Evaluatie van seismische modellen met behulp van gegevens van aardbevingen in Henegouwen
In een recent gepubliceerd artikel in Bulletin of Earthquake Engineering evalueren onderzoekers van de afdeling seismologie van de Koninklijke Sterrenwacht van België de toepasbaarheid van bestaande modellen om grondbewegingen t.g.v. aardbevingen te berekenen in de steenkoolbekkens van de Belgische provincie Henegouwen.
In de 20e eeuw vonden hier meer dan 25 aardbevingen plaats met magnitudes tussen 2.9 en 4.1, vermoedelijk getriggerd door de grootschalige ontginningen van steenkool in de regio. Door hun geringe diepte (slechts enkele kilometers) werden deze aardbevingen sterk gevoeld door de bevolking en veroorzaakten ze zelfs schade aan gebouwen. Omdat deze aardbevingen allemaal gebeurden in een tijd toen er nog geen modern seismisch netwerk bestond zijn er helaas geen digitale registraties beschikbaar. Het is echter ook mogelijk om de modellen via een tussenstap te vergelijken met macroseismische intensiteitsdata (= een maat voor het schudden van het aardoppervlak tijdens een aardbeving op basis van de effecten op mensen, objecten en gebouwen) die in een eerdere studie werden vergaard op basis van de talrijke getuigenissen.
Figure 1 – Vergelijking tussen waargenomen intensiteiten (zwarte cirkels) en intensiteitsmodellen (volle lijnen) met hun onzekerheden (streepjeslijnen) in functie van de afstand voor de aardbeving van 3 april 1949 in Havré (magnitude 4.1). Links: de drie best passende modellen; Rechts: één van de slechtst presterende modellen.
Voor meer dan 20 modellen berekenden onze onderzoekers de mate van overeenkomst met de data volgens verschillende maatstaven, waaronder ook een zelf ontwikkelde maatstaf om de afstandstrend apart te evalueren. Bij de compilatie van de intensiteitsgegevens was reeds gebleken dat intensiteiten in de regio veel sneller afnemen in functie van de afstand dan elders in Noordwest-Europa. Onze analyse toont aan dat geen enkel internationaal model echt goed overeenkomt met de data, vooral niet op het vlak van de afstandstrend, wat het unieke karakter van deze regio aantoont. Desondanks konden we drie modellen selecteren die duidelijk beter scoren dan de andere (Figuur 1). De selectie van geschikte grondbewegingsmodellen is belangrijk om nieuwe seismische dreigingskaarten te ontwikkelen en eventueel ook om zogenaamde ShakeMaps (Figuur 2) te berekenen bij mogelijke toekomstige aardbevingen in de regio.
Figure 2 – ShakeMaps berekend voor de aardbeving van 28 maart 1967 in Carnières (magnitude 4.1). Links: op basis van grondbewegingsmodellen ontwikkeld voor stabiele continentale regio’s; Rechts: op basis van de modellen geselecteerd in deze studie.
Het artikel:
Vanneste, K., Neefs, B. & Camelbeeck, T. Testing the applicability of ground motion prediction equations for the Hainaut region (Belgium) using intensity data. Bull Earthquake Eng (2024). https://doi.org/10.1007/s10518-024-01958-1