ΔΡΑΣΗ 2.1 – Πληροφοριακό Σύστημα Υποστήριξης του Έργου

Η συγκεκριμένη δραστηριότητα εστιάζει στην ανάπτυξη ενός συστήματος www πρόσβασης στη δυναμικά παραγόμενη πληροφορία από το έργο HELPOS καθώς και τις υφιστάμενες (και ανελλιπώς συντηρούμενες) βάσεις δεδομένων των εταίρων του έργου. Η www διεπαφή θα βασιστεί σε σύστημα content management έτσι ώστε να συντηρείται με απλό τρόπο και να ενημερώνεται εύκολα με υλικό όπως newsletters, δημοσιεύσεις, κ.α. Επίσης, η πύλη HELPOS θα παρέχει στατικό περιεχόμενο σχετικό με το έργο, όπως παρουσιάσεις των εταίρων και των επιμέρους υποδομών.
 

Δυναμική διασύνδεση με βάσεις δεδομένων: Η www πύλη HELPOS θα υλοποιεί δυναμική διασύνδεση προς βάσεις δεδομένων των εταίρων του έργου όπως το ΕΚΠΑ, το ΑΠΘ και το ΙΤΣΑΚ/ΟΑΣΠ. Οι βάσεις δεδομένων αυτές λειτουργούν κατανεμημένα στα λειτουργικά περιβάλλοντα των εταίρων (όπου συσσωρεύεται και όλη η εξειδικευμένη πληροφορία). Στο πλαίσιο της Δράσης 2.1 αναπτύσσονται οι απαιτούμενες διεπαφές ώστε τα δεδομένα τους να παρουσιάζονται κατά τρόπο ενιαίο και φιλικό προς το χρήστη μέσω χαρτογραφικού υποβάθρου. Η www πύλη περιέχει κατάλληλη διεπαφή για την υποβολή επερωτήσεων τις οποίες το σύστημα επιλύει στις κατάλληλες (απομακρυσμένες) βάσεις δεδομένων. Η σύνθεση των επερωτήσεων μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσω συμβατικής διεπαφής (φόρμα υποβολής ερώτησης) ή με χωρικό προσδιορισμό (μέσω του χαρτογραφικού υποβάθρου – ορισμός γεωαναφερόμενης επερώτησης μέσω γεωμετρικού περιγράμματος).

 

Σχετικά με τη λειτουργία της WWW Πύλης HELPΟS, η Πύλη μπορεί να εγκατασταθεί/ φιλοξενηθεί σε υποδομή υπολογιστικού νέφους (cloud) του Εθνικού Δικτύου Έρευνας και Τεχνολογίας (ΕΔΕΤ) – σύστημα OKEANOS. Ο επιμερισμός των βασικών συστατικών της διαδικτυακής πύλης σε εικονικές μηχανές θα τεκμηριωθεί στο σχεδιαστικό παραδοτέο. 

 

Βασικό τμήμα της Δράσης 2.1 είναι και η ανάπτυξη νέων ή προσαρμογή υφιστάμενων βάσεων δεδομένων στο λειτουργικό περιβάλλον HELPOS έτσι ώστε να ομογενοποιηθεί η πρόσβαση στα δεδομένα αυτά και να καταστούν διαθέσιμα στην ερευνητική κοινότητα. Οι βάσεις δεδομένων που θα αναπτυχθούν/ προσαρμοστούν αναλύονται διεξοδικά στα παραδοτέα της Δράσης 2.1.

ΔΡΑΣΗ 2.2 – Υποδομές και Δεδομένα για Μελέτες της Αλληλεπίδρασης Εδάφους Θεμελίωσης - Κατασκευών

Η Δράση 2.2 στοχεύει στη σύζευξη των υπηρεσιών που προσφέρουν διαφορετικοί φορείς της χώρας σε μια κοινή υπηρεσία για τη διάθεση υποδομών και δεδομένων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μελέτες της αλληλεπίδρασης εδάφους - θεμελίωσης - κατασκευών. Στο πλαίσιο της Δράσης 2.2, μεγάλες πειραματικές υποδομές της χώρας (π.χ. EUROPROTEAS, EUROSEISTEST) θα είναι διαθέσιμες στην Ελληνική Ερευνητική Κοινότητα για την εκτέλεση επιστημονικών πειραμάτων. Τα δεδομένα των πειραμάτων αυτών, παλαιότερων αντίστοιχων πειραμάτων και οι καταγραφές επιτάχυνσης από πραγματικές ενοργανωμένες κατασκευές (ειδικού δικτύου INDES - MUSA, ενοργανωμένα κτήρια στο πλαίσιο του Ελληνικού Δικτύου Επιταχυνσιογράφων - ΕΔΕ) θα μορφοποιηθούν κατάλληλα από το εξειδικευμένο προσωπικό των εταίρων της Δράσης 2.2 και θα διαχυθούν στην ευρύτερη επιστημονική κοινότητα μέσω ήδη διαθέσιμων καναλιών διάχυσης, αλλά και νέων που θα δημιουργηθούν στο πλαίσιο της Δράσης 2.2.


