Download miễn phí Luận án Xây dựng sơ đồ khối và chương trình phân loại vỏ trái đất phục vụ dự báo động đất cực đại lãnh thổ Việt Nam
Mục lục
MỞ ĐẦU 3
Chương 1: TỔNG QUAN 7
1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU DỰ BÁO ĐỘNG ĐẤT 7
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VÙNG PHÁT SINH ĐỘNG ĐẤT MẠNH .15
Chương 2: PHƯƠNG PHÁP PHÂN LOẠI VỎ TRÁI ĐẤT VÀ SỐ LIỆU SỬ DỤNG 21
2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP 21
2.2. SỐ LIỆU SỬ DỤNG 24
Chương 3: THIẾT LẬP CHƯƠNG TRÌNH PHÂN LOẠI VỎ TRÁI ĐẤT 27
3.1. THUẬT TOÁN PHÂN LOẠI VỎ TRÁI ĐẤT 27
3.2. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA CHƯƠNG TRÌNH PHÂN LOẠI VỎ
TRÁI ĐẤT 28
3.3. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH 31
3.4. THIẾT LẬP CHƯƠNG TRÌNH PHÂN LOẠI VỎ TRÁI ĐẤT 32
3.5. MÔ TẢ CÁC BƯỚC LÀM VIỆC CƠ BẢN VÀ HƯỚNG DẪN
SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH 41
Chương 4: ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM CHƯƠNG TRÌNH PHÂN LOẠI VỎ TRÁI ĐẤT ĐỐI VỚI LÃNH THỔ VIỆT NAM VÀ LÂN CẬN .47
KẾT LUẬN 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO 54
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
vùng khác nhau của lãnh thổ dựa vào độ hoạt động A (tức là mật độ động đất với cấp năng lượng K nhất định), thường được xác định theo số liệu thống kê về động đất yếu, quan trắc trong thời gian ngắn. Nhưng còn tồn tại nhiều vấn đề liên quan đến việc áp dụng phương pháp này. Một là, có nhiều thí dụ chứng tỏ bản đồ Kmax không hoàn toàn phù hợp với thực tế: động đất rất mạnh tới cấp 9 đã xảy ra ở những nơi có độ hoạt động A thấp. Hai là A biến động trong không gian và thời gian nên việc sử dụng A xác định theo số liệu quan trắc trong một thời gian ngắn có thể dẫn tới sai lầm trong việc đánh giá Kmax. Tóm lại, bản đồ Kmax xác định theo A không phải trong trường hợp nào cũng phản ánh khách quan khả năng phát sinh động đất mạnh trên một lãnh thổ.Phương pháp kiến tạo vật lý cho rằng, vị trí, năng lượng của động đất mạnh cực đại của mỗi vùng phụ thuộc vào gradient vận tốc chuyển động kiến tạo thẳng đứng trong thời kì tân kiến tạo. Trong đó nếu gradient vận tốc lớn hơn 10-8/năm thì trên diện tích 1000 km2 có thể xảy ra động đất cấp 7 một lần trong 1000 năm. Sau đó gradient vận tốc cứ tăng lên 3 lần thì độ mạnh động đất tăng lên 1-2 cấp. Song cần lưu ý rằng, động đất trước hết là hệ quả của các chuyển động hiện đại mà gradient vận tốc trung bình trong cả chu kỳ tân kiến tạo có thể không phản ánh được, do đó có thể gradient của vận tốc ấy không phản ánh mức độ nguy hiểm động đất hiện nay. Thêm nữa động đất mạnh không chỉ là hệ quả của chuyển động thẳng đứng mà thường là hệ quả của các chuyển động ngang. Trong trường hợp đó gradient vận tốc chuyển động thẳng đứng không nói lên điều quan trọng nhất.
Ngoài các phương pháp trên, người ta cũng thử xác định mức độ nguy hiểm động đất theo lịch sử, cấu trúc, theo dị thường đẳng tĩnh, theo sự phân bố động đất theo chiều sâu,….Nhưng nói chung thì việc tìm kiếm và phân vùng phát sinh động đất phát triển nhất định không liên quan đơn trị với một dấu hiệu riêng nào. Gần đây đã phát triển phương pháp định lượng xác định các vùng phát sinh động đất theo tập hợp các số liệu địa chất và địa vật lý bằng máy tính điện tử [8, 11, 15, 27, 36, 48] . Trong phương pháp này tất cả các dấu hiệu địa chất và địa vật lý có chứa thông tin về động đất đều được định lượng hoá bằng cách phân bậc. Sau đó xác định magnitude Mmax của động đất trên cơ sở mối tương quan của nó với các đặc trưng nói trên. Phương pháp này thực sự kết hợp tất cả các phương pháp khác trừ đặc trưng của hoạt động kiến tạo dưới sâu.
