Research

กลุ่มรอยเลื่อนในภาคตะวันตกของไทย : แผ่นดินไหวในอดีตและนิสัยที่คาดเผื่อไว้ในอนาคต

ด้วยลักษณะภูมิประเทศที่เป็นเทือกเขาสูงสลับแอ่งที่วางตัวในแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้เป็นส่วนใหญ่ ทำให้บริเวณชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่า จึงมีการสร้างเขื่อนขนาดใหญ่จำนวนมากในพื้นที่ดังกล่าว (Charusiri และคณะ, 2007) เช่น โครงการก่อสร้างเขื่อนฮัทจีในประเทศพม่า (Pailoplee, 2009) เขื่อนภูมิพลในจังหวัดตาก เขื่อนศรีนครินทร์และเขื่อนวชิราลงกรณในจังหวัดกาญจนบุรี เขื่อนท่าทุ่งนาในจังหวัดเพชรบุรี และเขื่อนกระเสียวในจังหวัดสุพรรณบุรี เป็นต้น นอกจากนี้เพื่อรองรับประชาคมเศรษฐกิจอาเซียน (ASEAN Economics Community, AEC) ประเทศพม่าจึงมีโครงการก่อสร้างท่าเรือน้ำลึกบริเวณชายฝั่งทะเลอันดามันของเมืองทวาย (Dawei) ทางตอนใต้ของประเทศพม่า

แผนที่ชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่าแสดง (ก) กลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบ (strike-slip fault) ซึ่งนำเสนอโดย Nutalaya และคณะ (1985) และ Pailoplee และคณะ (2009a) สี่เหลี่ยมสีดำ คือ เขื่อนและโครงการก่อสร้างท่าเรือน้ำลึก (ข) แผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวในช่วงปี ค.ศ. 1983-2009 (วงกลมสีน้ำเงิน) ดาวสีแดง คือ เหตุการณ์แผ่นดินไหวสำคัญที่เคยสร้างภัยพิบัติในพื้นที่ (Pailoplee, 2014a)
หมายเหตุ: (1) โครงการก่อสร้างเขื่อนฮัทจี (2) เขื่อนภูมิพล (3) เขื่อนทับเสลา (4) เขื่อนวชิราลงกรณ (5) เขื่อนกระเสียว (6) เขื่อนศรีนครินทร์ (7) เขื่อนท่าทุ่งนา (8) เขื่อนแม่กลอง และ (9) โครงการก่อสร้างท่าเรือน้ำลึก

อย่างไรก็ตามจากการแปลความหมายภาพถ่ายดาวเทียมรวมทั้งการสำรวจธรณีวิทยาแผ่นดินไหวบ่งชี้ว่ามีรอยเลื่อนมีพลังกระจายตัวอยู่ในพื้นที่ดังกล่าว เช่น รอยเลื่อนพานหลวง (Pan Luang Fault; Nutalaya และคณะ, 1985) รอยเลื่อนผาปูน (Pa Pun Fault; Nutalaya และคณะ, 1985) ในประเทศพม่า รอยเลื่อนแม่ฮ่องสอน-ตาก (Mae Hong Sorn-Tak Fault; ปัญญา จารุศิริ และคณะ, 2547; Wiwegwin และคณะ, 2012a; 2014) รอยเลื่อนเมย-ตองยี (Moei-Tounggyi Fault; Pailoplee และคณะ, 2009a) รอยเลื่อนศรีสวัสดิ์ (Sri Sawath Fault; Songmuang และคณะ, 2007; Wiwegwin และคณะ, 2012b) และรอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ (Three Pagoda Fault; Fenton และคณะ, 2003) ในประเทศไทย เป็นต้น โดยในแต่ละรอยเลื่อนประกอบด้วยรอยเลื่อนย่อยหลายแนวที่วางตัวต่อเนื่องกันอย่างเป็นระบบ ซึ่งมีความยาวรอยเลื่อนประมาณ 30-115 กิโลเมตร (Pailoplee และคณะ, 2009a)

แผ่นดินไหวดังๆ ในอดีต

จากการศึกษาด้านธรณีวิทยาแผ่นดินไหว Rhodes และคณะ (2004) พบว่ารอยเลื่อนดังกล่าวมีการเลื่อนตัวตามแนวราบเป็นส่วนใหญ่ และมีการเลื่อนตัวแบบปกติในบางรอยเลื่อน นอกจากนี้จากการแปลความหมายภาพถ่ายดาวเทียมในรายละเอียด ปัญญา จารุศิริ และคณะ (2554) สรุปว่ากลุ่มรอยเลื่อนดังกล่าว โดยเฉพาะรอยเลื่อนศรีสวัสดิ์และรอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ แตกแขนงออกมาจากรอยเลื่อนสะกาย ตอนกลางของประเทศพม่า

