you're reading...
Earthquakes, Geology and Society, Groningen, Induced seismicity

Van binnen naar buiten?

FD20151104

Hoe een contour op een probabilistische seismische dreigingskaart omgevormd wordt tot een afbakening van een verstevigingsgebied (Het Financieele Dagblad, 4 november 2015).

Nu de meest recente seismisch dreigingskaart van het KNMI opduikt als wetenschappelijke leidraad voor de versterkingsstrategie in het meerjarenprogramma Aardbevingsbestendig en Kansrijk Groningen van de Nationaal Coördinator Groningen, staat deze plots zwaar ter discussie. Zo wordt er zelfs in de Provinciale Staten van Groningen door sommige politici en gedupeerden onomwonden gepleit om deze seismische dreigingskaart de prullenmand in te kieperen (Provinciale politiek eist opheldering over contourkaart KNMI – RTV Noord, 11 november 2015).

De zogenaamde contourenkaart is hierdoor een eigen leven beginnen te leiden, waarbij de contouren plots een betekenis krijgen die ze eigenlijk niet verdienen. Vooral de eerste lijn waarop de versterkingsstrategie is gebaseerd, namelijk “werken van binnen naar buiten” en het vastleggen van prioritaire gebieden in fase 1 – binnen de 0,3g contour – en fase 2 – binnen de 0,2g contour – is hiervoor verantwoordelijk. Gemeenten, zoals Bedum, Groningen en Delfzijl, vallen plots buiten het zogenaamde ‘aardbevingsgebied’. En de afbakening van het ‘aardbevingsgebied’ krijgt des te meer gewicht door het te zien als het ‘verstevigingsgebied’ (Geschillencommissie moet schadeafhandeling Groningse huizen verbeteren – Het Financieele Dagblad, 4 november 2015). Zij die in het zogenaamde ‘kerngebied’ (door sommigen ook foutief het epicentrum genoemd) wonen, komen eerst aan de bak. Zij die buiten de 0,2g contour wonen, vallen uit de boot.

AardbevingenGroningen20151104

“Werken van binnen naar buiten” als basis van de versterkingsstrategie, waarbij het prioritaire “kerngebied” (fase 1) valt binnen de 0,3g contour en prioritaire gebied in fase 2 binnen de 0,2g contour. Deze 0,2g contour wordt zo gezien als de afbakening van het “aardbevingsgebied”, vertaald in het “verstevigingsgebied”.

Dat in deze context de KNMI contourenkaart plots zeer omstreden wordt, heeft natuurlijk ook te maken met de vaststelling dat de 2015 editie van de seismische dreigingskaart (Probabilistic Seismic Hazard Analysis for Induced Earthquakes in Groningen – update 2015) lagere PGA-waarden geeft dan de 2013 editie (Report on the expected PGV and PGA values for induced earthquakes in the Groningen area). Want deze wijzigingen betekenen immers – in de hierboven geschetse lectuur van de contourenkaart – dat het zogenaamde ‘aardbevingsgebied’ of ‘verstevingingsgebied’ plots heel wat kleiner uitvalt. Dit kan geen toeval zijn. Hier moet een complot achter zitten …

Seismische dreigingskaart

Maar hoe moet deze probabilistische seismische dreigingskaartprobabilistic seismic hazard map – nu echt gelezen worden? Deze kaart geeft voor elke locatie op de kaart de PGA – de Peak Ground Acceleration of de piekgrondversnelling (en dus niet de maximale grondversnelling zoals hier en daar te lezen valt) – weer met een 10% kans dat deze in 50 jaar wordt overschreden. Met andere woorden, op deze locatie heb je 90% kans dat in 50 jaar deze piekgrondversnelling niet wordt overschreden. Dit betekent eigenlijk dat deze overschrijding zich éénmaal in de 475 jaar voordoet (lage probabiliteit). De kans dat een PGA-waarde wordt overschreden, is dan ook identiek overal op de kaart, namelijk 10% in 50 jaar. Dus zowel in Groningen, Delfzijl, Slochteren of Loppersum is de overschrijdingskans even groot, alleen de PGA-waarde, die mogelijk overschreden wordt, verschilt.

KNMI2015-PGA

De 2015 editie van de probabilistische seismische dreigingskaart voor de geïnduceerde seismiciteit in Groningen. De contouren geven de PGA-waarden weer met een 10% kans op overschrijding in 50 jaar.

Een dergelijke probabilistische seismische dreigingskaart is een model dat vooral gebaseerd op het aantal geregistreerde aardbevingen in het gebied, hun locatie en magnitude, en de (dempings)karakteristieken van de ondergrond (vertaald in een Ground Motion Prediction Equation (GMPE)). Het ligt dan ook voor de hand dat een meer uitgebreide aardbevingscatalogus en/of een andere grondmodel (wat het geval is voor de 2015 editie) tot aanpassingen van de seismische dreigingskaart kan leiden. De bekomen probabilistische PGA-waarde op één locatie neemt in rekening alle toekomstige grondbewegingen van alle gemodelleerde aardbevingen op alle mogelijke afstanden tot de bewuste locatie. Dus, in die PGA-waarde zit zowel het effect van een lichtere aardbeving vlakbij als van een zwaardere aardbeving veraf. Wat wel is, is dat bij lage probabiliteiten – zoals de klassieke 10% in 50 jaar – vooral de effecten van de minder voorkomende aardbevingen – dus met hogere magnitudes – alsook van de nabije aardbevingen, gaan doorwegen. Bij hogere probabiliteiten verschuift de nadruk naar de effecten van meer voorkomende aardbevingen – dus met lagere magnitudes – alsook van aardbevingen op grotere afstand. De vraag kan dan ook gesteld worden dat de keuze voor de lage probabiliteiten de beste is in de Groningse context van niet-stationaire geïnduceerde seismiciteit, zeker rekening houdend met de bijzondere kwetsbaarheid van de gebouwen. De focus ligt nu misschien teveel op de mogelijke impact van de Big One waarvan de kans op voorkomen uiterst klein is, terwijl de meer courante lichtere aardbevingen beetje bij beetje knagen aan de structurele integriteit van de kwetsbare gebouwen.

oude kaart KNMI

De 2013 editie van de probabilistische seismische dreigingskaart voor de geïnduceerde seismiciteit in Groningen. De contouren geven de PGA-waarden weer met een 10% kans op overschrijding in 50 jaar.

PGA-Nederland

De 2008 editie van de seismisch zonering van Nederland gebaseerd op een probabilistische seismische dreigingsanalyse uitgaande van 10% overschrijding in 50 jaar. Zone A: PGA = 0,010g; Zone B: PGA = 0,022g; Zone C: PGA = 0,050g; Zone D: PGA = 0,100g.

Een seismische dreigingskaart is dan ook geen probabiliteitskaart. De probabiliteit is immers overal identiek. Uit een dergelijke probabilistische seismisch dreigingskaart valt dan ook niets direct af te leiden over het aantal aardbevingen, noch over de magnitude van de te verwachten aardbevingen. De 2015 editie met lagere PGA-waarden betekent dan ook niet dat het “aardbevingsgebied gekrompen is”, noch dat “de aardbevingen minder zwaar zullen zijn”, zoals overal te lezen valt. Eigenlijk kan je geen “aardbevingsgebied” afbakenen. Gronigen, Bedum, Hellum, Delfzijl, Sappemeer, … al deze gemeenten liggen immers in het aardbevingsgebied, net als Middelstum, Slochteren, of Loppersum. En als je dan toch het ‘aardbevingsgebied’ zou willen afbakenen, dan moet je eigenlijk op zoek naar de contour met de PGA-waarde die afwijkt van de ‘natuurlijke’ achtergrond PGA-waarde, zoals terug te vinden is op de globale seismische dreigingskaart van Nederland.  Op deze globale seismische dreigingskaart (2008) ligt het noorden van Nederland in zone A met een PGA-waarde van 0,01g (A review of the seismic hazard zonation in national building codes in the context of eurocode 8). Dit is de ‘natuurlijke’ achtergrond PGA-waarde voor de provincie Groningen. Dit betekent eigenlijk dat de 0,02g contour (zone B) kan beschouwd worden als de afbakening van het gebied waar de geïnduceerde seismiciteit zijn invloed laat gelden. Dus als je een ‘aardbevingsgebied’ wenst af te bakenen, dan dient dit gebied afgebakend te worden door de 0,02g contour.