Μεταξύ των υποδομών της δράσης, αυτή που έχει κατασκευαστεί ειδικά για τη μελέτη της αλληλεπίδρασης του εδάφους θεμελίωσης και της ανωδομής, αλλά και τη μελέτη της διάδοσης του εδαφικού κραδασμού γενικότερα, είναι η υποδομή EUROPROTEAS. Πρόκειται για πειραματική υποδομή σε φυσική κλίμακα που αποτελείται από επιμέρους υποκατασκευές, πλήρως τεκμηριωμένες, που παρέχουν τη δυνατότητα προσαρμογής της δυσκαμψίας και της μάζας του μοντέλου στο εκάστοτε ερευνητικό πρόβλημα. Η υποδομή είναι μοναδική για τα Ευρωπαϊκά δεδομένα και από τις ελάχιστες του είδους της σε παγκόσμιο επίπεδο. Ο EUROPROTEAS βρίσκεται εντός του ερευνητικού πεδίου δοκιμών EUROSEISTEST, δηλαδή σε μια περιοχή η οποία έχει μελετηθεί εξονυχιστικά στο παρελθόν και η υπάρχουσα καλή γνώση της δομής του υπεδάφους καθιστούν το σύνολο των υποδομών ιδανικό για έλεγχο της αξιοπιστίας και τη βαθμονόμηση αριθμητικών και αναλυτικών εργαλείων για τη μελέτη της δυναμικής απόκρισης των κατασκευών και τη διάδοση των σεισμικών κυμάτων στο έδαφος.


Στο πλαίσιο του HELPOS θα γίνει πρόσκληση προς την ερευνητική κοινότητα προκειμένου να γίνει ευρέως γνωστό ότι η υποδομή θα είναι προσβάσιμη από οποιαδήποτε ομάδα επιθυμεί να πραγματοποιήσει πειράματα. Για το σκοπό αυτό θα χρησιμοποιηθούν όλα τα διαθέσιμα κανάλια επικοινωνίας του έργου (π.χ. Δράσεις 4.1 και 4.2, παρών διαδικτυακός τόπος HELPOS), αλλά και οι ιστοσελίδες των εταίρων της δράσης. Στα πειράματα που θα προγραμματιστούν, οι εταίροι της δράσης θα συμβάλουν με την πολυετή εμπειρία τους τόσο στο σχεδιασμό όσο και στην εκτέλεσή τους και θα συμμετέχουν με πρόσθετο εξοπλισμό και εξειδικευμένο τεχνικό και επιστημονικό προσωπικό, μετά από σχετική συμφωνία με την εκάστοτε ερευνητική ομάδα που θα χρησιμοποιήσει την υποδομή.
 

Πειράματα για τη μελέτη της αλληλεπίδραση εδάφους – θεμελίωσης - ανωδομής έχουν πραγματοποιηθεί στο παρελθόν τόσο στο μοντέλο EUROPROTEAS όσο και σε άλλες υποδομές, όπως είναι το ειδικό δίκτυο επιταχυνσιογράφων εδάφους - κατασκευών INDES-MUSA (www.indesmusa.gr) στο Καλοχώρι Θεσσαλονίκης ή και σε μεμονωμένα ζεύγη επιταχυνσιογράφων των μόνιμων δικτύων. Τα δεδομένα αυτά έχουν ήδη χρησιμοποιηθεί σε διάφορες επιστημονικές εργασίες, αλλά είναι πλήρως αξιοποιήσιμα και σημαντικά για τη συνέχιση της έρευνας σε διάφορα αντικείμενα μελέτης της σεισμικής μηχανικής, όπως είναι η συστηματική μελέτη συμπεριφοράς του συστήματος εδάφους – θεμελίωσης - κατασκευής με ενόργανες και θεωρητικές μεθόδους ανάλυσης, ο έλεγχος και η βαθμονόμηση λογισμικού ανάλυσης, οι εφαρμογές συστημάτων σεισμικής μόνωσης, αλλά και πλήθος ερευνητικών αντικειμένων σχετικών με την κυματική διάδοση. Προκειμένου να επιτευχθεί η περαιτέρω αξιοποίηση των υπαρχόντων δεδομένων, η δράση προβλέπει την εκπόνηση έκθεσης στην οποία θα περιγράφεται με λεπτομέρεια το είδος, η ποιότητα και η ποσότητά τους στις διάφορες υποδομές, όπως και οι τρόποι πρόσβασης σε αυτά. Σε κάποιες περιπτώσεις (π.χ. για το δίκτυο INDESMUSA) τα δεδομένα βρίσκονται ήδη σε οργανωμένη μορφή, ενώ σε άλλες (EUROPROTEAS, μεμονωμένα ζεύγη επιταχυνσιογράφων) η οργάνωση και μορφοποίησή τους θα πραγματοποιηθούν στο πλαίσιο της δράσης. Στα ήδη υπάρχοντα δεδομένα θα προστεθούν με ανάλογο τρόπο και όποια δεδομένα πειραμάτων συλλεχθούν κατά τη διάρκεια του προτεινόμενου έργου για τις υποδομές HELPOS.