เช่นเดียวกับแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวอื่นๆ ดังที่อธิบายในข้างต้น พฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวในพื้นที่ดังกล่าวประเมินได้จากทั้งฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว บันทึกประวัติศาสตร์รวมทั้งหลักฐานทางธรณีวิทยา เช่น เมื่อวันที่ 17 เดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1975 เกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.9  (Prachaub, 1990) จากรอยเลื่อนเมย-ตองยี บริเวณใกล้เขื่อนภูมิพล ทำให้จังหวัดตากได้รับความรุนแรงแผ่นดินไหวระดับ VI และแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวยังแผ่กระจายไปทั่วภาคเหนือและภาคกลางของประเทศไทยรวมทั้งกรุงเทพมหานคร ซึ่งได้รับความรุนแรงแผ่นดินไหวระดับ V

และเมื่อวันที่ 22 เดือนเมษายน ค.ศ. 1983 เกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.6  (Prachaub, 1990) บริเวณใกล้เขื่อนศรีนครินทร์ ซึ่งเกิดจากรอยเลื่อนศรีสวัสดิ์ โดยเหตุการณ์แผ่นดินไหวดังกล่าวสร้างความรุนแรงแผ่นดินไหวระดับ IV-VI แผ่กระจายไปทั่วภาคตะวันตกและภาคกลางของประเทศไทย

แผนที่ความไหวสะเทือนเท่าในประเทศไทยแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของความรุนแรงแผ่นดินไหวตามมาตราเมอร์คัลลีแปลง จากเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาด 5.6  จังหวัดกาญจนบุรี ค.ศ. 1983 (Pailoplee, 2012)

นอกจากนี้ในปี ค.ศ. 1983 ยังเกิดแผ่นดินไหวขนาด 2.0-5.2  ประมาณ 120 เหตุการณ์ ทางตอนเหนือของเขื่อนศรีนครินทร์และเขื่อนวชิราลงกรณ จังหวัดกาญจนบุรี ซึ่งจากการเปรียบเทียบกลุ่มแผ่นดินไหวดังกล่าวกับพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวที่เคยเกิดขึ้นในอดีตในบริเวณเขื่อนขนาดใหญ่ต่างๆ ทั่วโลก Baoqi และ Renfa (1990) สรุปในเบื้องต้นว่ากลุ่มแผ่นดินไหวที่เกิดในบริเวณเขื่อนศรีนครินทร์และเขื่อนวชิราลงกรณเกิดจากการกักเก็บน้ำในเขื่อนศรีนครินทร์และเขื่อนวชิราลงกรณมากเกินไป น้ำหนักของมวลน้ำจึงเหนี่ยวนำให้เกิดแผ่นดินไหวดังกล่าว (reservoir-induced seismicity, RIS) ดังนั้นกลุ่มรอยเลื่อนในบริเวณชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่าจึงเป็นแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวสำคัญที่อาจส่งผลกระทบด้านภัยพิบัติแผ่นดินไหวต่อทั้งประเทศไทยและประเทศพม่า โดยเฉพาะเขื่อนขนาดใหญ่และท่าเรือน้ำลึกที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ดังกล่าว

(ซ้าย) การกระจายตัวของแผ่นดินไหว (จุดเล็กๆ สีดำ) บริเวณ (1) เขื่อนศรีนครินทร์และ (2) เขื่อวชิราลงกรณ และสถิติการเกิดแผ่นดินไหวตามช่วงเวลา บริเวณเขื่อนศรีนครินทร์และเขื่อนวชิราลงกรณ

แผ่นดินไหวใหญ่ที่สุดที่สามารถเกิดได้

เพื่อที่จะประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวในพื้นที่ภาคตะวันตกของไทย Pailoplee (2014a) ได้นำข้อมูลแผ่นดินไหวที่เคยเกิดขึ้นในอดีตมาวิเคราะห์ในเชิงสถิติ และประเมิน แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุดที่สามารถเกิดขึ้นได้ (maximum magnitude) ในช่วงเวลาอีก 5 ปี 10 ปี และ 50 ปี ข้างหน้า ซึ่งผลการประเมินบ่งชี้ว่าพื้นที่ทางตอนเหนือของกลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบในประเทศพม่ามีพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวสูงกว่าพื้นที่ตอนกลางและตอนใต้ของกลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบที่วางตัวอยู่ในภาคตะวันตกของประเทศไทย โดยกลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบทางตอนเหนือมีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุด 4.2-4.8 Mw 4.8-5.6 Mw และ 5.8-6.8 Mw ในอีก 5 ปี 10 ปี และ 50 ปี ตามลำดับ

แผนที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่าแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุด (หน่วย Mw) ที่สามารถเกิดขึ้นได้ในช่วงเวลา (ก) 5 ปี (ข) 10 ปี และ (ค) 50 ปี (Pailoplee, 2014a)

