การสำรวจและประเมินผลกระทบของแอ่งตะกอนต่อการขยายคลื่นแผ่นดินไหว พื้นที่จังหวัดเชียงใหม่และเชียงราย

บทคัดย่อ

คุณลักษณะบริเวณที่ตั้งของชั้นดินเป็นปัจจัยหนึ่งที่มีความสำคัญต่อการประเมินระดับความรุนแรงของการสั่นสะเทือนของพื้นดินเนื่องจากแผ่นดินไหว การศึกษาผลดังกล่าวประกอบด้วยการสำรวจคุณสมบัติของชั้นดินและการวิเคราะห์ผลตอบสนองจากแบบจำลอง ซึ่งผลที่ได้สามารถนำมากำหนดมาตรการป้องกันภัยแผ่นดินไหวได้อย่างเหมาะสม นอกจากนี้ ปัญหาการขยายความรุนแรงของคลื่นแผ่นดินไหวเนื่องจากลักษณะของพื้นที่เป็นแอ่งตะกอนถือเป็นปัญหาที่สำคัญสำหรับเมืองใหญ่ซึ่งตั้งอยู่ในพื้นที่เสี่ยงภัยแผ่นดินไหว ดังนั้นโครงการวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจและประเมินผลกระทบของแอ่งตะกอนในพื้นที่เมืองเชียงใหม่และเมืองเชียงราย และทำการวิเคราะห์ผลตอบสนองของแบบจำลองชั้นดิน การศึกษานี้ประกอบไป 2 ส่วน คือ ส่วนที่หนึ่ง การตรวจวัดคลื่นขนาดเล็กบนผิวดิน เพื่อวิเคราะห์ค่าคาบอิทธิพลหลัก (Predominant Period, TP) ด้วยวิธี Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio (H/V) และค่าความเร็วคลื่นเฉือนตามความลึก (Shear Wave Velocity Profile, VS Profile) จากผิวดินจนถึงระดับความลึกของชั้นหินด้วยวิธี Centerless Circular Array (CCA) โดยทำการสำรวจ 57 ตำแหน่งสำหรับเมืองเชียงใหม่ และ 56 ตำแหน่งสำหรับเมืองเชียงราย ผลการศึกษาในพื้นที่เมืองเชียงใหม่ พบว่า ค่า TP มีค่าอยู่ในช่วง 0.14-1.20 วินาที ค่าเฉลี่ยความเร็วคลื่นเฉือนจากผิวดินถึงความลึก 30 เมตรแรก (VS30) มีค่าอยู่ในช่วง 206-529 เมตรต่อวินาที และมีระดับความลึกของชั้นหินอยู่ในช่วง 41-748 เมตร พื้นที่เมืองเชียงราย ผลการศึกษาพบว่า ค่า TP มีค่าอยู่ในช่วง 0.19-1.07 วินาที ค่า VS30 โดยมีค่าอยู่ในช่วง 203-805 เมตรต่อวินาที และมีระดับความลึกของชั้นหินอยู่ในช่วง 8-418 เมตร ซึ่งผลการศึกษาดังกล่าว พบว่า ค่า VS30 ของพื้นที่ศึกษาทั้งสองพื้นที่มีลักษณะใกล้เคียงกัน แต่ระดับความลึกของชั้นหินหรือความหนาของชั้นดินก่อนถึงชั้นหินและค่า TP สำหรับเขตเมืองเชียงใหม่มีค่ามากกว่าเขตเมืองเชียงราย ซึ่งส่งผลต่อการประเมินระดับความรุนแรงการสั่นสะเทือนของพื้นดินเนื่องจากแผ่นดินไหว การศึกษาส่วนที่สองคือการวิเคราะห์ผลตอบสนองของพื้นดินเพื่อศึกษาลักษณะของคลื่นแผ่นดินไหวที่อาจเกิดขึ้นในเขตเมืองเชียงใหม่ โดยใช้ตัวอย่างคลื่นแผ่นดินไหวจากผลการประเมินความเสี่ยงภัยของพื้นที่นี้เป็นคลื่นเริ่มต้นที่ชั้นหินด้านล่างของแบบจำลองและคำนวณการขยายคลื่นที่ผิวบนผ่านแบบจำลองชั้นดินที่สร้างจากผลการสำรวจ คาบการสั่นที่พิจารณาคือ 0.2 และ 1.0 วินาที ที่มีค่าคาบการเกิดซ้ำ 2,475 ปี และพิจารณาค่าการตอบสนองบนพื้นดินในรูปแบบความเร่งตอบสนองเชิงสเปกตรัมเพื่อการออกแบบสำหรับแผ่นดินไหวรุนแรงสูงสุดที่พิจารณาของแต่ละตำแหน่งการศึกษา ผลการศึกษา พบว่า ค่าเฉลี่ยของพื้นที่เขตเมืองเชียงใหม่มีค่าสูงสุดประมาณ 1.0 g ที่คาบการสั่นประมาณ 0.4 วินาที และมีค่าเฉลี่ยอัตราการขยายกำลังของคลื่นแผ่นดินไหวสูงสุดประมาณ 2.4 เท่า ที่คาบการสั่นช่วง 2.2-3.4 วินาที

คำสำคัญ