นิยาม

โดยคำจำกัดความ คำว่า ภัยพิบัติแผ่นดินไหว (seismic hazard) หมายถึง ระดับแรงสั่นสะเทือนของพื้นดินในแต่ละพื้นที่ ในขณะที่คำว่า เสี่ยงภัยแผ่นดินไหว (seismic risk) หมายถึง ระดับความเสี่ยงภัยต่อชีวิตและทรัพย์สินของมนุษย์ ซึ่งประเมินจากมูลค่าหรือความสำคัญของชีวิตและทรัพย์สินของมนุษย์ในแต่ละพื้นที่ซึ่งมีโอกาสได้รับภัยพิบัติแผ่นดินไหว ดังนั้นในทาง วิทยาคลื่นไหวสะเทือน หรือ แผ่นดินไหววิทยา (seismology) คำว่า ภัยพิบัติแผ่นดินไหว และ เสี่ยงภัยแผ่นดินไหว จึงมีความหมายแตกต่างกัน และพื้นที่ภัยพิบัติแผ่นดินไหวสูงจึงไม่จำเป็นต้องเป็นพื้นที่เสี่ยงภัยสูง เช่น แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวที่มีพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวสูงแต่อยู่กลางป่าลึก แปลความว่า ภัยพิบัติแผ่นดินไหวสูงแต่เสี่ยงภัยต่ำ เนื่องจากมีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่และมีแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวรุนแรงแต่ไม่กระทบต่อชีวิตและทรัพย์สินของมนุษย์ ในขณะที่แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวมีพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวต่ำแต่อยู่ใกล้กับชุมชนเมือง แปลความว่า ภัยพิบัติแผ่นดินไหวต่ำแต่เสี่ยงภัยสูง เนื่องจากมีแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวไม่รุนแรงแต่อาจสร้างความเสียหายให้กับชีวิตและทรัพย์สินของมนุษย์ เป็นต้น

การประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหว (Seismic Hazard Analysis, SHA) (Kramer, 1996) คือ การประเมินระดับแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว (ground shaking) ที่มีโอกาสเกิดขึ้นในแต่ละพื้นที่ในอนาคต โดยแสดงอยู่ในรูปแบบของอัตราเร่งสูงที่สุดบนพื้นดิน (Peak Ground Acceleration, PGA) (หน่วย g หรือ gal) ซึ่งกำหนดให้ 1g = 9.81 เมตร/วินาที² คือ อัตราเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก ในขณะที่ 1gal = 1 เซนติเมตร/วินาที² = 1/981g = 0.001g

ตัวแปรที่พิจารณา

ในการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหว นักแผ่นดินไหวกำหนดตัวแปรที่จำเป็นต่อการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหว 3 ตัวแปร ได้แก่

1) แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว (earthquake source) พิจารณาทั้งรูปร่างและพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหว ซึ่งในการพิจารณาแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวที่อาจส่งผลกระทบด้านแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวต่อพื้นที่ศึกษาใดๆ Gupta และคณะ (2002) นำเสนอให้ขยายพื้นที่พิจารณาเพิ่มเติมจากพื้นที่ศึกษาออกไปอย่างน้อย 300 กิโลเมตร (Gupta และคณะ, 2002) เช่น การประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวในประเทศไทยควรขยายพื้นที่พิจารณาแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวออกไปคลอบคลุมถึงประเทศพม่า อินโดนีเซียและประเทศลาว เป็นต้น

2) แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว (strong-ground motion attenuation model) โดยธรรมชาติ เมื่อคลื่นไหวสะเทือนเดินทางออกจากจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวผ่านตัวกลางต่างๆ แรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวจะลดทอนลงตามระยะห่างจากจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวที่มากขึ้น ซึ่งลักษณะการลดทอนของแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะทางธรณีวิทยาในแต่ละพื้นที่ ดังนั้นในการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวในพื้นที่ใดๆ จึงจำเป็นต้องเลือกใช้แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่เหมาะสม

3) การตอบสนองแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวในพื้นที่ (site respond) นอกจากนี้นักแผ่นดินไหวพบว่าในบางกรณี แรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวสามารถเพิ่มขึ้น ซึ่งปัจจัยสำคัญของการเพิ่มขึ้นของแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว คือ ลักษณะเฉพาะของดินหรือตะกอนที่ปกคลุมชั้นหินแข็งในแต่ละพื้นที่ เช่น องค์ประกอบและความหนาของชั้นดิน

