1000 let / years SPf A96 A05 Berge Bindi Akkar BJF Bommer BA povpr / avg Ljubljana, 2000 let / years rill 1>=4.0 ■ M>=4.5 □M>=5.0| MMA SPf A96 A05 Berge Bindi Akkar BJF Bommer BA povpr / avg Slika 2. Vpliv spodnje meje magnitude na vršni pospešek tal v Ljubljani pri povratni dobi 475 let. Figure 2. Impact of lower bound magnitude on PGA in Ljubljana at return period 475years. Slika 3. Vpliv spodnje meje magnitude na vršni pospešik tal v Ljubljani pri povratni dobi 1000 let. Figure 3. Impact of lower bound magnitude on PGA at return period 1000years. Slika 4. Vpliv spodnje meje magnitude na vršni pospešek tal v Ljubljani pri povratni dobi 2000 let. Figure 4. Impact of lower bound magnitude on PGA in Ljubljana at return period 2000 years. Potresi 2009.indb 117 ■(©+ 13.10.2010 12:55:02 118 B. Šket Motnikar # O) CO O) CD O) m CN CD v O) o CD CO co CN m CN v CD •f LO O) CN co O) LO co CN "1 co co m co co CN r^ co m CN co co CN co L^ c^ CN c^ co CN c^ S 0~ o" o" d c^" d c^" c^" d s d c^" c^" c^" o" c^" o" c^" d c^" s o" o" C3 o" o" c^" C3 o" o" o" V O) CD co CD O) CN v O) CN co LO co o co v CD CD LO ^r o O) CD Ol CN co_ CO co Ci^ LO Ol r^ CD co co LO co Ol c^ c^ L^ c^ c^ c^ c^ CN c^ s 0~ o" o" d d d d d s C3 c^" o" o" o" o" C3 c^" d c^" s o" c^" o" c^" c^" o" o" c^" o" C3 m CN CO co O) o co O) CD CN O) CD o o O) ^r CN m O) ^r o LO ^r CN cn CO co m co co r^ C^ CN CN co c^ co ^ CN c^ c^ c^ CN co o" o" o" o" o" o" d d C3 C3 o" o" C^" o" c^" o" c^" d o" c^" o" C3 o" c^" c^" c^" c^" o" o" CO O) o CO m o O) IN t- CN v co O) o CN LO m o t- CD v co CD O) co co CD CD CD o CO LO in ^ CD CiD m "1 Ci^ m co m c^ co co co m L^ s o" o" 0~ d d d d d C3 s o" c^" c^" c^" c^" d o" c^" c^" s o" o" o" c^" o" o" o" o" c^" C3 r^ r^ t- co CD CD r^ CD LO CD co CN co O) LO co ^r m co O) LO CD LO cn LO co co co r^ LO co co m LO c^ co c^ Ci^ m o" o" 1" o" d d d d d o" c^" o" 1" o" o" o" d c^" d o" c^" c^" C3 o" o" c^" c^" c^" c^" d > > > " O o> o CO 00 00 t Ol 00 CO 00 ^ CD ^ ^ co o> CD -55 00 Ol co ^ o> Ol ^ ^ ■n o li Ol, IO co, CO, co co in a^ li o>, co, ", ", ", li Ol, ", «o ", ", in cn, ", ", ", Ol > o" o" T- o" cT cT o > d o" > o o o a a a V CO m CD O) CD CD CD CD v co O) CD LO co m co v CN LO CD CN CN CN CN co CO CN CO o m CN CN CO co r^ s co CN CN CN c^ CN co co c^ c^ c^ c^ c^ c^ c^ c^ CN CN s 0~ o" o" d d d d d c^" o" s c^" o" d o" o" o" o" c^" o" o" s c^" c^" C3 c^" o" c^" c^" c^" o" o" V CD r^ CN CN r- co r^ CN v co t- O CD LO ^r CD LO v CN o CD CN co CN r^ CN Ol cn CO o_ S c^ m co CN Ol CN co C^ c^ CN co c^ Ol CN CN ^ c^ c^ co CN CN c^ c^ s 0~ o" d c^" d d d c^" C3 s c^" c^" d C^" o" c^" d o" o" c^" s o" o" C3 o" c^" o" o" o" o" C3 o m CD r^ CD CD m m CD O) o LO co o f co CD CD CN CD o o LO o CN CO o cn co r^ CO "1 S co CN c^ c^ ^ c^ s "1 c^ c^ c^ "1 c^ c^ c^ c^ c^ o" o" o" d d d d d c^" o" c^" o" d o" c^" c^" o" c^" c^" o" c^" c^" C3 c^" o" o" o" c^" c^" d r^ O) CN m CD o CD v r^ CD co co o co CD CD LO v CD co r^ CN co O) cn CN CO c^ co m co r^ OD co Ci^ co CN co ^ c^ m ^ co co s o" o" d o" o" c^" o" o" C3 s c^" c^" d o" o" c^" C3 c^" o" c^" ii o" c^" o" o" c^" c^" c^" c^" o" d CN LO o o o co o r^ CO CN co O) CD O) CN CD co CN CN CD CN CN LO cn "1 CO m co m c^ r^ CD c^ c^ LO co c^ CiD c^ CN LO ^ c^ co o" o" d d d d d o" C3 o" c^" d c^" c^" o" o" c^" c^" c^" c^" o" d c^" o" o" c^" o" c^" d > > " > " o CO T— T— n a> Ol ^ CO co 00 Ol o> o> 00 o> Ol Ol 00 Ol ■n ^ o li Ol, o, co, n, lO ei li 1—, Ol, ", co, ", li Ol, ", ", Ol, ", ", ", cn, ", co, > o" O T- d d o cT o" > d d cT > o o o a a a m V CD CD CN f co IN CD O O v •f m co o t— o m O) LO v co CD CD o CD CN O) CD m CO t— cn CO cn CN CN co co "1 c^ c^ c^ c^ CN c^ "1 CN co "1 "1 c^ c^ "1 c^ "1 "1 "1 "1 s 0~ o" r^ o" o" d d d d C^" o" s o" c^" c^" c^" o" c^" o" c^" c^" o" s c^" c^" d c^" o" o" d d d d V O) CN m m co O) co v CD CD O) co co LO O) CD v CD CD t- O) CD CN O) m O) Ol t— co CD cn CN r^ CN co Ol t— CN CN c^ co CN t— c^ Ol t— t— c^ t— t— c^ t— t— t— t— s 0~ 0~ o" d c^" d o" d C^" o" s d o" o" o" c^" o" C3 o" d o" s d c^" c3 c^" c^" c^" c^" c^" c^" d co CD co t- in r- o) m m co co o) o) cn co co CD co CD CN o LO CD "1 cn r^ S co "1 r^ "1 C^ "1 "1 c^ "1 c^ "1 c^ "1 "1 CN "1 "1 CN "1 "1 "1 0~ o" o" d d d d o" ci d c^" c^" c^" c^" c^" d o" d c^" d c^" o" d d o" d c^" d d cm o m CD o cn co o) o o v r^ r^ co LO co t- O) co 0) o CN CD co O) O) m CN O) CN o> r^ co m cn co c^ Ki c^ co CN CN c^ CN co CN co CN "1 c^ CN co CN CN s 0~ o" o" d d c^" d c^" s c^" c^" o" o" o" c^" C3 c^" d o" s o" o" C3 o" o" c^" o" o" o" d cd CD o o CD O) O) CD co LO CN o CD co co LO CN co o LO O) LO co co "1 co o m co cn "1 Ci^ c^ c^ c^ co CN "1 c^ c^ co c^ c^ c^ CN 0~ o" o" ci d d c^" o" C^" d d o" C^" o" o" o" C3 o" o" c^" d o" C3 c^" c^" o" c^" o" c^" o" > > > " " IA re 00 CO co ^ tO n ■n Ol ^ • co o co o> co o> CD co ^ o> cd