ส่วนในกรณีของพื้นที่ตอนกลางและตอนใต้ของกลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบที่วางตัวอยู่ในภาคตะวันตกของประเทศไทย Pailoplee (2014a) ประเมินว่ามีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุด 3.8-4.0 Mw 4.2-4.6 Mw และ 5.0-5.8 Mw ในช่วงเวลา 5 ปี 10 ปี และ 50 ปี ตามลำดับ

คาบอบุติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหว

นอกจากนี้ Pailoplee (2014a) ยังได้ประเมิน คาบอุบัติซ้ำ (return period) การเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.0-7.0 Mw โดยในกรณีของแผ่นดินไหวขนาด 5.0 Mw (รูป ก) คาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวแตกต่างกันในช่วงเวลา 3-30 ปี ในแต่ละพื้นที่ เช่น พื้นที่ตอนเหนือของกลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบมีคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.0 Mw ประมาณ 3-6 ปี ในขณะที่พื้นที่ทางตอนใต้ของกลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบแสดงคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวอยู่ในช่วงเวลา 9-30 ปี

แผนที่กลุ่มรอยเลื่อนชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่าแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของคาบอุบัติซ้ำ (หน่วย ปี) การเกิดแผ่นดินไหวขนาด (ก) 5.0 Mw (ข) 6.0 Mw และ (ค) 7.0 Mw (Pailoplee, 2014a)

ในกรณีของการประเมินคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.0 Mw ในพื้นที่ศึกษา (รูป ข) Pailoplee (2014a) รายงานว่าคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวอยู่ในช่วงเวลา 30-300 ปี โดยพื้นที่ซึ่งมีคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวที่ยาวนานที่สุด (300 ปี) ส่วนใหญ่อยู่ทางตอนเหนือสุดของกลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบ และหากพิจารณาภัยพิบัติแผ่นดินไหวของเขื่อนขนาดใหญ่ (สี่เหลี่ยมสีดำในรูป) ผลการประเมินบ่งชี้ว่าเขื่อนวชิราลงกรณอยู่ในพื้นที่ซึ่งมีพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวต่ำ คือ มีคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.0-7.0 Mw ประมาณ 30-1,500 ปี ในขณะที่เขื่อนฮัทจี ในประเทศพม่า เขื่อนศรีนครินทร์และเขื่อนท่าทุ่งนา ของประเทศไทย มีคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.0 Mw 6.0 Mw และ 7.0 Mw ประมาณ 15 ปี 30 ปี และ 150 ปี ตามลำดับ

โอกาสเกิดแผ่นดินไหว

และเพื่อที่จะแสดงพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวในเชิงความเป็นไปได้หรือโอกาสการเกิดแผ่นดินไหวในพื้นที่ภาคตะวันตกของไทย Pailoplee (2014a) ประเมิน โอกาสเกิดแผ่นดินไหว (probability of occurrence) ขนาด 5.0-7.0 Mw ในอีก 50 ปี บ่งชี้ว่ากลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบบริเวณชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่ามีโอกาส > 70% ที่จะเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.0 Mw ในอีก 50 ปี (รูป ก) ในขณะที่หากพิจารณโอกาสเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.0-7.0 Mw ในอีก 50 ปี (รูป ข) พบว่ามีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวในแต่ละพื้นที่แตกต่างกัน เช่น ทางตอนเหนือและตะวันตกเฉียงเหนือของกลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบ ที่ใกล้กับรอยเลื่อนสะกาย มีโอกาส 70-90% และ 40-60% ที่จะเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.0-7.0 Mw ในอีก 50 ปี ตามลำดับ ส่วนพื้นที่ตอนกลางของกลุ่มรอยเลื่อนตามแนวราบ Pailoplee (2014a) จำแนกเป็นพื้นที่ที่มีพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวปานกลาง มีโอกาส 30-50% และ 10-20% ที่จะเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.0 Mw และ 7.0 Mw ตามลำดับ (รูป ข-ค) และหากพิจารณาทางตอนใต้ซึ่งครอบคลุมรอยเลื่อนศรีสวัสดิ์และรอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ ภาคตะวันตกของประเทศไทย ผลการศึกษาบ่งชี้ว่ามีโอกาสน้อยกว่า 30% ที่จะเกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.0 Mw

แผนที่กลุ่มรอยเลื่อนบริเวณชายแดนภาคตะวันตกของประเทศไทย-พม่าแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของโอกาส (หน่วย %) เกิดแผ่นดินไหวขนาด (ก) 5.0 Mw (ข) 6.0 Mw และ (ค) 7.0 Mw ในอีก 50 ปี (Pailoplee, 2014a)
Share: