Razvoj novega neergodičnega modela gibanja tal za analizo potresne nevarnosti na območju drugega bloka jedrske elektrarne v Krškem (JEK2)
Raziskovalca programske skupine Potresno inženirstvo s Fakultete za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani, Anže Babič in Matjaž Dolšek, ter Norman Abrahamson z Univerze Kalifornije, Berkeley, so na osnovi zapisov državne mreže potresnih opazovalnic (ARSO) razvili nov neergodični model potresnega gibanja tal za analizo potresne nevarnosti JEK2.
Novi verjetnostni model potresnega gibanja tal omogoča ovrednotenje spektralnih pospeškov v odvisnosti od lastnosti potresa, koordinat izvora potresa in koordinat lokacije objekta. Neodvisen mednarodni strokovni panel je nedavno podal pozitivno oceno za vključitev neergodičnega modela gibanja tal v verjetnostno analizo potresne nevarnosti za potrebe potresnoodpornega projektiranja nove jedrske elektrarne, kar je prva tovrstna aplikacija modela gibanja tal v svetovnem merilu.
Neergodičen model gibanja tal temelji na meritvah potresov majhnih magnitud, ki so se v zadnjih 20 letih zgodili v okolici Krškega. Iz baze zapisov gibanja tal državne mreže potresnih opazovalnic, ki jo natančno upravlja ARSO, je bilo uporabljenih preko tisoč zapisov gibanja tal. Z upoštevanjem lokalnih potresov so bili ocenjeni vpliv lokacije potresnih izvorov, vpliv območja potovanja potresnih valov in vpliv lokacije meritev (objekta) na intenziteto gibanja tal, in sicer relativno glede na konvencionalni model gibanja tal, ki je bil za obravnavano območje razvit s konvencionalnim pristopom analize potresne nevarnosti za lokacijo jedrskega objekta. Pri razvoju neergodičnega modela gibanja tal so bile uporabljene metode strojnega učenja, teorija Gaussovih procesov v kombinaciji z vzorčenjem po metodi Monte Carlo markovskih verig.
Rezultati študije so pokazali, da je gibanje trdnih tal v obravnavani regiji nižje od gibanja tal, ocenjenega s konvencionalnimi pristopi. To kaže na smiselnost uporabe neergodičnega modela gibanja tal, saj konvencionalni modeli temeljijo na zapisih potresov na širšem geografskem območju, ki niso nujno karakteristični za točno določene lokacije. Na spodnji sliki je prikazan vpliv neergodičnega modela gibanja tal relativno glede na konvencionalni model gibanja tal. Upoštevani so potresi z magnitudo 6 z različnimi lokacijami izvora, konture na sliki pa prikazujejo relativni vpliv gibanja tal na lokaciji objekta (rdeča pika) za spektralni pospešek pri 5 Hz in z upoštevanjem trdnih tal. Iz slike lahko ugotovimo, da je gibanje tal na lokaciji objekta zaradi potresov v neposredni bližini jedrske elektrarne praktično enako gibanju tal iz konvencionalnega modela, medtem ko se gibanje tal na lokaciji objekta zaradi potresov z epicentrom severno in zahodno od lokacije jedrske elektrarne zmanjša glede na gibanje tal iz konvencionalnega modela.
Poleg tega se zaradi uporabe lokalnih podatkov zmanjša tudi standardni odklon intenzitete gibanja tal, kar ima dodatno ugoden vpliv pri izračunu potresne nevarnosti za dolge povratne dobe, ki je ključna za projektiranje potresne varnosti v jedrskih elektrarnah.
Vpliv neegodičnega modela gibanja tal relativno glede na konvencionalni model gibanja tal. Konture prikazujejo relativno razliko dveh modelov gibanja tal na lokaciji objekta (rdeča pika) za naravni logaritem spektralnega pospeška na trdnih tleh pri frekvenci 5 Hz in za potrese z magnitudo 6, če se zgodijo na različnih lokacijah.
Raziskavo financira GEN energija d.o.o.
vir: Univerza v Ljubljani