o> ^ Ol li co, co Ol, Ol, co cn, li «j ", Ol, ", li ", ", ", ", ", ", Ol, ", Ol, Ol, ^ > o" o o" o o > d o" > o o o a a a o cu ra > ■n cu > o CD > Tf S CD LO E? ro Ll_ E li > s co LO E? ra Ll_ E > O CL O) o cu .iž o < o CL O) O cu o < o CL O) o cu o < o Q. CO < < m m < m m m a. cn < < m m < m m m . cn < < m 03 < m m m . Preglednica 3. Vpliv spodnje meje magnitude na izračun vršnega pospeška tal PGA pri povratni dobi od 475, 1000 in 2000 let. Oznake modelov pojemanja so v skladu s preglednico 2. Table 3. Impact of lower bound magnitude on PGA. Ground motion prediction equations are denoted as in Table 2.e Potresi 2009.indb 114 ■(©+ 13.10.2010 12:55:02 Preverjanje karte potresne nevarnosti Slovenije 119 metodologije poskušamo premostiti z izbiro najmanjše spodnje meje magnitude, za katero še verjamemo, da lahko povzroči poškodbe. To izbiro dodatno omejujejo modeli pojemanja, ki so veljavni le v določenem magnitudnem razponu. V praksi je izbira spodnje meje magnitude odvisna tudi od namena ocenjevanja potresne nevarnosti: inženirsko zelo dobro grajene stavbe (npr. jedrske elektrarne) imajo lahko večjo spodnjo magnitudo, ne sme pa presegati Mw vrednosti 5,0. Pri nacionalni karti potresne nevarnosti pa (posredno) ocenjujemo predvsem potresno nevarnost za običajne stavbe, med katerimi je velik delež starejših in potresno manj odpornih, zato je ustrezna vrednost spodnje meje magnitude v praksi manjša (npr. 4,0 ali 4,5 za obe vrsti magnitude). Za lažjo izbiro spodnje meje magnitude za Slovenijo smo v katalogu potresov preverili število in razmerje potresov z magnitudo manjšo od 5, ki so povzročili škodo (intenziteta vsaj VI) - preglednica 4a) za magnitudo Mw, 4b) za magnitudo Ms. Obdobja nismo omejevali, a upoštevali smo le tiste potrese, za katere je bila magnituda določena iz instrumentalnih zapisov (in ne iz makroseizmičnih podatkov). Ugotovimo lahko, da je več kot polovica potresov magnitude 4,0 < Ms < 4,4 in 4,5 < Mw < 4.9 povzročila poškodbe. Zato smo za Ms izbrali spodnjo mejo 4,0, za Mw pa spodnjo mejo 4,5. Preglednica 4. Potresi z magnitudo 4.0 < M < 5 in njihova intenziteta: a) za magnitudo M, b) za magnitudo M. Upoštevani so le potresi, za katere je magnituda določena iz instrumentalnih zapisov (in ne iz makroseizmičnih podatkov). Table 4. Earthquakes with magnitude 4.0 < M < 5: a) for Mw b) for Ms and their intensities. If the magnitude is calculated from macroseismic data, the corresponding earthquake is not considered. a) Mw brez poškodb no damage VI, VI-VII > VII skupaj total 4,0- 4,4 57 30 1 88 64,8% 34,1% 1,1% 100,0% 4,5- 4,9 29 62 8 99 29,3% 62,6% 8,1% 100,0% skupaj total 86 92 9 187 46,0% 49,2% 4,8% 100,0% b) MS brez poškodb no damage VI, VI-VII > VII skupaj total 4,0- 4,4 33 59 2 94 35,1% 62,8% 2,1% 100,0% 4,5- 4,9 4 22 10 36 11,1% 61,1% 27,8% 100,0% skupaj total 37 81 12 130 28,5% 62,3% 9,2% 100,0% Vpliv razmerja med velikimi in majhnimi potresi (parametra b) Vrednost parametra b ima zelo velik vpliv na izračun potresne nevarnosti. Izračun za Ljubljano z uporabo treh modelov pojemanja je pokazal, da se vrednost PGA za povratno dobo 475 let zmanjša za okrog 15 % (slika 5), ko b povečamo iz 0,87 (po katalogu iz leta 2001) na 1,0 (po katalogu iz leta 2009). Karte PGA, izračunane z različnimi modeli pojemanja Magnitudni razpon veljavnosti posameznega modela pojemanja (preglednica 2) vsebuje našo izbrano spodnjo mejo magnitude le pri treh izmed 9 obravnavanih modelov pojemanja: Berge za Ms > 4,0 ter Bommer in A96 za Mw > 4,5. Karte teh treh modelov so na slikah 6-8, njihovo povprečje pa je na sliki 9. Vrednosti povprečja teh treh modelov so okrog 30 % večje kot vrednosti PGA na uradni karti potresne nevarnosti. Za primerjavo so prikazane še karte PGA drugih modelov pojemanja, in sicer za najmanjšo še veljavno magnitudo posameznega modela (slike 10-14), čeprav je le-ta večja kot naša izbrana spodnja meja. Na vseh slikah je prikazano povprečje petih različic porazdelitev preteklih nadža-rišč. Karte modela BJF ne prikazujemo, ker ima model najmanjšo veljavno magnitudo 5,5, kar ne omogoča smiselnega izračuna potresne nevarnosti Slovenije za običajne zgradbe. Potresi 2009.indb 119 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 120 B. Šket Motnikar Slika 5. Vpliv parametra b na PGA v Ljubljani za različne spodnje meje magnitude M. Figure 5. Impact ofb-value on PGA at Ljubljana for different lower bound magnitude M. Potresi 2009.indb 114 ■(©+ 13.10.2010 12:55:02 Preverjanje karte potresne nevarnosti Slovenije 121 47 46 45 # 47 Potresi 2009.indb 121 13 14 15 16 Slika 6. Karta PGA za modelpojemanja Berge, Ms > 4,0. Figure 6. PGA map for the Berge model, Ms > 4,0. 13 14 15 16 17 Slika 7. Karta PGA za model pojemanja Bommer, M > 4,5. Figure 7. PGA map for the Bommer model, Mw > 4,5. -(©4- 13.10.2010 12:54:24 122 B. Šket Motnikar 13 14 15 16 Slika 8. Karta PGA za modelpojemanja A96, Mw > 4,5. Figure 8. PGA map for A96 model, Mw > 4,5. 