Norman Abrahamson, Anže Babič in Matjaž Dolšek so na osnovi zapisov državne mreže potresnih opazovalnic (ARSO) razvili nov neergodičen model gibanja tal, ki omogoča verjetnostno napovedovanje 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 gradnjo 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 upravlja ARSO, smo uporabili 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 model gibanja tal, ki je bil za obravnavano območje razvit s konvencionalni pristopom analize potresne nevarnosti za lokacijo jedrskega objekta. Pri razvoju neergodičnega modela gibanja tal smo uporabili metode strojnega učenja, teorija Gaussovih procesov v kombinaciji z vzorčenjem po metodi Monte Carlo markovskih verig.
Vpliv neergodičnega modela gibanja tal relativno glede na konvencionalni model gibanja tal. Prikazana je sprememba naravnega logaritma spektralnega pospeška pri frekvenci 5 Hz v odvisnosti od lokacije izvora potresa z magnitudo 6 in konstantno lokacijo objekta (rdeča pika).
Rezultati študije so pokazali, da je ob upoštevanju meritev lokalnih potresov 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. Vpliv neergodičnega modela gibanja tal relativno glede na konvencionalni model gibanja tal je prikazan na spodnji sliki za primer spektralnega pospeška pri frekvenci 5 Hz in za izbrano lokacijo objekta (rdeča pika). Konture na sliki prikazujejo spremembo naravnega logaritma spektralnega pospeška pri frekvenci 5 Hz v odvisnosti od lokacije izvora potresa z magnitudo 6. Na podlagi rezultatov, prikazanih na sliki, lahko ugotovimo, da je lokalni vpliv trdnih tal na potrese z epicentrom v neposredni bližini jedrske elektrarne zanemarljiv, medtem ko je vpliv na potrese z epicentrom severno in zahodno od lokacije jedrske elektrarne ugoden, saj se v primeru teh potresov intenziteta gibanja tal zmanjša.
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.
Raziskavo financira GEN energija d.o.o.