ΔΡΑΣΗ 2.3 – Παρακολούθηση των Εδαφικών Κινήσεων και Ενεργών Τεκτονικών Δομών

Στόχος της Δράσης 2.3 είναι η παρακολούθηση των εδαφικών κινήσεων και των παραμορφώσεων στην Ελλάδα χρησιμοποιώντας τις ήδη δικτυωμένες υποδομές, και η παροχή «υπηρεσιών» με την έννοια του service, για την πληρέστερη ενημέρωση των πολιτών, των ερευνητών και της Πολιτείας. Η δικτύωση παρέχει καλύτερη κάλυψη του Ελληνικού χώρου σε δίκτυα σεισμογράφων, επιταχυνσιογράφων και GPS, αυξάνοντας τη διακριτική ικανότητα και βελτιώνοντας την ακρίβεια και αξιοπιστία των δεδομένων και των θεωρητικών μοντέλων.

Σε πρώτη φάση θα γίνει ο 24/7 υπολογισμός σεισμικών παραμέτρων των σεισμών του Ελληνικού χώρου. Αποτελεί τη σημαντικότερη δράση και α
φορά στον υπολογισμό των σεισμικών παραμέτρων (επίκεντρο, μέγεθος, βάθος, χρόνος γένεσης) των σεισμών του Ελληνικού χώρου. Η υπηρεσία αυτή παρέχεται αποκλειστικά από το ΓΕΙΝ/ΕΑΑ και το Εργαστήριο Γεωφυσικής του ΑΠΘ. Η καθημερινή ανάλυση παρέχει πληροφορίες τόσο στην κοινωνία όσο και στην Πολιτεία.


