Probabilistic seismic hazard assessment at a strategic site in the bay of Bengal

The scope of the study was to perform the probabilistic seismic hazard assessment (PSHA) along the route of an offshore pipeline for the transport of oil in the Bay of Bengal. The outcome of the seismic hazard analysis is given in terms of horizontal median uniform hazard spectra and plus and minus one sigma for five return periods (i.e., Tr= 95, 225, 475, 975, and 2475 years), in correspondence of four selected sites of the pipeline route. In addition, two seismic hazard maps for horizontal peak acceleration and spectral acceleration at T=0.2 sec with 475 year-return period are provided, extending in Bangladesh and neighbourhood regions. PSHA was performed as per classical Cornell-McGuire approach, and introducing in addition a tectonic lineament for which the model of “characteristic earthquake” was applied. A comprehensive earthquake catalogue was produced for a large area surrounding the pipeline, consulting numerous international and local sources, spanning the period 1663-2012 A.D. Processing of the data of the catalogue was performed, consisting in removing of duplicate events, homogenising, declustering, and analysis of completeness periods for different magnitude ranges. Different tectonic environments within the study area were accounted for in the selection of appropriate ground-motion prediction equations. A logic-tree framework constituted by 52 branches was adopted in the computation for taking into account epistemic uncertainties. The analysis of the values of UHSs at different selected sites has pointed out the change of the level of hazard along the route of the pipeline, justifying the need for performing a specific hazard assessment along it. Moreover, the comparison of the hazard maps whit those available in literature, has showed higher values of hazard in the performed study, which leads to consider that for most districts of Bangladesh the earlier probabilistic hazard analyses underestimate the seismic hazard considerably.

Il lavoro di ricerca ha avuto in oggetto la quantificazione probabilistica della pericolosità sismica lungo la rotta di una condotta per il trasporto di crudo nel Golfo del Bengala. L’esito dell’analisi è stato espresso in termini di spettri di risposta elastici medi dell’accelerazione orizzontale e in presenza di deviazione standard, riferiti a cinque periodi di ritorno (Tr =95, 225, 475, 975 e 2475 anni). Inoltre, due mappe di pericolosità sismica riferite all’accelerazione di picco orizzontale e all’accelerazione spettrale di periodo T=0.2 sec sono state prodotte per il territorio del Bangladesh e le regioni circostanti. L’analisi è stata eseguita secondo il metodo classico di Cornell-McGuire e introducendo in aggiunta un lineamento tettonico per il quale è stato applicato il modello del terremoto caratteristico. Un catalogo degli eventi sismici è stato compilato per un’area estesa circondante la condotta, consultando numerose fonti internazionali e regionali, riferito al periodo 1663-2012. I dati del catalogo sono stati successivamente sottoposti a un processo di rimozione delle repliche, omogeneizzazione, rimozione degli eventi dipendenti (precursori e repliche) e analisi di completezza. Differenti scenari tettonici presenti nell’area di studio sono stati considerati per la selezione di opportune relazioni di attenuazione. Un approccio ad albero logico, costituito da cinquantadue rami è stato adottato per tenere conto dell’incertezza epistemica. L’analisi dei valori degli spettri di accelerazione ha evidenziato un cambiamento considerevole del livello di pericolosità in diversi punti della condotta, specie per elevati periodi di ritorno (Tr= 975 e 2475 anni), giustificando la necessità di uno studio specifico lungo la rotta. Inoltre, le mappe di pericolosità ottenute hanno riportato valori molto maggiori rispetto a quelli indicati in letteratura, portando alla conclusione che gli studi probabilistici precedenti sottostimano la pericolosità sismica per la maggior parte dei distretti del Bangladesh.