จากทั้ง 3 ปัจจัย ดังที่อธิบายในข้างต้น นักแผ่นดินไหวนำเสนอวิธีการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหว 2 วิธี คือ การประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวด้วยวิธีกำหนดค่าและวิธีความน่าจะเป็น ซึ่งทั้ง 2 วิธี ประเมินจากตัวแปรด้านแผ่นดินไหวที่คล้ายกัน แต่มีความแตกต่างกันทั้งวิธีการ ผลลัพธ์และจุดประสงค์การใช้ผลการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวดังกล่าว

การประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหว (seismic hazard analysis) คือ การประเมินระดับแรงสั่นสะเทือนของพื้นดินในแต่ละพื้นที่ที่มีโอกาสเกิดขึ้นในแต่ละพื้นที่ในอนาคตในรูปแบบของอัตราเร่งสูงที่สุดบนพื้นดิน โดยพิจารณาจาก 1) ตำแหน่ง รูปร่างและพฤติกรรมของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว 2) ลักษณะการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวและ 3) การตอบสนองแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวในพื้นที่

การประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวด้วยวิธีกำหนดค่า

การประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวด้วยวิธีกำหนดค่า (Deterministic Seismic Hazard Analysis, DSHA) (Hull และคณะ, 2003) เป็นแนวคิดการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวสูงที่สุดที่สามารถเกิดขึ้นได้ (worst-case scenario) ในแต่ละพื้นที่ โดยพิจารณาจาก 1) แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุดที่สามารถเกิดขึ้นได้ (maximum credible earthquake, MCE) และ 2) แผ่นดินไหวดังกล่าวเกิดใกล้กับพื้นที่ศึกษามากที่สุดเท่าที่สามารถเกิดขึ้นได้ ซึ่งแนวคิดดังกล่าวนิยมใช้ประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวในพื้นที่สำคัญ เช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เขื่อน หรืออาคารสูง เป็นต้น โดยการประเมิน DSHA ประกอบด้วย 4 ขั้นตอน ได้แก่

1) วิเคราะห์รูปร่างและตำแหน่งแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวทั้งหมดที่อาจส่งผลกระทบต่อพื้นที่ศึกษา รวมทั้งประเมินค่า MCE ในแต่ละแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวดังกล่าว (ขั้นตอนที่ 1) ซึ่งรูปร่างของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมทางธรณีแปรสัณฐาน เช่น แผ่นดินไหวที่เกิดจากการประทุของภูเขาไฟมีจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวกระจุกตัวอยู่เป็นกลุ่มบริเวณภูเขาไฟ ในการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวจึงกำหนดให้เป็น แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวแบบจุด (point source) ในกรณีของแผ่นดินไหวที่เกิดตามแนวรอยเลื่อน นักแผ่นดินไหวจำแนกเป็น แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวแบบเส้น (line source) นอกจากนี้แผ่นดินไหวอาจเกิดกระจายตัวในพื้นที่กว้างและมีจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวไม่สัมพันธ์กับภูเขาไฟหรือรอยเลื่อนอย่างชัดเจน ในทางวิทยาคลื่นไหวสะเทือนประเมินว่าเป็น แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวแบบพื้นที่ (area source) เรียกว่า เขตกำเนิดแผ่นดินไหว (seismic source zone) หมายถึง กรอบพื้นที่ซึ่งประเมินว่ามีพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวเหมือนกันในทุกพื้นที่ย่อยภายในเขตกำเนิดแผ่นดินไหว

2) ประเมินระยะทางจากแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวถึงพื้นที่ศึกษา (ขั้นตอนที่ 2) โดยแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวแบบจุดสามารถตรวจวัดระยะทางระหว่างแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวและพื้นที่ศึกษาได้โดยตรง ในขณะที่แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวแบบเส้นหรือแบบพื้นที่ นักแผ่นดินไหวแบ่งเส้นหรือพื้นที่ออกเป็นพื้นที่ย่อยและตรวจวัดระยะทางจากในแต่ละพื้นที่ย่อยของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวถึงพื้นที่ศึกษา หลังจากนั้นคัดเลือกระยะทางที่ใกล้ที่สุดเป็นตัวแทนของระยะทางจากแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวถึงพื้นที่ศึกษา

3) ประเมินแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวในรูปแบบของค่า PGA จากค่า MCE และระยะทางที่ใกล้ที่สุดระหว่างแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวถึงพื้นที่ศึกษา (ขั้นตอนที่ 3) โดยใช้แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่เหมาะสมกับพื้นที่ศึกษา

4) เปรียบเทียบค่า PGA ที่ประเมินได้จากแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวต่างๆ และคัดเลือกค่า PGA สูงที่สุดเป็นตัวแทนภัยพิบัติแผ่นดินไหวในพื้นที่ศึกษา (ขั้นตอนที่ 4)

จากการศึกษางานวิจัยในอดีต Pailoplee (2009) ประเมิน DSHA ที่อาจส่งผลกระทบต่อกรุงเทพมหานคร จากแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว 55 รอยเลื่อน ซึ่งกระจายตัวอยู่ทั้งภายในประเทศไทยและพื้นที่ข้างเคียง (รูป ก; Pailoplee และคณะ, 2009a) โดยประเมินค่า MCE ในแต่ละรอยเลื่อนจากความยาวสูงที่สุดของรอยเลื่อน (หน่วย กิโลเมตร) และปรับเทียบเป็นขนาดแผ่นดินไหว (หน่วย M_w) ตามสมการความสัมพันธ์ระหว่างความยาวรอยเลื่อนและขนาดแผ่นดินไหว ซึ่งนำเสนอโดย Wells และ Coppersmith (1994) หลังจากนั้นตรวจวัดระยะทางที่ใกล้ที่สุดจากรอยเลื่อนต่างๆ ถึงกรุงเทพมหานคร และประเมิน DSHA โดยใช้แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวของ Idriss (1993) โดยผลการประเมิน DSHA บ่งชี้ว่าในแต่ละรอยเลื่อนส่งผลกระทบด้านแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวต่อกรุงเทพมหานคร แตกต่างกัน ซึ่งรอยเลื่อนเจดีย์สามองค์เป็นรอยเลื่อนที่อยู่ใกล้กับกรุงเทพมหานครมากที่สุดและสามารถสร้างภัยพิบัติแผ่นดินไหวสูงที่สุดต่อกรุงเทพมหานคร (PGA = 0.12g) จากการประเมิน DSHA

นอกจากนี้ Pailoplee (2014e) ประเมิน DSHA ในบริเวณเขื่อนขนาดใหญ่จำนวน 19 เขื่อน ที่ตั้งอยู่ตามแม่น้ำโขง (ตารางด้านล่าง) ผลการประเมินบ่งชี้ว่าเขื่อนต่างๆ มีโอกาสได้รับแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวสูงที่สุดแตกต่างกัน (PGA = 0.09-0.44g) โดยเขื่อนที่มีภัยพิบัติแผ่นดินไหวสูงที่สุด คือ เขื่อนหลวงพระบาง เขื่อนไซยะบุรีและเขื่อนปากลาย (Pak Lay) ทางตอนเหนือของประเทศลาว โดยมีค่า PGA ประมาณ 0.41-0.44g และเขื่อนที่มีความปลอดภัยที่สุดจากภัยพิบัติแผ่นดินไหว คือ เขื่อนบ้านกุ่ม (Ban Koum) เขื่อนลาดสัว (Lat Sua) เขื่อนดอนสะโฮง (Don Sahong) เขื่อนสตรึงเตรง (Stung Treng) และเขื่อนสมโบร์ (Sambor) ทางตอนใต้ของประเทศลาว รวมทั้งเขื่อนต้าเฉาซาน (Dachaochan) และเขื่อนนัวซาดู (Nuozhadu) ในประเทศจีน ซึ่งมีค่า PGA = 0.09-0.16g ในขณะที่เขื่อนอื่นๆ มีค่า PGA อยู่ในช่วง 0.23-0.36g

ตาราง ผลการประเมิน DSHA และ PSHA (หน่วย g) จากเขื่อนที่ตั้งอยู่ตามแม่น้ำโขง (Pailoplee, 2014e)

หมายเหตุ: 1) POE คือ โอกาสที่แรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว ≥ PGA ดังกล่าว และ 2) MMI คือ ความรุนแรงแผ่นดินไหวตามมาตราเมอร์คัลลีแปลง

การประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวด้วยวิธีความน่าจะเป็น

การประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวด้วยวิธีความน่าจะเป็น (Probabilistic Seismic Hazard Analysis, PSHA) (Cornell, 1968) เป็นการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวโดยใช้แนวคิดความน่าจะเป็นช่วยในการประเมินผล เช่น ความน่าจะเป็นของการเกิดแผ่นดินไหวขนาดต่างๆ ความน่าจะเป็นของระยะทางจากแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวถึงพื้นที่ศึกษารวมทั้งความน่าจะเป็นจากความไม่แน่นอนของการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว โดยการประเมิน PSHA ประกอบด้วย 4 ขั้นตอน ได้แก่

1) จำแนกรูปร่างแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว เช่นเดียวกับการประเมิน DSHA หลังจากนั้นประเมินระยะทางจากแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวถึงพื้นที่ศึกษาในรูปแบบของความน่าจะเป็นในแต่ละระยะทาง (ขั้นตอนที่ 1) โดยแบ่งแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวออกเป็นพื้นที่ย่อยและตรวจวัดระยะทางในแต่ละพื้นที่ย่อยถึงพื้นที่ศึกษา หลังจากนั้นประเมินความน่าจะเป็นในแต่ละระยะทางที่พิจารณา ซึ่งก แสดงผลการประเมินความน่าจะเป็นของระยะทางจากรอยเลื่อนแม่ทาถึงจังหวัดเชียงใหม่ โดยแบ่งออกเป็น 50 กรณีศึกษา พบว่าระยะทางจากรอยเลื่อนแม่ทาถึงจังหวัดเชียงใหม่อยู่ในช่วง 23-105 กิโลเมตร ซึ่งความน่าจะเป็นส่วนใหญ่ของระยะทางอยู่ในช่วง 30-55 กิโลเมตร

2) ประเมินความน่าจะเป็นของการเกิดแผ่นดินไหวในแต่ละขนาดของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวต่างๆ(ขั้นตอนที่ 2) ซึ่งประเมินในเบื้องต้นจากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว โดยวิเคราะห์ ค่า a และค่า b จากสมการความสัมพันธ์ การกระจายตัวความถี่-ขนาดแผ่นดินไหว (Frequency-Magnitude Distribution, FMD) หรือที่นักแผ่นดินไหวบางกลุ่มวิจัย เรียกว่า สมการกูเต็นเบิร์ก-ริกเตอร์ (Gutenberg-Richter Relationship) ซึ่งเป็นตัวแปรสำคัญในการประเมิน PSHA

อย่างไรก็ตามสืบเนื่องจากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวบันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหวในช่วง 40-60 ปี ประกอบกับธรรมชาติของการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่มีคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวที่ยาวนาน โดยเฉพาะแผ่นดินไหวที่มีขนาด ≥ 6.0-7.0 M_w ดังนั้นในบางกรณีศึกษา นักแผ่นดินไหวพบว่าฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวไม่บันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ จึงไม่แสดงพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวทั้งหมดอย่างแท้จริงของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว

ดังนั้นเพื่อที่จะประเมินโอกาสเกิดแผ่นดินไหวในแต่ละขนาดให้ถูกต้องแม่นยำ Schwartz และ Coppersmith (1984) และ Youngs และ Coppersmith (1985) จึงนำเสนอแบบจำลองการประเมินพฤติกรรมหรือโอกาสเกิดแผ่นดินไหวในแต่ละขนาด เรียกว่า แบบจำลองแผ่นดินไหวลักษณะเฉพาะ (characteristic earthquake model) โดยพิจารณาทั้งฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวร่วมกับบันทึกทางธรณีวิทยาหรือข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหว เช่น อัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อนและพื้นที่ปริแตกของรอยเลื่อน

