KEM-02 Invloed inhomogene ondiepe ondergrond op seismische site respons

Lokale seismische site response in de regio Groningen is een belangrijke factor die van invloed is op het schadepotentieel. De eismische site response blijkt ruimtelijk zeer variabel te zijn, vanwege de complexe geologische omstandigheden, met name in de ondiepe ondergrond (bijvoorbeeld losse zandlagen, veen en knipklei).

Hoewel het bestaande seismische dreiging- en risicomodel voor Groningen een gedetailleerde laag van lokale site-amplificatie bevat, die deels is gebaseerd op microzoneringsmetingen, is het belangrijk om dit model onafhankelijk te evalueren en te valideren, ook aan de hand van de meest recente gegevens die zijn waargenomen met het verdichte seismische observatienetwerk van KNMI.

De specifieke doelstellingen van dit project zijn dan ook:

1) Het evalueren van het locatieversterkingsmodel, de gevoeligheden ervan en de kwaliteit en resolutie van de beschikbare gegevens om het te beperken

2) Het valideren van de prestaties van het seismische gevaren- en risicomodel van Groningen aan de hand van de meest recente gegevens, en zo de voorspellingskwaliteit ervan evalueren

3) Het voorstellen van metingen en verbeteringen aan het model die de onzekerheid in de voorspelling van lokale grondbewegingen zouden verminderen

VOLLEDIGE ONDERZOEKSVRAAG

De projectresultaten zijn gerapporteerd in drie rapporten.

WP1 EINDVERSLAG

WP2 EINDVERSLAG en bijlagen

WP3 SAMENVATTEND EINDVERSLAG

Het KEM-02-project onderzocht aan de hand van literatuuronderzoek, seismische gegevens van aardbevingen in Groningen en 2D-modellering een reeks kwesties met betrekking tot variaties in de bodemrespons tijdens aardbevingen in Groningen, die op hun beurt schade of verliezen aan de gebouwde omgeving kunnen veroorzaken. De behandelde kwesties kunnen grofweg worden samengevat als (1) het modificatie-effect (versterking) van de topografie van het gebied op grondbewegingen in geval van aardbevingen, (2) de laterale verspreiding na liquefactie van de bodem (verzadigd met water) in het geval van aardbevingen in Groningen en (3) hoe goed de bodemkenmerken en ruimtelijke variabiliteit in Groningen worden weergegeven in de huidige risicobeoordeling. De resultaten wijzen in het algemeen op de mogelijke effecten van topografie en bodemheterogeniteit, die (nog) niet zijn opgenomen in de huidige versies (c.q. vs 5 en 6) van de instrumenten voor seismische gevaren- en risicobeoordeling in Groningen.

Geconcludeerd werd dat topografische effecten lokaal in zekere mate kunnen optreden en dat deze in de risicobeoordelingsinstrumenten kunnen worden opgenomen, aangezien gedetailleerde topografische informatie beschikbaar is. Laterale spreiding is hoogst onwaarschijnlijk, gezien de beschikbare resultaten van studies naar liquefactiegevaar en risicobeoordelingen. Bodemheterogeniteit wordt in de aardbevingsrisicobeoordelingen weergegeven op een schaal van 250 m. Kleinere variaties op een schaal van 1-100 m zijn niet opgenomen vanwege een gebrek aan gedetailleerde informatie en kunnen alleen worden weergegeven in onzekerheidsbereiken.

De resultaten van dit project bieden aanvullende informatie voor het begrijpen van variaties in grondbewegingen op korte afstanden en aanvullende benaderingen voor het modelleren van de respons van de locatie en voor het verder actualiseren van de aardbevingsrisicobeoordeling in Groningen.

De projectresultaten zijn beoordeeld door het wetenschappelijk panel van KEM.

EVALUATIE VAN HET ONDERZOEKSPROJECT

Het KEM–02-project heeft aan de hand van literatuuronderzoek, seismische gegevens van aardbevingen in Groningen en 2D-modellering een reeks vraagstukken onderzocht met betrekking tot variaties in de bodemrespons tijdens aardbevingen in Groningen, die op hun beurt schade of verliezen aan de gebouwde omgeving kunnen veroorzaken. Deze vraagstukken kunnen grofweg worden samengevat als:

1. het modificatie-effect (versterking) van de topografie van het gebied op de grondbewegingen bij aardbevingen;

2. de laterale spreiding na liquefactie van de bodem (verzadigd met water) in het geval van aardbevingen in Groningen;

3. hoe goed de bodemkenmerken en ruimtelijke variabiliteit in Groningen worden weergegeven in de huidige risicobeoordeling;

De resultaten wijzen in het algemeen op mogelijke effecten van topografie en bodemheterogeniteit, die niet zijn opgenomen in de huidige versies van instrumenten voor aardbevingsrisicobeoordeling. Topografische effecten kunnen zich lokaal in zekere mate voordoen en zouden in de risicobeoordelingsinstrumenten kunnen worden opgenomen, aangezien gedetailleerde topografische informatie beschikbaar is. Het laterale spreidingseffect is hoogst onwaarschijnlijk, gezien de resultaten van studies naar liquefactierisico's. De heterogeniteit van de bodem wordt in de aardbevingsrisicobeoordelingen op km-schaal weergegeven. Variaties van 1-10 m zijn niet opgenomen vanwege een gebrek aan informatie en kunnen alleen worden weergegeven in onzekerheidsbereiken. De resultaten van dit project kunnen aanvullende informatie opleveren voor het begrijpen van variaties in grondbewegingen op korte afstanden en voor het verder actualiseren van de aardbevingsrisicobeoordeling in Groningen.

In januari 2022 werden de projectresultaten gepresenteerd tijdens een KEM-DeepNL-colloquium. De KEM-DeepNL-presentatie is hier te vinden.