13 14 15 16 17 Slika 9. Povprečna karta PGA izbranih modelov pojemanja (Berge, Bommer in A96). Figure 9. AveragePGA map of the three selected GMPEs (Berge, Bommer and A96). Potresi 2009.indb 114 ■(©+ 13.10.2010 12:55:02 Preverjanje karte potresne nevarnosti Slovenije 123 47 46 45 PGA [g] 0.35 0.3 —10.25 —10.225 0.2 g 0.175 ri5 0.1 13 14 15 16 Slika 10. Karta PGA za modelpojemanja SPf, Ms > 4,5. Figure 10. PGA map for the SPf model, Ms > 4,5. 17 13 14 15 16 17 Slika 11. Karta PGA za model pojemanja Bindi, Ms > 4,5. Figure 11. PGA map for the Bindi model, Ms > 4,5. Potresi 2009.indb 117 ■(©+ 13.10.2010 12:55:02 124 B. Šket Motnikar Slika 12. Karta PGA za modelpojemanja A05, Mw > 5,0. Figure 12. PGA map for the A05 model, Mw > 5,0. Slika 13. Karta PGA za model pojemanja Akkar, Mw > 5,0. Figure 13. PGA map for the Akkar model, M > 5,0. Potresi 2009.indb 124 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 ■ Preverjanje karte potresne nevarnosti Slovenije 125 125 Zaključek Slika 14. Karta PGA za modelpojemanja BA, Mw > 5,0. Figure 14. PGA map for the BA model, Mw > 5,0. Na področju ocenjevanja potresne nevarnosti sta bistveni novosti v zadnjih petih letih nova zakonodaja o potresno odporni gradnji (Slovenski standard Evrokod 8 - EC8) ter številni novi modeli pojemanja. V skladu s standardom EC8, ki je v Sloveniji začel veljati ob začetku leta 2008, je potresna nevarnost opredeljena z vršnim (največjim, maksimalnim) pospeškom tal PGA na trdnih tleh za povratno dobo 475 let. Tem pogojem ustreza karta projektnega pospeška tal iz leta 2001, ki smo jo v tem prispevku preverjali. Novi modeli pojemanja dajejo predvsem na območjih z nizko in srednjo potresno aktivnostjo precej večje vrednosti PGA kot doslej poznani modeli. Razlog je predvsem v veliki vrednosti standardnega odklona modela pojemanja, kar (po našem mnenju pretirano) poudarja vpliv nizkih magnitud. Ugotovili smo, da imata na izračunano oceno potresne nevarnosti zelo velik vpliv tudi parameter b in spodnja meja magnitude. Na vsem ozemlju Slovenije smo izračunali enotno vrednost b = 1, ki ustreza prvemu celovitemu podkatalogu (od leta 1880 naprej). Glede na poškodbe objektov pri preteklih potresih smo za spodnjo mejo magnitude izbrali Ms = 4,0 oz. Mw = 4,5. V skladu s tako določeno spodnjo mejo magnitude so za Slovenijo ustrezni le še trije izmed devetih obravnavanih modelov pojemanja: Berge-Thierry in drugi (2003) za Ms > 4,0, Bommer in drugi (2007) ter Ambraseys in drugi (1996) za Mw > 4,5. Glede na uradno karto potresne nevarnosti dajo ti trije modeli v povprečju za 30 % večje vrednosti PGA, kljub temu, da so vrednosti na uradni karti zaokrožene navzgor. Mnenja svetovne stroke glede novih modelov pojemanja so še nedorečena in neenotna, zato zaenkrat ohranjamo dosedanjo uradno karto potresne nevarnosti. Poleg tega smo šele leta 2008 uradno uveljavlili standard EC8, ki tako ali tako zahteva bistveno strožja merila za potresno odporno gradnjo. Potresi 2009.indb 117 ■(©+ 13.10.2010 12:55:02 126 B. Šket Motnikar Zahvala Zahvaljujem se Branki Mladenovic za pomoč pri izračunih potresne nevarnosti s programom OHAZ in Poloni Zupančič za izračun razmerja med karto z novimi modeli pojemanja in uradno karto potresne nevarnosti. Literatura Akkar, S., Bommer, J. J., 2007. Prediction of elastic displacement response spectra in Europe and the Middle East, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 36(10), 1275-1301, doi: 10.1002/eqe.679. Ambraseys, N. N., Simpson, K. A., Bommer, J. J., 1996. Prediction of horizontal response spectra in Europe. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 25(4), 371-400. Ambraseys N.N., Douglas J., Sarma S.K., Smit P.M., 2005. Equations for the Estimation of Strong Ground Motions from Shallow Crustal Earthquakes Using Data from Europe and the Middle East: Horizontal Peak Ground Acceleration and Spectral Acceleration. Bulletin of Earthquake Engineering, 3(1), 1-53. Berge-Thierry, C., Cotton, F., Scotti, O., Griot-Pommera, D.-A., Fukushima, Y., 2003. New empirical response spectral attenuation laws for moderate European earthquakes. Journal of Earthquake Engineering, 7(2), 193-222. Bindi D., Luzi L., Pacor F., Sabetta F., Massa M., 2009. Towards a new reference ground motion prediction equation for Italy: update of the Sabetta-Pugliese (1996), Bull. Earthquake Eng, DOI 10.1007/s10518-009-9107-8. Bommer J.J., Stafford P.J., Alarcon J.E, Akkar S., 2007. The Influence of Magnitude Range on Empirical Ground-Motion Prediction, Bull. Seism. Soc. Am, Vol.97, No.6, str. 2152-2170. Boore, D. M., Atkinson, G. M., 2008. Ground-motion prediction equations for the average horizontal component of PGA, PGV, and 5%-damped PSA at spectral periods between 0.01s and 10.0s, Earthquake Spectra, 24(1), 99-138. DOI: 10.1193/1.2830434. Boore, D. M., Joyner, W. B., Fumal, T. E., 1997. Equations for estimating horizontal response spectra and peak acceleration from western North American earthquakes: A summary of recent work, Seismolo-gical Research Letters, vol. 68, no. 1, pp. 128-153. Douglas, J., Auclair, S. with the collaboration of Baumont, D., Berge-Thierry, C., Bonilla, L. F., Fajfar, P., Scotti, O., 2008. Selection of ground-motion prediction equations and determination of weights for logic tree for NPP Krško II, BRGM/RC-56092-FR, 91 pp., 31 ill., 2 appendices. EC8 EN, 2004. Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance. Part 1: General rules, Seismic actions and rules for buildings. European Standard, EN 1998-1 CEN. Fajfar, P., Isakovič, T., Peruš, I., 2008. Uvajanje standarda Evrokod 8 v Sloveniji, Univerza Ljubljana, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Inštitut za konstrukcije, potresno inženirstvo in računalništvo, Ljubljana. Frankel, A., 1995. Mapping seismic hazard in the Central and Eastern United States, Seism. Res. Lett. 66, št. 4, 8-21. Frankel, A., Mueller, C. , Barnhard, T., Leyendecker, E., Wesson, R., Harmsen, S., Klein, F., Perkins, D., Dickamn, N., Hanson, S., Hopper, M., 2000. USGS national seismic hazard maps, Earthquake spectra 16, 1-20. Godec, M., Šket Motnikar, B., 2004. Sektor za inženirsko seizmologijo in potresno inženirstvo: Karte potresne nevarnosti, ARSO, Ljubljana, interni dokument. Gomberg, J., 1991. Seismicity and Detection/Location Threshold in the Southern Great Basin Seismic Network, J. Geophys. Res., Vol. 96(B10), 16401-16414. Keilis-Borok, V.I., Knopoff, L., Rotvain, I.M., 1980. Bursts of aftershocks, long-term precursors of strong earthquakes, Nature. Knopoff, L., Gardner, J. K., 1972. Higher Seismic Activity During Local Night on the Raw Worldwide Earthquake Catalogue, Geophys. J. R. astr. Soc. 28, 311-313. Lapajne, J., Šket Motnikar, B., Zupančič, P., 2001. Nova karta potresne nevarnosti - projektni pospešek tal namesto intenzitete. Gradbeni vestnik 50 (2001) str. 140-149. Lapajne, J., Šket Motnikar, B., Zupančič, P., 2003. Probabilistic seismic hazard assessment methodology for distributed Seismicity, Bull. Seism. Soc. Am. 93, 2502-2515. Potresi 2009.indb 114 ■(©+ 13.10.2010 12:55:02 Preverjanje karte potresne nevarnosti Slovenije 127 Petersen, M. D., Frankel, A.D., Harmsen, S.c., Mueller, C.S., Haller, K.M., Wheeler, R. L., Wesson, R.L., Zeng, Y., Boyd, O.S., Perkins, D.M., Luco, N., Field, E.H., Wills, C.J, Rukstales, K.S., 2008. Documentation for the 2008 Update of the United States National Seismic Hazard Maps, Open-File Report 2008-1128, U.S. Department of the Interior in U.S. Geological Survey, Virginia. Ribarič, M., 1987. Seizmološka karta SFRJ (za območje SR Slovenije), Seizmološki zavod SR Slovenije, Ljubljana. Sabetta, F., Pugliese, A., 1996. Estimation of response spectra and simulation of nonstationary earthquake ground motions, Bull. Seism. Soc. Am. 86, 337-352. Scherbaum, F., Bommer, J.J., Cotton, F., Bungum, H., Sabetta, F., 2006. Ground-motion prediction in PSHA: A Post-PEGASOS Perspective, Proceedings of the First European Conference on Earthquake Engineering and Seismology (a joint event of the 13th ECEE and 30th General Assembly of the ESC), Geneva, Switzerland. SIST EN 1998-1:2005 - Evrokod 8 - Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij - 1. del: Splošna pravila, potresni vplivi in pravila za stavbe, slovenski standard, Slovenski inštitut za standardizacijo, Ljubljana. SIST EN 1998-1:2005/oA101:2005 - Evrokod 8 - Projektiranje potresnoodpornih konstrukcij - 1. del: Splošna pravila, potresni vplivi in pravila za stavbe - Nacionalni dodatek, Slovenski inštitut za standardizacijo, Ljubljana. UL RS, št. 101/2005, Pravilnik o mehanski odpornosti in stabilnosti objektov. UL SFRJ 31/1981, 49/1982, 29/1983, 21/1988 in 52/1990, Pravilnik o tehničnih normativih za graditev objektov visoke gradnje na seizmičnih območjih s spremembami in dopolnitvami. Šket Motnikar, B., 2004. Ponovna ocean potresne nevarnosti v Posočju po potresu 12. 7. 2004, ARSO, Ljubljana, interni dokument. Šket Motnikar, B., Lapajne, J. K., Zupančič, P., Zabukovec, B., 2000. Application of the spatially smoothed seismicity approach for Slovenia. Proceedings of the Workshop Seismicity modeling in seismic hazard mapping, Poljče, Slovenia, May 22-24, 125-133. Šket Motnikar, B., Zupančič, P., Kuka, N., Zabukovec, B., 2007. OHAZ version 6.0, Computer Program for Seismic Hazard Calculation, USER MANUAL, Ministry of the Environment and Spatial Planning, Environmental Agency of the Republic of Slovenia Seismology and Geology Office (ARSO) and Academy of Sciences of Albania Institute of Seismology (ISA), Ljubljana. Weichert, D. H., 1980. Estimation of the earthquake recurrence parameters for unequal observation periods for different magnitudes, Bull. Seism. Soc. Am., Vol. 70(4), 1337-1346. Yamada, M., Mori, J., Heaton, T., 2009. The Slapdown Phase in High-acceleration Records of Large Earthquakes, Seism. Res. Letters, Vol. 80, Number 4, 559-564. Zabukovec, B., 2000. OHAZ - A computer program for spatially smoothed seismicity approach. Proceedings of the Workshop Seismicity modeling in seismic hazard mapping, Poljče, Slovenia, May 22-24, 135-140. Živčic, M., 2009. Katalog potresov, interno poročilo, ARSO, Urad za seizmologijo in geologijo, Ljubljana. Projekt Pegasos, vir na spletu: https://portal.swissnuclear.ch/index_en.html Potresi 2009.indb 127 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Močnejši potresi po svetu leta 2009 World's largest Earthquake in 2009 Tamara Jesenko Povzetek Vsako leto zatrese Zemljo več sto tisoč potresov, ki presegajo magnitudo 2,0 in katerih žarišča so predvsem na stikih večjih tektonskih plošč. Potresno najdejavnejši območji sta obtihoo-ceanski in sredozemsko-himalajski pas, ki vključuje tudi naše kraje. Večina potresov je šibkih, ne povzročajo gmotne škode in ne zahtevajo človeških življenj, med njimi pa je vsako leto nekaj deset takih, ki povzročijo veliko uničenje in zahtevajo smrtne žrtve. Leta 2009je 78 potresov doseglo ali preseglo magnitudo 6,5, povzročilo večjo gmotno škodo ali zahtevalo človeška življenja. Potres z največ smrtnimi žrtvami se je zgodil 30. septembra na južni Sumatri v Indoneziji. V njem je umrlo najmanj 1117 ljudi. 6. aprila je potres z navorno magnitudo 6,3 stresel italijansko srednjeveško mesto L'Aquila in zahteval 305 življenj. Največ energije se je sprostilo pri potresu 29. septembra na otočju Samoa. Imel je navorno magnitudo 8,1 in je zahteval 197 človeških življenj. Najgloblji potres je leta 2009 stresel območje Bandskega morja. Zgodil se je 28. avgusta in je imel žarišče v globini 642 km ter navorno magnitudo 6,9. Potresi so leta 2009 zahtevali vsaj 1790 žrtev. Abstract Every year several hundred thousand earthquakes with magnitudes above 2.0, mostly originating at the tectonic plate boundaries, shake the Earth. Two well-defined seismic belts, the circum-Pacific and the Mediterranean-Himalayan belt, are the places in the world where the earthquakes occur most frequently, the latter including the region of Slovenia. Most earthquakes are weak, do not cause any damage and do not claim human lives. Most, but not all: every year there are several earthquakes which result in extreme destruction. There were 78 earthquakes in year 2009 that either reached a magnitude of 6.5 or more, caused major damage to buildings and other structures, or even claimed human lives. The most devastating earthquake in 2009 happened on 30 September on Southern Sumatra, Indonesia, where more than 1100people were killed. A magnitude 6.3 earthquake hit the medieval city of LAquila in Central Italy on 6 April, killing 305 people. The 29 September earthquake in the Samoa Islands region ranks first in terms of released energy, with a moment magnitude of 8.1; it claimed 197 human lives. The deepest earthquake happened on 28 August in the Banda Sea with a hypocentre 642 km below the surface and the moment magnitude of 6.9. In 2009, earthquakes claimed more than 1790 human lives. Potresi in tektonika plošč Zemljina trdna lupina, debela okoli 100 kilometrov, se imenuje litosfera in je sestavljena iz dvanajstih večjih in več manjših tektonskih plošč (slika 1). NajpomeMbnejše plošče so Tihomor-ska, Severnoameriška, Južnoameriška, Evrazijska, Afriška, Avstralska in Antarktična. Za svetovno potresno dejavnost so pomeMbne tudi številne manjše plošče. Tektonske plošče se zaradi kon-vekcijskih tokov v astenosferi, viskozni plasti pod litosfero, stalno počasi premikajo. Med seboj se lahko primikajo (primične ali konvergentne meje), razmikajo (razmične ali divergentne meje) ali drsijo druga ob drugi (strižne ali transformne meje plošč). Severnoameriška in Južnoameriška plošča se oddaljujeta od Evrazijske in Afriške plošče. Loči ju razmična meja, ki se kaže v srednje-atlantskem grebenu, za katerega je značilna povečana potresna dejavnost. Na nasprotni strani se Evrazijska plošča primika k Severnoameriški in drsi prek Filipinske, pod katero se podriva Tiho-morska plošča. Ta se podriva pod več manjših plošč, ki ležijo med Severnoameriško in Filipinsko ploščo. Na območju Kalifornije drsita Tihomorska in Severnoameriška plošča druga ob drugi (znana so številna potresna žarišča). Med Tihomorsko in Južnoameriško ploščo je plošča Nazca. Omenjena stičišča plošč so med potresno najdejavnejšimi območji na Zemlji. Med Afriško in Tihomorsko ploščo je Avstralska plošča, ki se odmika od Antarktične. Več manjših plošč je med 128 Potresi 2009.indb 128 