Σε δεύτερη φάση θα γίνει ο 24/7 υπολογισμός μηχανισμών γένεσης των σεισμών του Ελληνικού χώρου και κατάλογος. Αφορά στον καθημερινό υπολογισμό των μηχανισμών γένεσης από τα δεδομένα του δικτύου αλλά και τα διεθνή, αλλά και στην ανάπτυξη ενός ενιαίου καταλόγου μηχανισμών γένεσης που θα ενσωματώσει και λύσεις από προγενέστερους σεισμούς. Ο Τανυστής της Σεισμικής Ροπής (ΤΣΡ) είναι μια από τις πιο σημαντικές παραμέτρους ενός σεισμικού γεγονότος. Από τον ΤΣΡ μπορούμε να υπολογίσουμε τη σεισμική ροπή (Mo), το μέγεθος ροπής (Mw) και τον τύπο του σεισμικού ρήγματος. Ο τύπος του ρήγματος που έχει ενεργοποιηθεί και η σεισμική ροπή μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε περαιτέρω αναλύσεις που αφορούν στην εκτίμηση της εδαφικής κίνησης, στην πιθανή ενεργοποίηση γειτονικών ρηγμάτων ή ακόμα και στην πιθανότητα δημιουργίας τσουνάμι. Είναι έτσι εύκολα κατανοητό γιατί ο αυτόματος υπολογισμός του ΤΣΡ αποτελεί βασική υπηρεσία κάθε σεισμολογικού δικτύου είτε σε παγκόσμια κλίμακα είτε σε περιφερειακή. Η εφαρμογή όμως αυτόματων μεθοδολογιών υπολογισμού του ΤΣΡ σε τοπικό ή περιφερειακό επίπεδο παραμένει προβληματική εξαιτίας παραγόντων όπως π.χ. η πυκνότητα των σταθμών καταγραφής, η ελλιπής γνώση της δομής του φλοιού, η αβεβαιότητα στη θέση του επικέντρου από την αυτόματη επίλυση, η κακή ποιότητα των καταγραφών, κ.λπ. Η Εθνική Ερευνητική Υποδομή HELPOS αναμένεται να βοηθήσει σημαντικά στην επίλυση των παραπάνω προβλημάτων και να προσφέρει την απαραίτητη υποδομή για τον αυτόματο υπολογισμό του ΤΣΡ σε περιφερειακό επίπεδο (Ελλαδικό χώρο). Στη Δράση 2.3, το ΕΑΑ/ΓΕΙΝ και το Εργαστήριο Σεισμολογίας του Πανεπιστημίου Πατρών θα βελτιώσουν τον κώδικα scisola (Triantafyllis et al, 2016) με σκοπό τον αυτόματο υπολογισμό του ΤΣΡ. Πιο συγκεκριμένα προτείνεται η μετατροπή του κώδικα ώστε να επικοινωνεί άμεσα μέσω arclink με το κεντρικό σύστημα καταγραφής εδαφικών κινήσεων (Seiscomp), την προσθήκη αλγορίθμων για τον εντοπισμό σφαλμάτων στα δεδομένα, τη χρήση περισσότερων του ενός μοντέλων ταχυτήτων, τον καλύτερο προσδιορισμό της ποιότητας της λύσης, την εξαγωγή των αποτελεσμάτων σε μορφή συμβατή με τα διεθνή πρότυπα (QuakeML) και την αυτόματη αποθήκευση της λύσης στη βάση δεδομένων του Seiscomp. Η επιτυχής εφαρμογή της προτεινόμενης δράσης θα προσφέρει μια νέα μεθοδολογία/ λογισμικό που θα είναι διαθέσιμα στην επιστημονική κοινότητα, ενώ ο αυτόματος υπολογισμός του ΤΣΡ θα προσφέρει άμεσα σημαντικά στοιχεία για το ρήγμα που ενεργοποιήθηκε και τη σεισμική ροπή που αντιστοιχεί στο σεισμικό γεγονός, επιτρέποντας έτσι την ανάλυση των αναμενόμενων επιπτώσεων και την καλύτερη εκτίμηση της πιθανής ενεργοποίησης άλλων ρηγμάτων. Αναμένεται με τη δράση αυτή το Εθνικό Δίκτυο Σεισμογράφων να αποκτήσει μια σημαντική νέα υπηρεσία που θα εδραιώσει τόσο επιστημονικά όσο και κοινωνικά το ρόλο του στην παρακολούθηση της σεισμικότητας στον Ελλαδικό χώρο. Η σύνθεση του καταλόγου των μηχανισμών γένεσης για σεισμούς του Ελλαδικού χώρου θα πραγματοποιηθεί με χρήση κυματομορφών που έχουν καταγραφεί σε περιφερειακές (regional, Μ≥4) και σε τηλεσεισμικές (teleseismic) (Μ≥6) αποστάσεις μέσω της μεθόδου της αντιστροφής του τανυστή σεισμικής ροπής. Η μεθοδολογία που θα ακολουθηθεί χρησιμοποιεί συνθετικά σεισμογράμματα, τα οποία υπολογίζονται μέσω των συναρτήσεων Green, τα οποία προσομοιώνονται με τα αντίστοιχα πραγματικά, με στόχο την εύρεση της βέλτιστης δυνατής λύσης. Πρωτεύων στόχος είναι η παραγωγή ενός άρτιου καταλόγου εστιακών παραμέτρων, με αξιόπιστα μεγέθη σεισμικής ροπής, που θα συνεισφέρουν στη σεισμοτεκτονική μελέτη επί μέρους περιοχών του Ελλαδικού χώρου, όπως αυτές του Κεντρικού και Νότιου Ιονίου, Κορινθιακού, Πατραϊκού και Αργοσαρωνικού Κόλπου.
 

Σε τρίτη φάση, θα γίνουν χάρτες κατανομής της ισχυρής εδαφικής κίνησης (ShakeMaps)»: Αφορά: α) στον υπολογισμό χαρτών κατανομής της ισχυρής σεισμικής κίνησης στον Ελληνικό χώρο, από τις μέγιστες τιμές της εδαφικής κίνησης στα μόνιμα δίκτυα σεισμογράφων και επιταχυνσιογράφων β) στον υπολογισμό από στοχευμένες μελέτες υπολογισμού ShakeMaps από μοντέλα ολίσθησης πεπερασμένων διαστάσεων με συνυπολογισμό των εδαφικών συνθηκών. Θα δοθεί έμφαση στη μελέτη του κοντινού πεδίου με τη χρήση επεξεργασμένων καταγραφών επιταχυνσιογράφων και εμπειρικά ή πιθανολογικά προσομοιώματα της ισχυρής εδαφικής κίνησης. Από τις επεξεργασμένες αυτές καταγραφές θα γίνει προσπάθεια να καθοριστούν παράμετροι της σεισμικής πηγής (fc, Δσ, κ.λπ.) σε επιλεγμένες σεισμικές κινήσεις και για διάφορα σεισμοτεκτονικά περιβάλλοντα. Θα παρέχονται χάρτες κατανομής της εδαφικής κίνησης, σε πραγματικό χρόνο, σεισμών με μέγεθος M≥3.7. O υπολογισμός της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης θα πραγματοποιείται μέσω σχέσεων εκτίμησης της εδαφικής κίνησης του Ελληνικού χώρου, λαμβάνοντας υπόψη το μέγεθος, το εστιακό βάθος και τις γεωγραφικές συντεταγμένες του επικέντρου, όπως αυτές υπολογίζονται από τη σεισμικότητα σε πραγματικό χρόνο που παρέχονται στον ιστότοπο του Εργαστηρίου Σεισμολογίας του ΕΚΠΑ. Θα λαμβάνονται υπόψη η επικεντρική απόσταση, ο τύπος εδάφους στη θέση παρατήρησης (βραχώδεις σχηματισμοί, συνεκτικοί εδαφικοί σχηματισμοί ή χαλαροί εδαφικοί σχηματισμοί) και ο μηχανισμός γένεσης με βάση τις ζώνες σεισμικότητας του Ελληνικού χώρου. Ο χρήστης θα έχει δυνατότητα επιλογής σχέσης απόσβεσης. Πρόκειται να παραχθούν χάρτες κατανομής της εδαφικής κίνησης σε άμεσο χρόνο από την ενσωμάτωση κυματομορφών των σταθμών του Εθνικού Δικτύου.