รูป ข (รูปด้านบน) แสดงผลการประเมินความน่าจะเป็นของการเกิดแผ่นดินไหวขนาดต่างๆ ของรอยเลื่อนแม่ทา โดยแบ่งขนาดแผ่นดินไหวที่พิจารณาอยู่ในช่วง 4.2-6.6 M_w ออกเป็น 10 กรณีศึกษา บ่งชี้ว่าแผ่นดินไหวขนาด 4.2-6.0 M_w มีโอกาสเกิดลดลงจาก 0.23 (23%) ถึง 0.04 (4%) สอดคล้องกับพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหว ตามสมการความสัมพันธ์ FMD (.1ข) หลังจากนั้น แผ่นดินไหวขนาด 6.3-6.6 M_w มีโอกาสเกิดคงที่ประมาณ 0.03 (3%) สอดคล้องกับแบบจำลองแผ่นดินไหวลักษณะเฉพาะ (Youngs และ Coppersmith, 1985)

3) ประเมินค่า PGA (หน่วย g หรือ gal) จากแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่เหมาะสมกับพื้นที่ศึกษา (ขั้นตอนที่ 3) โดยพิจารณาจากทุกกรณีศึกษาของระยะทางและขนาดแผ่นดินไหวที่ประเมินได้จากขั้นตอนที่ 1-2 ซึ่งค่า PGA ที่ประเมินได้ในแต่ละกรณีศึกษาของระยะทาง (r) และขนาดแผ่นดินไหว (m) ดังกล่าว กำหนดให้เป็นค่าเฉลี่ย (PHA ในสมการด้านล่าง) ของแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่มีโอกาสเกิดขึ้น โดยมีส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (SD) จากความไม่แน่นอนของการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว (ค่า SD แตกต่างกันในแต่ละแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว) หลังจากนั้นกำหนดช่วงกรณีศึกษาของแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว (A₀) ซึ่ง Pailoplee และ Palasri (2014) กำหนดให้อยู่ในช่วง 0.005-2.995g และสร้างกราฟแสดงการกระจายตัวแบบบัวซองก์ (Poison distribution, F) ของความน่าจะเป็นของการเกิดค่า PGA ≥ A₀ ที่พิจารณา ดังแสดงในสมการ (1)

4) สร้างกราฟภัยพิบัติแผ่นดินไหว (seismic hazard curve) (ขั้นตอนที่ 4) ซึ่งเป็นกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความน่าจะเป็น (แกน Y) ของการเกิดค่า PGA ≥ A₀ ที่พิจารณา (แกน X) โดยประเมินความน่าจะเป็นโดยรวมจากทั้งความน่าจะเป็นของระยะทาง ขนาดแผ่นดินไหวและความไม่แน่นอนของแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว ดังแสดงในสมการ (2-3)

กำหนดให้ lamda(A ≥ A₀) คือ ความน่าจะเป็นของการเกิดค่า PGA ≥ A₀ ที่พิจารณา (probability of exceedance, POE) ในขณะที่ f_Ri(r) คือ ความน่าจะเป็นของระยะทาง r จากแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวถึงพื้นที่ศึกษา (ขั้นตอนที่ 1) ส่วนในกรณีของ f_Mi(m) คือ ความน่าจะเป็นของการเกิดแผ่นดินไหวขนาด m (ขั้นตอนที่ 2) และ P[A(m,r) ≥ A₀ | m,r] คือ ความน่าจะเป็นจากความไม่แน่นอนของแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว ที่ประเมินจากกรณีศึกษาระยะทาง r และแผ่นดินไหวขนาด m (ขั้นตอนที่ 3) โดยกำหนดให้ n_i คือ อัตราการเกิดแผ่นดินไหวโดยรวมของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว i จากแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวที่พิจารณาทั้งหมด N_s แหล่งกำเนิด และ alpha และ beta คือ ค่าคงที่และสัมพันธ์กับค่า a และค่า b จาก สมการความสัมพันธ์ FMD

