Updated probabilistic seismic hazard assessment of Pakistan
- 1. University of Engineering and Technology Lahore
- 2. Pakistan Space and Upper Atmosphere Research Commission
- 3. Boğaziçi University
Description
A probabilistic seismic hazard analysis of Pakistan is carried out to produce seismic hazard maps showing peak ground acceleration for the 2% and 10% of probability of exceedance in 50 years and spectral acceleration for the 5% and 2% probabilities of exceedance in 50 years. The main objective of this work is to define seismic hazard definition for Pakistan based on the classical approach using updated seismic hazards analysis inputs. A composite earthquake catalogue consisting of 32,700 events was compiled and used in the analysis with a magnitude range of Mw 4.0–8.3. The computations were made at a rectangular grid of 5 km in the OpenQuake engine. Ground motion parameter values have been obtained for flat rock reference seismic site conditions having a shear wave velocity of 760 m/s. Through the logic tree, epistemic uncertainties inherent in ground motion prediction equations and the maximum magnitude potential of seismic sources were estimated. Ground motion prediction equations were assigned equal weights in the logic tree while different weights were assigned to the maximum magnitude potential models. Results of the study were expressed as ground motion contour maps and median uniform hazard spectra for important cities in Pakistan. The results showed that peak ground acceleration values in Pakistan range from 0.16 to 0.54 g for the 10% of probability of exceedance, 0.23–0.72 g for the 5% probability of exceedance and 0.32–1.02 g for the 2% of probability of exceedance in 50 years. Spectral acceleration values at 0.2 s range from 0.67 to 2.19 g for the 2% chance of exceedance in 50 years, respectively, whereas spectral acceleration at 1.0 s ranges from 0.09 to 0.52 g for the 2% chance of exceedance in 50 years. The centre of Pakistan and the southern and the northern region are exposed to high hazard compared to the central-eastern part of the country. Quetta, Chitral, Peshawar, Islamabad Ziarat and Gwadar are exposed to seismic hazard in the PGA range of 0.32–0.45 g. Comparison of the results of this study with those of similar studies suggests that the seismic estimates proposed are reliable. The study provides a demonstration that the classical seismic hazard approach applied here is rational and applicable in Pakistan.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يتم إجراء تحليل مخاطر زلزالية احتمالية لباكستان لإنتاج خرائط مخاطر زلزالية توضح ذروة التسارع الأرضي لـ 2 ٪ و 10 ٪ من احتمال التجاوز في 50 عامًا والتسارع الطيفي لـ 5 ٪ و 2 ٪ من احتمالات التجاوز في 50 عامًا. الهدف الرئيسي من هذا العمل هو تحديد تعريف المخاطر الزلزالية لباكستان بناءً على النهج الكلاسيكي باستخدام مدخلات تحليل المخاطر الزلزالية المحدثة. تم تجميع كتالوج زلزال مركب يتكون من 32،700 حدث واستخدامه في التحليل بنطاق حجمه 4.0-8.3 ميغاواط. تم إجراء الحسابات على شبكة مستطيلة بطول 5 كم في محرك OpenQuake. تم الحصول على قيم متغيرات الحركة الأرضية لظروف الموقع الزلزالي المرجعي للصخور المسطحة التي لها سرعة موجة قص تبلغ 760 م/ث. من خلال شجرة المنطق، تم تقدير الشكوك المعرفية المتأصلة في معادلات التنبؤ بالحركة الأرضية وإمكانية الحد الأقصى لحجم المصادر الزلزالية. تم تعيين أوزان متساوية لمعادلات التنبؤ بالحركة الأرضية في الشجرة المنطقية بينما تم تعيين أوزان مختلفة لنماذج جهد الحجم الأقصى. تم التعبير عن نتائج الدراسة على أنها خرائط كفاف الحركة الأرضية ومتوسط أطياف الخطر الموحدة للمدن المهمة في باكستان. أظهرت النتائج أن قيم ذروة التسارع الأرضي في باكستان تتراوح من 0.16 إلى 0.54 جم لـ 