Σε τέταρτη φάση θα γίνει η παρακολούθηση ενεργών τεκτονικών δομών στον Ελληνικό χώρο με σεισμολογικές και γεωφυσικές παρατηρήσεις. Αφορά σε μοντέλα ολίσθησης από δεδομένα σεισμολογικά, GPS, δορυφορικά δεδομένα (inSAR), μελέτες βελτίωσης των σεισμικών παραμέτρων με διασυσχέτιση κυματομορφών, γεωφυσικών μεθόδων για την αναγνώριση ρωγμών σε διάφορες κλίμακες, καθώς και θέματα επαγόμενης σεισμικότητας.

 

Σε πέμπτη φάση θα γίνει η εφαρμογή μεθοδολογιών έγκαιρης προειδοποίησης σε επιλεγμένες περιοχές στην Ελλάδα. Η Ελλάδα βρίσκεται στην έκτη θέση παγκοσμίως από πλευράς σεισμικότητας. Αρκετές πόλεις αντιμετωπίζουν υψηλό σεισμικό κίνδυνο και μεγάλος αριθμός ανθρώπων ζουν σε κτήρια που δεν έχουν χτιστεί με κάποιον σύγχρονο αντισεισμικό κανονισμό. Ταυτόχρονα, η διαδικασία ενίσχυσης των κτηρίων, αν και απαραίτητη, είναι χρονοβόρα, απαιτεί σημαντικούς οικονομικούς πόρους και δύσκολα μπορεί να εφαρμοστεί σε ευρεία κλίμακα. Επιπρόσθετα, ένας σημαντικός αριθμός υποδομών (δικτύων, βιομηχανικών εγκαταστάσεων, κ.λπ.), βρίσκεται εκτεθειμένος στο σεισμικό κίνδυνο με σημαντικές συνέπειες σε περίπτωση αστοχίας λόγω σεισμικής δόνησης. Η διεθνής πρακτική στο παραπάνω πρόβλημα είναι η εφαρμογή μεθόδων «έγκαιρης προειδοποίησης» (Early Warning). Οι μεθοδολογίες αυτές μπορούν να μειώσουν το σεισμικό κίνδυνο για τον πληθυσμό με σχετικά μικρό κόστος και έχουν αρχίσει να εφαρμόζονται σε επιχειρησιακή ή πειραματική βάση σε χώρες όπως η Ιαπωνία, οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ελβετία κ.α. Βασίζονται στον - σε σχεδόν πραγματικό χρόνο - εντοπισμό της γένεσης ενός σεισμού και στην παροχή ενημέρωσης σε περιοχές μακριά από το επίκεντρο, για την ένταση και τον χρόνο άφιξης των σεισμικών κυμάτων σε αυτές. Απαραίτητη προϋπόθεση είναι ένα πυκνό δίκτυο καταγραφής της εδαφικής κίνησης από το οποίο εκτιμάται το επίκεντρο και το μέγεθος του σεισμού σε ελάχιστα δευτερόλεπτα. Στη συνέχεια, με τη χρήση σχέσεων εξασθένισης της εδαφικής κίνησης, μπορεί να εκτιμηθεί η ένταση του σεισμού σε άλλες περιοχές. Ο βασικός σκοπός της προτεινόμενης δράσης είναι η εφαρμογή μεθοδολογιών έγκαιρης προειδοποίησης στην υποδομή του Ελληνικού Ενοποιημένου Δικτύου Καταγραφής της εδαφικής κίνησης. Πιο συγκεκριμένα προτείνεται η εφαρμογή μεθοδολογιών όπως είναι η μεθοδολογία Virtual Seismologist (www.seiscomp3.org/doc/seattle/2013.200/apps/vs) και όπως επίσης είναι η μεθοδολογία PRESTo (www.prestoews.org). Στο πλαίσιο της δράσης θα γίνει εφαρμογή και αξιολόγηση της ικανότητας του Εθνικού Δικτύου να προσφέρει υπηρεσίες έγκαιρης προειδοποίησης καθώς και προτάσεις για τη βελτίωση των υποδομών προς την κατεύθυνση αυτή. Η αναβάθμιση του Ενοποιημένου Εθνικού Δικτύου δύναται να συνεισφέρει στη διαδικασία της έγκαιρης προειδοποίησης που αποσκοπεί στη μείωση του σεισμικού κινδύνου. Στόχος είναι η προσαρμογή και ενσωμάτωση του κατάλληλου λογισμικού προκειμένου η διαδικασία έγκαιρης προειδοποίησης να υλοποιείται σε πραγματικό χρόνο.