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 Slika 1. Porazdelitev najmočnejših potresov leta 2009 na Zemlji, njihove globine in magnitude; velikost krogov kaže potresno magnitudo, barva pa žariščno globino. Označene so tudi glavne tektonske plošče. Figure 1. Distribution of the most powerful earthquakes in 2009, their depths and magnitudes. The size of the circle indicates the magnitude and the colour designates the focal depth. Main tectonic plates are also shown. Potresi 2009.indb 129 -(©4- 13.10.2010 12:54:24 130 T. Jesenko Evrazijsko ploščo na severu in Afriško na jugu. Od vzhoda proti zahodu so Indijska, Arabska in Turško-egejska plošča ter manjša Jadranska plošča, ki na slikah ni označena, vendar je za geološki razvoj slovenskega ozemlja zelo pomeMbna. Gibanja celinskih in oceanskih plošč povzročajo potresno dejavnost, ki jo ponekod spremljajo ognjeniški izbruhi. Običajno so potresi edini znanilci spreminjanja in nastajanja novih geoloških formacij. Leta 2009 so medsebojni premiki plošč povzročili veliko potresov od Sredozemskega morja do Tihega oceana. Slika 1 kaže povezanost tek-tonike plošč s potresno dejavnostjo, saj so vsi močnejši potresi nastali na stikih tektonskih plošč. Narisani so le močnejši svetovni potresi. Če bi narisali nadžarišča (epicentre) vseh potresov, bi še bolje videli, da potresi nastajajo predvsem na mejah med posameznimi ploščami. Pravzaprav je prav porazdelitev potresov razkrila potek mej ali stikov med ploščami. Na sliki 2 so narisani najmočnejši potresi leta 2009 v sredozemsko-himalajskem potresnem pasu. # 30" 60" 90" 45" 45" Evrazijska plošča 30" Afriška ploš % 30" km ndjjska plošča 0 1000 2000 o O 30" 60" 90" □ ■ 6 7 8 Magnituda - Magnitude 0 33 70 200 700 _Globina [km] - Depth [km]_ Slika 2. Porazdelitev najmočnejših potresov leta 2009 v sredozemsko-himalajskem potresnem pasu, ki je za obtiho- morskim drugo najdejavnejše potresno območje na Zemlji. Figure 2. Distribution of the most powerful earthquakes in 2009 in the Mediterranean-Himalayan belt, which is, after the circum-Pacific belt, subject to the most frequent earthquake shocks. Pregled najmočnejših potresov V preglednici 1 so podatki o najmočnejših potresih leta 2009 (NEIC, 2009; ARSO, Urad za seizmologijo in geologijo, 2009). Našteti so le tisti, ki so dosegli ali presegli navorno magnitudo 6,5, ter tisti, ki so povzročili večjo gmotno škodo ali zahtevali človeška življenja. Vrednosti za Mb in Ms so srednje vrednosti, določene iz podatkov potresnih opazovalnic, ki so potres zapisale. Magnitude Mb, Ms in Mw se med seboj razlikujejo po območju veljavnosti, ki ga omejujejo oddaljenost in globina žarišča ter nihajni čas pri največji amplitudi. Magnituda mb (angl. body wave magnitude) je določena na podlagi največjega odklona na zapisu navpične komponente telesnega valovanja v prvih 20 sekundah po prihodu vzdolžnega telesnega valovanja. Magnituda Ms (angl. surface wave magnitude) je določena na podlagi navpične komponente dolgoperiodnega površinskega valovanja. To se razvije pri potresih, katerih žarišče ni bilo globlje kakor približno 50 km. Mw je navorna magnituda, ki velja tudi za najmočnejše potrese in je določena s potresnim navorom. Globina potresov je izražena v kilometrih, preglednica pa je zaključena z imenom širšega nadžariščnega območja potresa. Svet je namreč za seizmološke potrebe razdeljen na 729 Flinn-Engdahlovih geometrijskih območij (Flinn-Engdahl regions, 2010). Potresi 2009.indb 130 ■(©+ 13.10.2010 12:55:07 Močnejši potresi po svetu leta 2009 131 V letu 2009 je imel en potres navorno magnitudo (Mw) večjo od 8,0, šestnajst pa med 7,0 in 7,9. Vsaj 21 potresov je zahtevalo človeška življenja, skupno vsaj 1790 žrtev. V nadaljevanju sta natančneje opisana najmočnejši potres v letu 2009 in potres, ki je zahteval največ žrtev. Evropo je pretresel potres, ki je prizadel italijansko srednjeveško mesto L'Aquilo. Podrobneje je opisan v samostojnem prispevku (Cecic, Godec, 2010), tu so nanizani le njegovi osnovni podatki. Na koncu je kot zanimivost dodan tudi zapis jedrskega poskusa v Severni Koreji. Preglednica 1. Seznam potresov leta 2009, katerih magnituda je bila enaka ali večja od 6,5; dodani so potresi, katerih magnituda je bila sicer manjša, a so povzročili večjo gmotno škodo, ranjene ali smrtne žrtve; z zvezdico so označeni potresi, opisani v besedilu. Table 1. List of the earthquakes in 2009 with magnitudes 6.5 and. Earthquakes with magnitudes below 6.5, which caused significant material damage, injuries or victims, are included. The earthquakes described in the text are marked with a star. # datum čas (UTC) koordinati magnituda globina število območje ura:min širina dolžina mb Ms Mw km žrtev date time (UTC) coordinates magnitude depth nunber of victims area hh:min lat lon mb Ms Mw km 3.1. 19:43 0,41 J 132,88 v 6,6 7,5 7,7 17 5 blizu severne obale Papue, indonezija 3.1. 20:23 36,42 s 70,74 v 5,8 6,6 205 Hindukuš, Afganistan 3.1. 22:33 0,68 j 133,30 v 6,7 7,4 7,4 23 blizu severne obale Papue, indonezija 4.1. 5:10 36,73 s 22,28 v 4,3 3,9 10 1 južna Grčija 8.1. 19:21 10,19 s 84,16 z 5,7 6,0 6,1 14 40 Kostarika 15.1. 7:27 22,35 j 170,65 v 5,8 6,5 6,7 27 jugovzhodno od otočja Loyalty 15.1. 17:49 46,84 s 155,19 v 6,9 7,5 7,4 36 vzhodno od kurilov 19.1. 3:35 3,89 s 126,40 v 5,7 6,4 6,5 12 jugovzhodno od otočja loyalty 11.2. 17:34 3,88 s 126,39 v 6,8 7,2 7,2 20 kepulauan Talaud, indonezija 18.2. 21:53 27,42 j 176,33 z 6,8 7,2 7,0 25 otočje kermadec 20.2. 3:48 34,24 s 73,87 v 5,4 5,5 10 Pakistan 6.3. 10:50 80,26 s 1,80 z 6,6 6,5 6,5 9 severno od svalbarda 19.3. 18:17 23,05 j 174,67 z 7,6 34 otočje tonga 26.3. 4:44 22,40 s 85,90 v 4,1 10 Jharkhand, indija 6.4. 1:32 42,33 s 13,33 v 5,9 6,2 6,3 9 295 osrednja italija* 7.4. 4:23 46,07 s 151,52 v 6,5 6,8 6,9 31 kurilsko otočje 7.4. 17:47 42,34 s 13,45 v 5,4 5,4 5,5 14 1 osrednja italija 9.4. 1:46 27,13 s 70,74 v 5,2 5,1 44 meja indija - Pakistan 16.4. 14:57 60,18 j 26,85 z 6,2 6,8 6,7 20 območje otočja south sandwich 16.4. 21:27 34,19 j 70,06 v 5,4 5,2 6 19 hindukuš, afganistan 16.4. 23:42 34,12 s 70,05 v 5,1 7 hindukuš, afganistan 18.4. 19:17 46,02 s 151,41 v 6,3 6,3 6,6 41 kurilsko otočje 2.5. 1:11 34,07 s 118,88 z 4,3 14 širše območje Los angelesa, kalifornija 16.5. 0:53 31,51 j 178,80 z 6,1 6,5 55 otočje kermadec Potresi 2009.indb 131 ■(©+ 13.10.2010 12:55:06 130 T. Jesenko # datum čas (UTC) koordinati magnituda globina število območje ura:min širina dolžina mb Ms Mw km žrtev date time (UTC) coordinates magnitude depth nunber of victims hh:min lat lon mb Ms Mw km area 19.5. 17:35 25,34 S 37,78 V 5,7 5,3 5,7 2 zahodna Saudova Arabija 28.5. 8:24 16,73 S 86,22 Z 6,7 7,2 7,3 10 7 blizu obale Hondurasa 29.5. 6:20 17,03 J 168,33 V 5,5 5,5 5,7 13 Vanuatu 2.6. 2:17 17,76 J 167,95 V 5,7 6,2 6,3 15 Vanuatu 13.6. 17:17 44,72 S 78,86 V 5,8 5,1 5,4 15 1 vzhodni Kazahstan 23.6. 14:19 5,16 J 153,78 V 6,3 6,7 15 New ireland, Papua Nova Gvineja 4.7. 6:49 9,59 S 78,97 Z 6,0 5,5 6,0 38 Panama 9.7. 11:19 25,64 S 101,08 V 5,5 5,6 5,7 7 1 Junan, Kitajska 15.7. 9:22 45,76 J 166,56 V 6,5 7,7 7,7 12 ob zahodni obali Južnega otoka, Nova Zelandija 3.8. 17:59 29,04 S 112,90 Z 6,2 6,9 10 Kalifornijski zaliv 8.8. 13:26 29,36 S 105,44 V 3,7 10 2 meja Sečuan-Chongqing, Kitajska 9.8. 10:55 33,17 S 137,94 V 6,5 7,1 297 blizu južne obale Honšuja, Japonska 10.8. 4:06 11,61 J 166,09 V 5,8 6,3 6,6 35 otočje Santa Cruz 10.8. 19:55 14,10S 92,91 V 6,9 7,6 7,5 35 Andamansko otočje 10.8. 20:07 34,74 S 138,29 V 6,2 40 1 blizu južne obale Honšuja, Japonska 12.8. 22:48 32,82 S 140,40 V 6,2 6,6 53 otočje izu, Japonska 16.8. 7:38 1,48 J 99,49 V 6,5 6,7 6,7 20 Kepulauan Mentawai, indonezija 17.8. 0:05 23,50 S 123,50 V 6,2 6,6 6,7 20 jugozahodni del otočja Rjukju, Japonska 28.8. 1:51 7,13 J 123,43 V 6,3 6,9 642 Bandsko morje 30.8. 14:51 15,19 J 172,53 Z 6,4 6,3 6,6 11 otočje Samoa 2.9. 7:55 7,81 J 107,26 V 6,7 7,0 7,0 46 81 Java, indonezija 7.9. 22:41 42,66 S 43,44 V 5,7 5,8 6,0 15 Gruzija 12.9. 20:06 10,72 S 67,95 Z 6,3 6,4 6,3 10 ob obali Caraboba, Venezuela 18.9. 11:53 6,51 S 124,72 V 5,4 5,2 5,7 10 Mindanao, Filipini 18.9. 23:06 9,14 J 115,60 V 6,0 5,7 79 južno od otoka Bali, indonezija 21.9. 8:53 27,33 S 91,44 V 6,1 6,1 6,1 14 11 Butan 29.9. 17:48 15,49 J 172,10 Z 7,1 8,1 8,1 18 192 otočje Samoa* 30.9. 10:16 0,72 J 99,87 V 7,1 7,5 81 1117 južna Sumatra, indonezija* 1.10. 1:52 2,51 J 101,49 V 5,9 6,7 6,6 10 3 južna Sumatra, indonezija 4.10. 10:58 6,78 S 123,38 V 6,3 6,6 620 zaliv Moro, Mindanao, Filipini 7.10. 21:41 4,08 S 122,37 V 6,1 6,8 574 Celebeško morje 7.10. 22:03 13,06 J 166,34 V 6,3 7,3 7,6 45 Vanuatu 7.10. 22:18 12,53 J 166,37 V 6,4 7,8 55 otočje Santa Cruz 7.10. 23:13 13,07 J 166,47 V 6,4 7,2 7,4 29 Vanuatu 8.10. 2:12 11,66 J 166,18 V 5,8 6,6 35 otočje Santa Cruz Potresi 2009.indb 132 ■(©+ 13.10.2010 12:55:07 Močnejši potresi po svetu leta 2009 131 datum čas (UTC) koordinati magnituda globina število območje ura:min širina dolžina mb Ms Mw km žrtev date time (UTC) coordinates magnitude depth nunber of victims hh:min lat lon mb Ms Mw km area 8.10. 8:28 13,29 J 165,95 v 5,7 6,8 35 vanuatu 13.10. 5:37 52,96 s 167,04 z 6,0 6,1 6,5 18 otočje Fox, Aleuti, Aljaska 22.10. 19:51 36,52 s 70,95 v 6,1 6,2 186 5 Hindukuš, afganistan 24.10. 14:40 6,15 j 130,38 v 6,7 6,9 130 Bandsko morje 30.10. 7:03 29,17 s 129,91 v 6,3 6,8 6,8 34 otočje Rjukju, japonska 1.11. 21:07 25,96 s 100,82 v 5,0 25 junan, Kitajska 3.11. 23:26 52,33 s 56,20 v 5,1 14 južni iran 5.11. 9:32 23,72 s 120,78 v 5,6 5,4 5,6 32 Tajvan 8.11. 19:41 8,27 j 118,63 v 6,3 6,5 6,6 33 2 suMbawa, indonezija 9.11. 10:44 17,21 j 178,41 v 6,6 7,3 585 fidži 13.11. 3:05 19,40 j 70,30 z 6,2 6,4 6,5 27 blizu obale tarapaca, čile 17.11. 15:30 52,12 s 131,40 z 6,0 6,5 6,6 7 otočje kraljice charlotte 24.11. 12:47 20,65 j 174,07 z 6,4 6,8 6,8 18 otočje tonga 6.12. 21:51 26,41 j 27,49 v 3,5 2 2 republika južna afrika 8.12. 3:08 9,89 j 33,88 v 6,0 5,9 5,9 8 1 malavi 17.12. 23:45 34,92 s 139,26 v 4,9 7 blizu južne obale honšuja, japonska 19.12. 13:02 23,78 s 121,64 v 6,4 49 tajvan 19.12. 23:19 10,09 j 33,83 v 6,0 6,0 6,0 6 3 malavi 30.12. 9:57 27,32 s 91,51 v 5,5 5,2 10 butan Potres na otočju Samoa To je bil najmočnejši potres na svetu leta 2009. Njegova navorna magnituda je bila kar 8,1. Zgodil se je 29. septembra ob 17. uri in 48 minut po svetovnem času (UTC) oziroma ob 6. uri in 48 minut po lokalnem času v morju na območju Samoe (180 km južno od Apie). Žarišče je nastalo na stiku dveh velikih tektonskih plošč, Avstralske in Tihomorske plošče, kjer se v podmorskem jarku Tonga Tihomorska plošča proti zahodu podriva pod Avstralsko s hitrostjo 86 mm/leto. Glavnemu potresu je v prvih 48-ih urah sledilo še 40 potresov z navorno magnitudo večjo kot 5,0. Najmočnejši, z navorno magnitudo 6,1, se je zgodil 2. oktobra ob 1. uri in 7 minut po UTC. Potres je sprožil številne cunamije, ki so povzročili veliko škode in zahtevali človeška življenja na Samoi, Ameriški Samoi in otočju Tonga. Cunamiji so dosegli največjo višino valov 12 metrov pri kraju Poloa, 7 metrov pri mestih Pago Pago in Tula na Ameriški Samoi (slika 3) ter 3 metre pri Niuatoputapuju na Tongi. Zabeležili so jih tudi na Fidžiju, Cookovih otokih, Francoski Polineziji in v Novi Zelandiji (NEIC, 2009). Potresni valovi so od žarišča do slovenskih potresnih opazovalnic potovali približno 20 minut, na opazovalnici na Črnem Vrhu (CRNS) so jih seizmografi zabeležili ob 18. uri 7 minut in 54 sekund po UTC (slika 4). Več podatkov o lokaciji in inštrumentih nameščenih na opazovalnicah slovenske mreže potresnih opazovalnic je zapisano v članku (Sinčič in drugi, 2010). Žarišče potresa je bilo od slovenskih potresnih opazovalnic oddaljeno približno 149 geografskih stopinj Potresi 2009.indb 133 ■(©+ 13.10.2010 12:55:06 ■ 134 T. Jesenko Slika 3. Poškodbe zaradi cunamija na Ameriški Samoi. (vir: http:llen.wikipedia.orglwikilFile:Tsunami_2009_ pago_pago.jpg) Figure 3. Damage caused by the tsunami in American Samoa. (source: http:llen.wikipedia.orglwikil File:Tsunami_2009_Pago_Pago.jpg) (1° « 111km). Izgled zapisa potresa na posamezni opazovalnici je odvisen od oddaljenosti žarišča potresa od opazovalnice ter njegove globine in magnitude. Za razred oddaljenih potresov oz. teleseizmov, pri katerih je oddaljenost žarišča od opazovalnice večja od 144°, so značilne faze vzdolžnega valovanja, ki je potovalo skozi zunanje in notranje jedro Zemlje (Deterding, Jesenko, 2005). V to družino sodi tudi faza PKPdf, ki je prva pripotovala do opazovalnice CRNS in je označena na seizmogramu na sliki 4. Potres na južni Sumatri v Indoneziji Potres, ki je v letu 2009 zahteval največ človeških življenj, je nastal 30. septembra 2009 ob 10. uri in 16 minut po svetovnem času (UTC) oziroma 17. uri in 16 minut po lokalnem času in je imel navorno magnitudo 7,5. Nastal je na območju, kjer se Avstralska plošča podriva pod Sumatro, ki leži na Evrazijski plošči. Na mestu potresa je hitrost premikanja Avstralske plošče glede na Evra-zijsko 60 mm/leto v smeri sever-severovzhod. Žarišče potresa je bilo v morju, na globini 81 km, 60 kilometrov zahodnoseverozahodno od mesta Padang. Zaradi velike globine potresa strokovnjaki domnevajo, da je potres posledica deformacije znotraj Avstralske plošče, ki se podriva, in ni nastal na samem stiku med ploščama. Potresu je sledilo več popotresnih sunkov. Najmočnejši, z navorno magnitudo 5,5, se je zgodil 22 minut po glavnem potresu na globini 104-ih kilometrov. Potres je za sabo pustil veliko razdejanje. Na območju Padang-Pariaman je vsaj 1117 ljudi izgubilo življenje, vsaj 1214 je bilo ranjenih. 181.665 zgradb je bilo porušenih ali poškodovanih, tudi Potresi 2009.indb 134 13.10.2010 12:55:11 Močnejši potresi po svetu leta 2009 131 Slika 4. Trikomponentni zapis potresa 29. septembra 2009pri Samoi na potresni opazovalnici CRNS državne mreže potresnih opazovalnic z označenim vstopom PKPdf faze. Prikazan je zapis v dolžini treh ur in pol. Figure 4. Three-component seismogram of the earthquake on 29 September 2009 near Samoa Islands, as recorded on CRNS station. PKPdf phase is marked. The figure shows three and a half hours long record. Slika 5. Poškodovana vladna palača v Padangu, Indonezija. (vir: http:llen.wikipedia.orglwikilFile:Padang_earthquake.jpg) Figure 5. Destroyed government building in Padang City, Indonesia. (source: http:llen.wikipedia.org/wikil File:Padang_earthquake.jpg) Potresi 2009.indb 135 ■(©+ 13.10.2010 12:55:06 130 T. Jesenko -MOM U -mte ■l«Wj'.' «lift* •mewg ■suit -*OM