10 ٪ من احتمال التجاوز، و 0.23–0.72 جم لـ 5 ٪ من احتمال التجاوز و 0.32–1.02 جم لـ 2 ٪ من احتمال التجاوز في 50 عامًا. تتراوح قيم التسارع الطيفي عند 0.2 ثانية من 0.67 إلى 2.19 جم لفرصة 2 ٪ للتجاوز في 50 عامًا، على التوالي، في حين يتراوح التسارع الطيفي عند 1.0 ثانية من 0.09 إلى 0.52 جم لفرصة 2 ٪ للتجاوز في 50 عامًا. يتعرض وسط باكستان والمنطقة الجنوبية والشمالية لمخاطر عالية مقارنة بالجزء الأوسط الشرقي من البلاد. تتعرض كويتا وشيترال وبيشاور وإسلام أباد زيتارات وجوادار لمخاطر زلزالية في نطاق PGA من 0.32-0.45 جم. تشير مقارنة نتائج هذه الدراسة بنتائج الدراسات المماثلة إلى أن التقديرات الزلزالية المقترحة موثوقة. تقدم الدراسة دليلاً على أن نهج المخاطر الزلزالية الكلاسيكية المطبق هنا عقلاني وقابل للتطبيق في باكستان.Translated Description (French)
Une analyse probabiliste des risques sismiques du Pakistan est réalisée pour produire des cartes des risques sismiques montrant l'accélération maximale du sol pour les 2 % et 10 % de probabilité de dépassement en 50 ans et l'accélération spectrale pour les 5 % et 2 % de probabilité de dépassement en 50 ans. L'objectif principal de ce travail est de définir la définition du risque sismique pour le Pakistan sur la base de l'approche classique en utilisant des entrées d'analyse des risques sismiques mises à jour. Un catalogue composite des tremblements de terre composé de 32 700 événements a été compilé et utilisé dans l'analyse avec une plage de magnitude de Mw 4,0-8,3. Les calculs ont été effectués sur une grille rectangulaire de 5 km dans le moteur OpenQuake. Les valeurs des paramètres de mouvement du sol ont été obtenues pour des conditions de site sismique de référence de roche plate ayant une vitesse d'onde de cisaillement de 760 m/s. Grâce à l'arbre logique, les incertitudes épistémiques inhérentes aux équations de prédiction du mouvement du sol et le potentiel de magnitude maximale des sources sismiques ont été estimés. Des poids égaux ont été attribués aux équations de prédiction du mouvement du sol dans l'arbre logique, tandis que des poids différents ont été attribués aux modèles de potentiel de magnitude maximale. Les résultats de l'étude ont été exprimés sous forme de cartes de contour du mouvement du sol et de spectres de risque uniformes médians pour les villes importantes du Pakistan. Les résultats ont montré que les valeurs maximales d'accélération au sol au Pakistan varient de 0,16 à 0,54 g pour la probabilité de dépassement de 10 %, de 0,23 à 0,72 g pour la probabilité de dépassement de 5 % et de 0,32 à 1,02 g pour la probabilité de dépassement de 2 % en 50 ans. Les valeurs d'accélération spectrale à 0,2 s varient de 0,67 à 2,19 g pour la probabilité de dépassement de 2 % en 50 ans, respectivement, tandis que l'accélération spectrale à 1,0 s varie de 0,09 à 0,52 g pour la probabilité de dépassement de 2 % en 50 ans. Le centre du Pakistan et les régions du sud et du nord sont exposés à un risque élevé par rapport à la partie centrale-est du pays. Quetta, Chitral, Peshawar, Islamabad Ziarat et Gwadar sont exposés à un risque sismique dans la gamme PGA de 0,32 à 0,45 g. La comparaison des résultats de cette étude avec ceux d'études similaires suggère que les estimations sismiques proposées sont fiables. L'étude démontre que l'approche classique du risque sismique appliquée ici est rationnelle et applicable au Pakistan.Translated Description (Spanish)
Se lleva a cabo un análisis de riesgo sísmico probabilístico de Pakistán para producir mapas de riesgo sísmico que muestren la aceleración máxima del suelo para el 2% y el 10% de probabilidad de superación en 50 años y la aceleración espectral para el 5% y el 2% de probabilidades de superación en 50 años. El objetivo principal de este trabajo es definir la definición de peligro sísmico para Pakistán con base en el enfoque clásico utilizando entradas actualizadas de análisis de peligros sísmicos. Se compiló un catálogo compuesto de terremotos que consta de 32,700 eventos y se utilizó en el análisis con un rango de magnitud de Mw 4.0–8.3. Los cálculos se realizaron en una cuadrícula rectangular de 5 km en el motor OpenQuake. Se han obtenido valores de parámetros de movimiento del suelo para condiciones de sitio sísmico de referencia de roca plana que tienen una velocidad de onda de corte de 760 m/s. A través del árbol lógico, se estimaron las incertidumbres epistémicas inherentes a las ecuaciones de predicción del movimiento del suelo y el potencial de magnitud máxima de las fuentes sísmicas. A las ecuaciones de predicción del movimiento del suelo se les asignaron pesos iguales en el árbol lógico, mientras que se asignaron diferentes pesos a los modelos de potencial de magnitud máxima. Los resultados del estudio se expresaron como mapas de contorno de movimiento del suelo y espectros de peligro uniformes medianos para ciudades importantes de Pakistán. Los resultados mostraron que los valores máximos de aceleración del suelo en Pakistán oscilan entre 0,16 y 0,54 g para el 10% de probabilidad de superación, 0,23-0,72 g para el 5% de probabilidad de superación y 0,32-1,02 g para el 2% de probabilidad de superación en 50 años. Los valores de aceleración espectral a 0,2 s varían de 0,67 a 2,19 g para el 2% de probabilidad de superación en 50 años, respectivamente, mientras que la aceleración espectral a 1,0 s varía de 0,09 a 0,52 g para el 2% de probabilidad de superación en 50 años. El centro de Pakistán y la región sur y norte están expuestos a un alto riesgo en comparación con la parte centro-oriental del país. Quetta, Chitral, Peshawar, Islamabad Ziarat y Gwadar están expuestos a un riesgo sísmico en el rango de PGA de 0.32–0.45 g. La comparación de los resultados de este estudio con los de estudios similares sugiere que las estimaciones sísmicas propuestas son confiables. El estudio proporciona una demostración de que el enfoque clásico de peligro sísmico aplicado aquí es racional y aplicable en Pakistán.Files
latest.pdf.pdf
Files
(2.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:cc11fbd3b77f5f9f46e977dec0b3e4b4
|
2.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحديث تقييم المخاطر الزلزالية الاحتمالية لباكستان
- Translated title (French)
- Mise à jour de l'évaluation probabiliste des risques sismiques du Pakistan
- Translated title (Spanish)
- Evaluación probabilística actualizada del peligro sísmico de Pakistán
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4378373939
- DOI
- 10.1007/s11069-023-05920-3
References
- https://openalex.org/W1544336012
- https://openalex.org/W1890147548
- https://openalex.org/W1966907135
- https://openalex.org/W2006027099
- https://openalex.org/W2008206416
- https://openalex.org/W2012749938
- https://openalex.org/W2065566528
- https://openalex.org/W2096154525
- https://openalex.org/W2106311489
- https://openalex.org/W2109799570
- https://openalex.org/W2112057493
- https://openalex.org/W2146764730
- https://openalex.org/W2153283039
- https://openalex.org/W2162174569
- https://openalex.org/W2292057472
- https://openalex.org/W2765491728
- https://openalex.org/W2790749158
- https://openalex.org/W2794160006
- https://openalex.org/W2943172261
- https://openalex.org/W2984678109
- https://openalex.org/W3011202036
- https://openalex.org/W3131626203
- https://openalex.org/W4283813472