Σε έκτη φάση θα λάβει χώρα η επαναμέτρηση δικτύων GPS για την παρακολούθηση παραμορφώσεων και τη διάθεση πρωτογενών δεδομένων. Αφορά γενικά τα ακόλουθα, όπου οι μικροβαρυτομετρικές και γεωμαγνητικές μετρήσεις που περιγράφονται θα γίνουν μόνο από τον Τομέα Γεωφυσικής - Γεωθερμίας του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών. Α) Επαναμέτρηση των υφιστάμενων δικτύων GPS που δικτυώθηκαν στο πλαίσιο του HELPOS. Συνοδευτικά μετρήσεις μικροβαρυτομετρίας θα πραγματοποιηθούν στα μικροβαρυτομετρικά δίκτυα ηφαιστειακών συμπλεγμάτων (Σαντορίνης, Νισύρου) καθώς και επαναληπτικές μετρήσεις του γεωμαγνητικού πεδίου σε επιλεγμένα σημεία των δικτύων GPS. Αυτό θα περιλαμβάνει περιοδικά ανύσματα εδαφικής κίνησης των σταθμών, ταχύτητες κίνησης (βάσει παλαιότερων μετρήσεων), και χάρτες πεδίου παραμόρφωσης με υψηλή ανάλυση και διακριτική ικανότητα, καθώς και μικροβαρυτομετρικά και γεωμαγνητικά αποτελέσματα. Β) Ημερήσια επεξεργασία των υφιστάμενων μόνιμων σταθμών GPS/ GNSS και των νέων σταθμών που θα εγκατασταθούν στο πλαίσιο του HELPOS με το λογισμικό BERNESE v5.2. Επίσης θα πραγματοποιείται επεξεργασία ενός μεγάλου αριθμού σταθμών (~15 σταθμοί) GPS/GNSS που λειτουργούν στον Ελλαδικό χώρο στις περιοχές στις οποίες βρίσκονται και τα μη μόνιμα δίκτυα GPS (Κεντρικά Ιόνια Νησιά, Δυτική Ελλάδα, Σαντορίνη, Νησιά Νοτιοανατολικού Αιγαίου). Για τους σταθμούς GPS/ GNSS που θα εμπεριέχονται στις ημερήσιες επιλύσεις θα παραχθούν χρονοσειρές κίνησης οριζόντιας και κατακόρυφης συνιστώσας, ταχύτητες εδαφικής κίνησης (και στις 3 συνιστώσες), χάρτες εδαφικών ταχυτήτων κίνησης (ανύσματα οριζόντιας και κατακόρυφης κίνησης) σε περιβάλλον Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (GIS). Γ) Εκπόνηση μιας Βάσης Δεδομένων που θα περιλαμβάνει κατάλογο ανυσμάτων εδαφικής μετατόπισης και ταχυτήτων σταθμών GPS, καθώς και πρωτογενή δεδομένα GPS (αρχεία RINEX 30 sec) ), μικροβαρυτομετρικά και γεωμαγνητικά δεδομένα διαθέσιμα 18 μήνες μετά τη λήψη των μετρήσεων.

ΔΡΑΣΗ 2.4 – Σεισμική Επικινδυνότητα και Σεισμικός Κίνδυνος στην Ελλάδα

Δεδομένου ότι η ασφαλής και ακριβής πρόγνωση των σεισμών δεν είναι άμεσα εφικτή και πρακτικά εφαρμόσιμη η αποτελεσματικότερη αντιμετώπιση των επιπτώσεων από την αναμενόμενη ισχυρή σεισμική κίνηση είναι ο σωστός σχεδιασμός των τεχνικών κατασκευών και έργων υποδομής. Για το σκοπό αυτό, δεδομένου ότι η σεισμικότητα είναι φυσική ποσότητα η οποία δεν μπορεί να επηρεαστεί από τον άνθρωπο για να μειωθεί η τρωτότητα των κατασκευών, είναι απαραίτητο ο μελετητής μηχανικός να έχει (μέσα σε αποδεκτά επίπεδα ασφάλειας) γνώση των παραμέτρων των αναμενόμενων ισχυρών σεισμικών κινήσεων για τον αποτελεσματικό σχεδιασμό των έργων. Επίσης προκειμένου να εκπονηθούν και εφαρμοστούν σχέδια για την προστασία υφισταμένων κατασκευών λόγω επικαιροποιημένης γνώσης για τις σεισμικές πηγές οι οποίες απειλούν μία θέση είναι επίσης αναγκαία η ασφαλής εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας.
 

Με τον όρο σεισμική επικινδυνότητα Η ενός τόπου,εννοούμε την αναμενόμενη στον τόπο αυτό τιμή της σεισμικής έντασης Υ (μακροσεισμική ένταση, μέγιστη εδαφική επιτάχυνση, ταχύτητα, μετάθεση, φασματικές τους τιμές, διάρκεια της ισχυρής κίνησης) σε καθορισμένο χρονικό διάστημα με ορισμένη πιθανότητα υπέρβασης της τιμής αυτής. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει επαρκής αριθμός ενόργανων δεδομένων για όλη την επικράτεια o υπολογισμός των μέτρων της ισχυρής σεισμικής κίνησης γίνεται με τη χρήση ομογενών και ολοκληρωμένων καταλόγων σεισμών και εμπειρικών σχέσεων εκτίμησης των μέτρων της ισχυρής σεισμικής κίνησης με βάση των οποίων εκτιμάται το αποτέλεσμα παρελθόντων σεισμών στη θέση ενδιαφέροντος. Συνεπώς είναι απαραίτητο για την ασφαλή εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας να υφίστανται ομογενείς κατάλογοι σεισμών με γνωστές πληρότητες, εμπειρικές σχέσεις για τη μεταβολή της ισχυρής σεισμικής κίνησης με παράγοντες οι οποίοι σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά των σεισμικών εστιών, του δρόμου διάδοσης και των τοπικών συνθηκών. Το τελικό αποτέλεσμα, δηλαδή τα χαρακτηριστικά της σεισμικής κίνησης, τελικά διαμορφώνεται και από τους παράγοντες των τοπικών συνθηκών (γεωλογία, γεωτεχνικά χαρακτηριστικά, τοπογραφία, μορφολογία, κ.α.). Ο αναμενόμενος τρόπος απόκρισης μιας τεχνικής κατασκευής στις σεισμικές κινήσεις ονομάζεται συνήθως τρωτότητα V (Vulnerability) της τεχνικής κατασκευής. Η τρωτότητα της κατασκευής εξαρτάται από την ποιότητα των υλικών της κατασκευής, από την ιδιοπερίοδό της, τον παράγοντα απόσβεσής της και γενικότερα από τα δυναμικά χαρακτηριστικά της. 

 

Στο πλαίσιο του τελικού στόχου, δηλαδή την εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας με βάση την πρόσφατη γνώση, η δράση αυτή περιλαμβάνει τα εξής κύρια πακέτα εργασιών. 1) Καταγραφή, κατάλογοι και αξιολόγηση των σεισμικών πηγών (σημειακών: επίκεντρα, γραμμικών: ρήγματα και επιφανειακών: σεισμικές ζώνες). 2) Απογραφή των ενόργανων δεδομένων καταγραφών της σεισμικής κίνησης με PGA≥10%g. Κατάλογος με τις εστιακές παραμέτρους και υιοθέτηση εμπειρικών σχέσεων εκτίμησης της μέγιστης εδαφικής επιτάχυνσης, ταχύτητας, μετάθεσης και άλλων παραμέτρων στο παράθυρο των συχνοτήτων. 3) Μελέτη της επίδρασης των τοπικών συνθηκών στη σεισμική κίνηση με τη χρήση υπαρχόντων δεδομένων. 4) Στο πλαίσιο της δράσης θα γίνει μία Ελληνική βάση δεδομένων με τις τυπολογίες κτηρίων, γεφυρών, δικτύων και άλλων υποδομών, με τη συλλογή, ομαδοποίηση, περιγραφή και οργάνωση σε βάση δεδομένων στοιχείων διαφορετικών τυπολογιών για κτήρια, γέφυρες, δίκτυα και άλλες υποδομές. Πρόσθετα δεδομένα θα περιληφούν για τη τυπολογία των κτηρίων από τη βάση δεδομένων του σεισμού της Αθήνας (1999). Η βάση αυτή θα είναι αναρτήσιμη στον παρόντα κεντρικό διαδικτυακό τόπο του HELPOS και θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην εκτίμηση του σεισμικού κινδύνου κτηρίων και σημαντικών υποδομών. Επίσης σε περίπτωση ισχυρών σεισμικών κινήσεων στη ευρύτερη περιοχή των ενοργανωμένων κατασκευών προβλέπεται να γίνει ανάλυση και σύγκριση των αποτελεσμάτων με τις κανονιστικές διατάξεις. 5) Σε περίπτωση ισχυρών (Μ≥5.5) σεισμών θα γίνεται και σύγκριση του μακροσεισμικού πεδίου με θεωρητικά υπολογισμένο και σύγκριση των αποτελεσμάτων. 6) Λαμβάνοντας υπόψη ότι υπάρχει σημαντικό υλικό με μακροσεισμικές παρατηρήσεις για τον Ελληνικό χώρο, τα δεδομένα θα χρησιμοποιηθούν για σύγκριση των αποτελεσμάτων από παρατηρημένες τιμές με θεωρητικά υπολογισμένες τιμές. 6) Είναι πιθανόν εφόσον προκύψουν σημαντικά διαφορετικά αποτελέσματα να προταθεί νέος χάρτης σεισμικής επικινδυνότητας του Ελληνικού χώρου ή τοπικών διαφοροποιήσεων.