 รูปด้านล่าง แสดงตัวอย่างผลการประเมิน PSHA และสร้างกราฟภัยพิบัติแผ่นดินไหว (Pailoplee และ Charusiri, 2016) บ่งชี้ว่าจังหวัดกาญจนบุรีมีภัยพิบัติแผ่นดินไหวสูงที่สุด ในขณะที่จังหวัดตาก เชียงราย เชียงใหม่ และจังหวัดภูเก็ต มีความน่าจะเป็นของการเกิดค่า PGA ในแต่ละระดับลดลงตามลำดับ ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับจังหวัดอื่นๆ ดังที่อธิบายในข้างต้น กราฟภัยพิบัติแผ่นดินไหวบ่งชี้ว่ากรุงเทพมหานครมีภัยพิบัติแผ่นดินไหวต่ำที่สุด โดยมีความน่าจะเป็น 0.00001 ครั้ง/ปี ที่จะได้รับค่า PGA ≥ 0.05g หรือแปลความว่า กรุงเทพมหานครมีคาบอุบัติซ้ำที่ค่า PGA ≥ 0.05g ในทุก 100,000 ปี (1/0.00001) จากการประเมิน PSHA

อย่างไรก็ตามการประเมิน PSHA ดังกล่าว เป็นการประเมินค่า PGA โดยอนุมานว่าจังหวัดต่างๆ ตั้งอยู่บนชั้นหินแข็ง (rock site condition) หรือพิจารณาเฉพาะปัจจัยที่ 1-2 ใน ซึ่งหากพิจารณาการตอบสนองแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว (ปัจจัยที่ 3 ใน) อำนาจ ยานุวิริยะกุล และ สุทธิศักดิ์ ศรลัมพ์ (2552) ประเมินว่ากรุงเทพมหานครและพื้นที่ข้างเคียงสามารถเพิ่มหรือขยายแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวได้ 2-3 เท่า เมื่อเปรียบเทียบกับแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่เดินทางในชั้นหินแข็ง

นอกจากกราฟภัยพิบัติแผ่นดินไหว ซึ่งนำเสนอความสัมพันธ์ระหว่างความน่าจะเป็นหรือคาบอุบัติซ้ำที่แรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว ≥ PGA ระดับต่างๆ ที่พิจารณา นักแผ่นดินไหวยังนิยมแสดงผลการประเมิน PSHA ในรูปแบบของค่า PGA (หน่วย g หรือ gal) ที่มีโอกาส P% ที่แรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว ≥ PGA ดังกล่าว ในอีก T ปี (P% POE ในอีก T ปี) ดังแสดงในสมการ (4) (Kramer, 1996)

กำหนดให้ P_HC คือ ความน่าจะเป็นจากกราฟภัยพิบัติแผ่นดินไหว เช่น หากต้องการแสดงผลการประเมินในรูปแบบของค่า PGA ที่มีโอกาส 10% POE ในอีก 50 ปี ความน่าจะเป็นของกราฟภัยพิบัติแผ่นดินไหว (P_HC) = -ln(1-0.1)/50 = 0.0021 ซึ่งจากกราฟภัยพิบัติแผ่นดินไหวที่ได้จากการประเมิน PSHA ของกรุงเทพมหานคร บ่งชี้ว่ากรุงเทพมหานครมีความน่าจะเป็น 0.0021 ที่จะได้รับค่า PGA ≥ 0.02g แปลความว่า ในอีก 50 ปี กรุงเทพมหานครมีโอกาส 10% ที่แรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว ≥ 0.02g เป็นต้น ซึ่งปัจจุบัน นักแผ่นดินไหวนิยมแสดงผลการประเมิน PSHA โดยพิจารณาค่า PGA ที่มีโอกาส 2% และ 10% POE ในอีก 50 ปี (Kramer, 1996)

นอกจากนี้ Kramer (1996) นำเสนอการแสดงผลการประเมิน PSHA ในรูปแบบของโอกาส (หน่วย %) ที่แรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว ≥ PGA ที่พิจารณา ในอีก T ปี ดังแสดงในสมการ (5) (Kramer, 1996)

 เช่น หากต้องการแสดงผลการประเมินในรูปแบบของโอกาสที่กรุงเทพมหานครจะได้รับค่า PGA ≥ 0.02g ในอีก 50 ปี ซึ่งเมื่อพิจารณาค่า PGA ≥ 0.02g ใน พบว่ามีความน่าจะเป็น 0.0021 ดังนั้น โอกาสที่กรุงเทพมหานครจะได้รับค่า PGA ≥ 0.02g ในอีก 50 ปี (P) = (1-e^{-(0.0021×50)})x100 = 90% เป็นต้น

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth