The experience of detailed probabilistic assessments of possible seismic effects on the territory of North Ossetia-Alania
Authors: Чернов Ю.К. 
Published: July 2021

В настоящее время во многих сейсмоактивных районах Российской Федерации (включая и территорию РСО-Алания) наблюдается определенный дефицит точных и детальных данных о возможных на этих территориях сейсмических воздействиях. Помимо того, что без этих данных не могут решаться многие академические задачи инженерной и общей сейсмологии, они также необходимы для обеспечения должного качества антисейсмического проектирования и прогнозов сейсмического риска, принятия эффективных управленческих решений и других мер защиты населения, объектов инфраструктуры и окружающей среды от возможных здесь сильных землетрясений. Поэтому настоящее исследование, направленное на уменьшение дефицита таких данных в сейсмогеологических условиях РСО-Алания представляется актуальным. Цель исследования. Совершенствованиеметодики и получение на этой основе более точных и детальных вероятностных оценок используемых в инженерно- сейсмологической практике параметров колебаний грунта при землетрясениях, представляющих опасность для территории РСО-Алания. Методы исследования. Работа выполнена с использованием оригинальной вероятностной технологии оценки сейсмической опасности, включающей в себя разработку на основе анализа большого объема экспериментальных данных по инструментальной регистрации и макросейсмическому описанию землетрясений Кавказа и других сейсмоактивных районов мира региональных моделей сильных движений грунта и сейсмичности с последующими расчетами (на основе формулы полной вероятности) результирующих характеристик возможных сейсмических воздействий на исследуемой территории. Результаты.Впервые для изучаемого района с единых методологических позиций получены уточненные вероятностные оценки широкого перечня параметров (макросейсмических интенсивностей, амплитуд, периодов, длительностей, спектров и акселерограмм) колебаний грунта при возможных на данной территории землетрясениях со средними периодами повторяемости 500, 1000, 2500 и 5000 лет, которые в ряде случаев существенно отличаются от действующих нормативов. Например, показано, что на изучаемой территории прогнозируемые амплитуды и спектры ускорений грунта в пределах одной и той же зоны балльности могут существенно (до 100%) различаться в зависимости от периодов повторяемости ожидаемых землетрясений. Вероятные спектры реакции ускорений колебаний грунта, в зависимости от частот спектральных составляющих также могут существенно (до 100%) отличаться от нормативных спектров

At present, in many seismically active regions of the Russian Federation (including the territory of North Ossetia-Alania), there is a certain deficit of accurate and detailed data on possible seismic effects on these territories. In addition to the fact that without these data many academic problems of engineering and general seismology cannot be solved, they are also necessary to ensure the proper quality of earthquake-proof design and seismic risk predictions. These data is also necessary to make effective management decisions and other measures to protect the population, infrastructure and the environment from possible strong earthquakes. Therefore, the present study aimed at reducing the deficit of such data in the seismogeological conditions of North Ossetia-Alania is relevant. Aim. Improvement of the methodology and obtaining, on this basis, more accurate and detailed probabilistic estimates of the ground vibration parameters used in engineering and seismological practice during earthquakes, which are dangerous for the territory of the Republic of North Ossetia-Alania. Methods. The work was carried out using an original probabilistic technology for seismic hazard assessment, which includes the development, based on the analysis of a large amount of experimental data on instrumental registration and macroseismic description of earthquakes in the Caucasus and other seismically active regions of the world, regional models of strong ground motion and seismicity with subsequent calculations (based on the formula for complete probabilities) of the resulting characteristics of possible seismic effects on the studied territory. Results. For the first time for the studied territory, from a unified methodological standpoint, refined probabilistic estimates of a wide range of parameters (macroseismic intensities, amplitudes, periods, durations, spectra and accelerograms) of ground vibrations were obtained for possible earthquakes in a given territory with average recurrence periods of 500, 1000, 2500 and 5000 years, which in some cases differ significantly from the current standards. For example, it has been shown that in the considered territory the predicted amplitudes and spectra of ground accelerations within the same magnitude zone can differ significantly (up to 100%) depending on the recurrence periods of expected earthquakes. The probable response spectra of ground vibration accelerations, depending on the frequencies of the spectral components, can also significantly (up to 100%) differ from the standard spectra