ΔΡΑΣΗ 2.5 – Υποδομές και Εφαρμογές Τεχνικής Γεωφυσικής και Γεωτεχνικής Μηχανικής

Στόχος της Δράσης 2.5 είναι η ανάπτυξη υπηρεσιών για την εκτέλεση έρευνας και εκπαίδευσης στις εφαρμογές της τεχνικής γεωφυσικής στην επίλυση προβλημάτων Γεωτεχνικής Μηχανικής αλλά και στην αξιολόγηση των επιφανειακών δομών της Γης στις περιοχές λειτουργίας των σεισμολογικών σταθμών του Εθνικού Δικτύου. Η Δράση 2.5 αναπτύσσεται σε δύο κλίμακες: α) Εργαστηριακή και β) Γεωφυσικής Δομής. Σε εργαστηριακή κλίμακα εστιάζει στον προσδιορισμό των μηχανικών και φυσικών παραμέτρων των γεωϋλικών (π.χ. της αντοχής και της παραμορφωσιμότητας των πετρωμάτων σε συνθήκες φόρτισης και εκτίμησης της ποιότητας του βράχου και των εδαφικών σχηματισμών, ηλεκτρικές και μηχανικές ιδιότητες).


Σε προσέγγιση γεωφυσικής δομής αναπτύσσεται υποδομή και υπηρεσίες που συμβάλλουν στην επίλυση προβλημάτων με κοινωνικές, οικονομικές και περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Η Δράση 2.5 θα έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία νέων υπηρεσιών που σχετίζονται με τη στοχευμένη εφαρμογή γεωφυσικών διασκοπήσεων και γεωτεχνικών μοντέλων σε μικρότερη κλίμακα η οποία μπορεί να εντοπίσει και εκτιμήσει περιοχές που είναι πιθανό να εμφανίζουν γεωτεχνικές αστοχίες αποτελώντας έτσι εργαλείο για τον καθορισμό της καταλληλότητας δόμησης σε μικρότερη κλίμακα στο αστικό ή περιαστικό περιβάλλον. Η Δράση 2.5 εστιάζει στη διασκόπηση της επιφανειακής και βαθύτερης δομής για τον εντοπισμό ασυνεχειών, στον προσδιορισμό γεωφυσικών παραμέτρων με το βάθος, στον προσδιορισμό της αντοχής, των φυσικών ιδιοτήτων και της παραμορφωσιμότητας των πετρωμάτων σε συνθήκες φόρτισης και εκτίμησης της ποιότητας του βράχου και των εδαφικών σχηματισμών στο έδαφος. Θα γίνει εκτίμηση της ποιότητας των πετρωμάτων και των εδαφών για θεμελιώσεις και 3Δ/2Δ αποτύπωση του υπεδάφους με χρήση καινοτόμων γεωφυσικών μεθοδολογιών. Τέλος, θα προσδιοριστούν συγκεκριμένες δράσεις που θα πρέπει να υλοποιηθούν προκειμένου να γίνει η ομογενοποίηση των υπαρχόντων δεδομένων των σεισμολογικών δικτύων.

Διεύθυνση Συντονιστή Εταίρου

Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών

Γεωδυναμικό Ινστιτούτο

Λόφος Νυμφών, Θησείο, Αθήνα

Τηλέφωνο

+30 210 3490164 

2019

ΕΤΑΙΡΙΚΟ ΣΧΗΜΑ

ΕΡΓΟΥ HELPOS