| Инд. авторы: | Гусяков В.К., Кихтенко В.А., Чубаров Л.Б., Шокин Ю.И. |
| Заглавие: | Построение обзорных карт цунамирайонирования дальневосточного побережья РФ в рамках методики PTHA |
| Библ. ссылка: | Гусяков В.К., Кихтенко В.А., Чубаров Л.Б., Шокин Ю.И. Построение обзорных карт цунамирайонирования дальневосточного побережья РФ в рамках методики PTHA // Вычислительные технологии. - 2019. - Т.24. - № 1. - С.55-72. - ISSN 1560-7534. - EISSN 2313-691X. |
| Внешние системы: | DOI: 10.25743/ICT.2019.24.1.005; РИНЦ: 37092575; SCOPUS: 2-s2.0-85073671234; |
| Реферат: | eng: The article describes the results of the implementation of the PTHA (Probabilistic Tsunami Hazard Assessment) methodology for creating the overview maps of tsunami hazard for the Far East coast of the Russian Federation. Such maps show the characteristics of the catastrophic impact of tsunami waves on the coast and the probability of their exceeding in a given period of time. The methodological basis of the PTHA approach to the assessment of tsunami hazard, the problems of constructing seismotectonic models of the main tsunamigenic zones, mathematical models and algorithms for calculating probability estimates of tsunami danger are discussed. The version of the PTHA methodology outlined in the article is implemented as a “WTmap” Web-application that has an access to the entire observational information related to coastal tsunami zoning and software packages used. The application allows to obtain the estimates of the expected tsunami heights and their recurrence estimates and to map them on specific parts of the Far Eastern coast of the Russian Federation. The obtained estimates can be quickly recalculated when replacing the observational catalogs with more complete and reliable ones, with the addition of new, previously absent events or the revision of their parameters, as well as the results of new scenario calculations. Examples of overview maps for various recurrence intervals, constructed using the PTHA methodology and presented using the “WTMap” application, are given. Some problems of using the PTHA methodology related to the lack of available observational data and to the complexity of performing a large amount of scenario simulations are also discussed. rus: В работе идет речь о реализации методики вероятностного цунамирайонирования побережья, известной под названием PTHA (Probabilistic Tsunami Hazard Assessment), для создания обзорных карт цунамиопасности дальневосточного побережья России. Обсуждаются методологические основы такого подхода, проблемы построения сейсмотектонических моделей основных цунамигенных зон, численные методики получения расчетных каталогов высот волн на побережье. Приведены примеры обзорных карт для различных повторяемостей, построенных с применением методики PTHA и представленных с помощью созданного веб-приложения WTMap. Упоминаются также некоторые проблемы применения методики PTHA, связанные как с недостаточностью данных наблюдений, так и со сложностью выполнения большого объема сценарного численного моделирования. |
| Ключевые слова: | seismotectonic models; Tsunamigenic zones; tsunami zoning; tsunami hazard; сценарное моделирование; метод Монте-Карло; вероятностная оценка; повторяемость; районирование; сейсмотектоническая модель; цунамиопасность; цунамигенная зона; pthA; scenario modeling; recurrence; Monte Carlo method; Probabilistic assessments; |
| Издано: | 2019 |
| Физ. характеристика: | с.55-72 |
| Цитирование: | 1. Общее сейсмическое районирование территории Российской Федерации: Пояснительная записка к комплекту карт ОСР-2016 и список населенных пунктов, расположенных в сейсмоактивных зонах / Ред. В.И. Уломов, М.И. Богданов // Инженерные изыскания. 2016. № 7. С. 49-121. 2. Power, W., Downes, G. Tsunami hazard assessment // Volcanic and Tectonic Hazard Assessment for Nuclear facilities / C. Connor, N. Chapman, L. Connor (Eds). Cambridge Univ. Press, 2009. P. 276-306. 3. Knighton, J., Bastidas, L. A proposed probabilistic seismic tsunami hazard analysis methodology // Nat. Hazards. 2015. Vol. 78. P. 699-723. 4. Grezio, A., Babeyko, A., Baptista, M.A. et al. Probabilistic tsunami hazard analysis: Multiple sources and global applications // Rev. of Geophysics. 2017. Vol. 55 P. 1158-1198. 5. Гусяков В.К. Цунами на Дальневосточном побережье России: историческая перспектива и современная проблематика // Геология и геофизика. 2016. № 9. С. 1601-1615. 6. Гусяков В.К., Кихтенко В.А., Чубаров Л.Б. К вопросу о сравнительной значимости параметров очагов цунамигенных землетрясений // Шестая науч.-техн. конф. “Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России”: ПетропавловскКамчатский, 1-7 октября 2017 г. 7. Shokin, Yu.I., Babailov, V.V., Beisel, S.A. et al. Mathematical modeling in application to regional tsunami warning systems operations / E. Krause, Yu.I. Shokin, M. Resch, N. Shokina (Eds) // Comput. Sci. and High Perform. Computing III: Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design. Vol. 101. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2008. P. 52-68. Available at: https://doi.org/10.1007/978-3-540-69010-8_6 8. MacCormack, R.W. The effect of viscosity in hypervelocity impact cratering // 4th Aerodynamic Testing Conf. Available at: https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/6.1969-354 9. Okada, Y. Surface deformation due to shear and tensile faults in a half-space // Bull. of the Seismolog. Soc. of America. 1985. Vol. 75, No. 4. P. 1135-1154. 10. Гусяков В.К. Остаточные смещения на поверхности упругого полупространства // Условно-корректные задачи математической физики в интерпретации геофизических наблюдений. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1978. C. 23-51. 11. Wells, D.L., Coppersmith, K.J. New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement // Bull. of the Seismolog. Soc. of America. 1994. Vol. 84. P. 974-1002. 12. Aki, К. Earthquake mechanism // Tectonophysics. 1972. Vol. 13, No. 1-4. P. 423-446. 13. Лобковский Л.И., Сорохтин О.Г. Тектоника литосферных плит и происхождение цунамигенных землетрясений // Докл. АН СССР. 1980. Т. 251, № 5. C. 1092-1095. 14. Лобковский Л.И., Баранов Б.В. К вопросу о возбуждении цунами в зонах поддвига литосферных плит // Процессы возбуждения и распространения цунами. М.: ИО АН СССР, 1982. С. 7-17. 15. Лобковский Л.И., Сорохтин О.Г. Деформация литосферных плит в зонах поддвига // Океанология. Геофизика океана. Т. 2: Геодинамика. М.: Наука, 1979. C. 194-203. 16. Minoura, K., Nakata, T. Discovery of an ancient tsunami deposit in coastal sequences of southwest Japan: Verification of a large historic tsunami // Island Arc. 1994. Vol. 3, No. 1. P. 66-72. 17. HTDB/WLD (Historical tsunami database for the World Ocean), 2000 BC to Present, Tsunami Laboratory, ICMMG SB RAS, Novosibirsk, 2018. http://tsun.sscc.ru/nh/tsunami.php 18. The ISC-GEM Global instrumental earthquake catalogue (1904-2014), version 5.1 of June 15, 2018. http://www.isc.ac.uk/iscgem/ 19. New catalog of strong earthquakes in the USSR from ancient times through 1977 / N.V. Kondorskaya, N.V. Shebalin. (Eds). World Data Center A. Report SE-31. Boulder, USA, 1982. 608 p. 20. Ким Ч.У., Андреева М.Ю. Каталог землетрясений Курило-Камчатского региона (1737-2005 гг.). Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2009. 126 с. 21. Соловьев С.Л., Ферчев М.Д. Сводка данных о цунами в СССР // Бюл. Совета по сейсмологии АН СССР. 1961. № 9. С. 23-55. 22. Соловьев С.Л. Основные данные о цунами на Тихоокеанском побережье СССР, 1937- 1976 гг. // Изучение цунами в открытом океане. М.: Наука, 1978. C. 61-136. 23. Заякин Ю.А. Цунами на Дальнем Востоке России. Петропавловск-Камчатский: Камшат, 1996. 88 c. 24. Программа для ЭВМ: Интегрированная информационная система конструирования обзорных карт цунамирайонирования побережий с использованием исторических и расчетных данных / В.А. Кихтенко, В.К. Гусяков, Л.Б. Чубаров. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2017618398. 2017 г. Адрес доступа: https://wtmap.dokku. esemc.nsc.ru/ 25. Castanos, H., Lomnitz, C. PSHA: Is it science? // Eng. Geology. 2002. Vol. 66, No. 3-4. P. 315-317. 26. Klugel, J.U. Problems in the application of the SSHAC probability method for assessing earthquake hazards at Swiss nuclear power plants // Eng. Geology. 2005. Vol. 78, No. 3-4. P. 285-307. 27. Klugel, J.U. Error inflation in probabilistic seismic hazard analysis // Eng. Geology. 2007. Vol. 90, No. 3-4. P. 186-192. 28. Klugel, J.U. Seismic hazard analysis - Quo vadis? // Earth-Science Rev. 2008. Vol. 88, No. 1-2. P. 1-32. 29. Mak, S., Clements, R.A., Schorlemmer, D. The statistical power of testing probabilistic seismic-hazard assessments // Seismolog. Res. Lett. 2014. Vol. 85, No. 4. P. 781-783. 30. Stein, S., Geller, R.J., Liu, M. Why earthquake hazard maps often fail and what to do about it // Tectonophysics. 2012. Vol. 562. P. 1-25. 31. Mulargia, F., Stark, P.B., Geller, R.J. Why is probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) still used? // Phys. of the Earth and Planetary Interiors. 2017. Vol. 264. P. 63-75. 32. Kossobokov, V.G., Nekrasova, A.K. Global seismic hazard assessment program maps are erroneous // Seismic Instruments. 2012. Vol. 48, No. 2. P. 162-170. 33. Wyss, M., Nekrasova, A., Kossobokov, V. Errors in expected human losses due to incorrect seismic hazard estimates // Nat. Hazards. 2012. Vol. 62, No. 3. P. 927-935. 34. Kossobokov, V.G., Keilis-Borok, V.I., Turcotte, D.L., Malamud, В.D. Implications of a statistical physics approach for earthquake hazard assessment and forecasting // Microscopic and Macroscopic Simulation: Towards Predictive Modelling of the Earthquake Process. Birkh¨auser, Basel, 2000. P. 2323-2349. 35. Пинегина Т.К., Разжигаева Н.Г. Исследования палеоцунами на дальневосточном побережье России // Мировой океан. Т. I: Геология и тектоника океана. Катастрофические явления в океане. М.: Научный мир, 2013. С. 488-498. 36. Разжигаева Н.Г., Ганзей Л.А., Гребенникова Т.А. и др. Проблема палеореконструкций мегацунами на Южных Курилах // Тихоок. геология. 2017. Т. 36, №. 1. С. 37-49. |