Đồng thời với việc xác định các vùng phát sinh động đất mạnh là xác định giá trị magnitude cực đại của động đất trong vùng đó. Có nhiều phương pháp đã được áp dụng để tính Mmax như là phương pháp tính theo quy mô vùng phát sinh động đất, phương pháp hợp lý cực đại và áp dụng hàm phân bố cực trị Gumbel, phương pháp ngoại suy địa chấn…
Trong phương pháp tính Mmax theo quy mô vùng phát sinh động đất thì người ta dựa vào sự liên hệ giữa kích thước của đoạn đứt gãy sinh chấn (L) cũng như bề dày tầng sinh chấn (H) với Mmax động đất [31, 32]:
Mmax ≤ 2lg L(km) + 1.77
Mmax ≤ 4lg H(km) + 0.48
Độ chính xác của phương pháp phụ thuộc vào độ chính xác của việc xác định kích thước đoạn đứt gãy sinh chấn và bề dày tầng sinh chấn. Phương pháp này áp dụng tốt cho vùng có đứt gãy hoạt động nhưng nó lại không thể dự báo được Mmax cho những vùng khác không có đứt gãy hoạt động.
Phương pháp hợp lý cực đại [2, 18] có thể tính được giới hạn chặn hai phía của dãy những trận động đất chính và hoạt động địa chấn theo luật phân bố Poisson và biểu thức Gutenberg-Richter. Phương trình biểu diễn quan hệ giữa tần suất xuất hiện động đất NM và chấn cấp M là phương trình nổi tiếng Gutenberg-Richter [37]:
lg NM = a - bM
Quy luật xuất hiện động đất tuân theo quy luật phân bố Poisson. Trong mỗi vùng nguồn, coi động đất là các sự kiện độc lập (loại bỏ tiền chấn và dư chấn), xác suất P xảy ra N trận động đất có chấn cấp M ≥ m0, gây ra cường độ chấn động I lớn hơn mức i nào đó, trên toàn vùng nguồn trong khoảng thời gian t năm thỏa mãn phương trình:
P= P [ = n ] = n = 0, 1, 2 ...
Trong đó, n là vận tốc trung bình xuất hiện động đất có chấn cấp M ≥ m0. Nếu xem pi là xác suất xuất hiện một trận động đất có chấn cấp M ≥ m0, thì xác suất để xuất hiện N trận động đất sẽ là:
= P [ = n ] = n = 0, 1, 2 ...
Trong trường hợp đặc biệt, phân bố xác suất của cường độ chấn động cực đại trong khoảng thời gian t năm được xem như:
P [ I£ i ] = P [ N = 0 ] = e
trong đó Ilà cường độ chấn động cực đại trong khoảng thời gian t năm đối với vùng nguồn.
Phương pháp cũng thường xuyên được sử dụng để tính Mmax là phương pháp tính theo hàm phân bố cực trị của Gumbel. Cơ sở lý thuyết các hàm phân bố cực trị của Gumbel đã được trình bày trong nhiều công trình nghiên cứu ở Việt Nam và thế giới [16, 17, 35].
Nếu ta coi X là các biến ngẫu nhiên có hàm phân bố là F(X)
F(X) = P{X £ x} thì xác suất để cho x là lớn nhất trong n sự kiện độc lập sẽ là:
G(x) = P{ X1 £ x, X2 £ x,..., Xn £ x } = Fn (x)
G(x) chính là hàm phân bố của các cực trị. Nếu như ta biết được hàm phân bố ban đầu F(X) thì sẽ rất đơn giản để nhận được chính xác phân bố của các cực trị. Nhưng thông thường ta không biết được hàm phân bố ban đầu, nên cần xem xét dạng tiệm cận của sự phân bố các cực trị. Khi áp dụng lý thuyết phân bố cực trị Gumbel để đánh giá độ nguy hiểm động đất luôn phải tuân thủ 2 giả thiết sau đây [2]:
- Các cực trị quan sát được trong một khoảng thời gian cho trước độc lập đối với nhau.
- Các điều kiện đã xảy ra trong quá khứ vẫn có thể xảy ra trong tương lai.
Gumbel đã xây dựng được 3 loại hàm phân bố tiệm cận các cực trị, trong đó hàm phân bố cực trị loại I có dạng:
với b > 0
ở đây: u - là đặc trưng các cực trị; b- là hàm cường độ cực trị ; u và b là các tham số cần xác định.
Phân bố loại II có dạng: với k > 0, x ≥ ε , u > ε ≥ 0
Trong đó: k – là đại lượng hình dạng;
ε – là giá trị cận dưới của các cực trị,
u – đặc trưng các cực trị;
u, k, ε là các tham số cần xác định.
Phân bố loại III có dạng: với k > 0, x £ w, u < w
Trong đó: w – là giá trị cận trên của các cực trị;
u, k, w là các tham số cần xác định.
Từ 3 hàm phân bố tiệm cận trên ta thấy phân bố tiệm cận loại II có tồn tại giá trị cận dưới ε nên chúng không được sử dụng để đánh giá chấn cấp cực đại động đất. Thông thường chúng ta chỉ dùng 2 hàm còn lại để giải quyết nhiệm vụ trên.
Các tác giả Nguyễn Kim Lạp và Nguyễn Duy Nuôi [5] đã sử dụng hàm phân bố tiệm cận loại I của Gumbel để tính độ nguy hiểm động đất cho các vùng ở khu vực Đông Nam Á với chu kỳ khoảng số liệu cực trị là 6 tháng và 1 năm. Còn tác giả Nguyễn Hồng Phương lại sử dụng hàm phân bố loại III của Gumbel kết hợp với hợp lý cực đại và phân bố Bêta để tính...