PGA

Toch nog iets over de PGA-waarden op de 2015 editie van de seismische dreigingskaart. Deze kaart wordt immers bekritiseerd omdat de PGA-waarden plots zoveel lager uitvallen, alsof de seismische dreiging in Groningen bewust geminimaliseerd wordt. Misschien moeten we de bewuste PGA-waarden dan toch even in een ruimer perspectief plaatsen, in de context van de ‘natuurlijke’ seismische dreigingskaart van Europa. We spreken dan van een laag dreigingsniveau – low hazard – als de PGA-waarde kleiner is dan 0,08g; van een gemiddeld dreigingsniveau – moderate hazard – als de PGA-waarde gelegen is tussen 0,08g en 0,24g; en van een hoog dreigingsniveau – high hazard – als de PGA-waarde groter is dan 0,24g.

SHARE-map

Probabilistische ‘natuurlijke’ seismische dreigingskaart van Europa. De kleurcode geeft de PGA-waarde weer voor een 10% overschrijding in 50 jaar (terugkomtijd van 475 jaar). De grootste seismische dreiging (dieprood tot paars) vinden we terug in Italië, Griekenland en Turkije.

De stad Groningen (PGA = 0,08g) kent dan ook al een gemiddel dreigingsniveau. Ook Bedum (PGA = 0,18g) kent een gemiddeld dreigingsniveau. Vergelijken we dit met Italië, toch een aardbevingsland bij uitstek, bedenk dan dat de stad Rome (PGA = ~0,12g) een lager dreigingsniveau kent dan Bedum. Middelstum (PGA = ~0,28g) kent een hoog seismisch dreigingsniveau dat vergelijkbaar is met het dreigingsniveau van de Abruzzische stad L’Aquila (PGA = 0,25-0,275g), die in 2009 zwaar getroffen werd door een  M6,3 aardbeving. Om in Italië een regio te vinden met een vergelijkbaar hoge seismische dreiging als in Loppersum (PGA = 0,36g) moet je al richting Calabrië trekken, waar je de hoogste seismische dreiging vindt in Italië.

De seismische dreiging in Groningen wordt dus zeker niet geminimaliseerd, ook op de 2015 editie van de seismische dreigingskaart. Uit deze vergelijking zou je zelfs kunnen besluiten dat de 2013 editie inderdaad onrealistisch hoge PGA-waarden gaf, PGA-waarden die je enkel terug vindt in de seismisch meest actieve regio’s in Griekenland en Turkije (met PGA-waarden groter dan 0,4g).

Kwetsbaarheid primeert

Als we nu de probabilistische seismische dreigingskaart als uitgangspunt nemen voor een verstevigingsstrategie, hoe moet je dan prioriteren? Heeft “werken van binnen naar buiten” eigenlijk veel zin als de kans dat een bepaalde PGA-waarde overschreden wordt overal dezelfde is?

Even een gedachtenoefening. Neem een huis in Bedum (PGA = 0,18g – gemiddeld dreigingsniveau) en een huis in Loppersum (PGA = 0,36g – hoog dreigingsniveau). De kans dat deze PGA-waarde overschreden wordt, is dus even groot in Bedum als in Loppersum. In de “van binnen naar buiten” strategie ligt het huis in Bedum zelfs buiten de 0,2g contour, dus zelfs buiten het gebied dat in de 2de fase wordt aangepakt, terwijl Loppersum in het ‘kerngebied’ ligt en dus eerst aan de orde is. Stel nu dat het huis in Bedum al zodanig verzwakt is, om welke reden dan ook (aardbevingsschade, zettingsschade, achterstallig onderhoud, …), dat het kwetsbaar is voor de voorziene PGA van 0,18g. Het huis in Loppersum, daarentegen, is nog niet dermate verzwakt dat het minder kwetsbaar blijkt voor de voorziene PGA van 0,36g. Het huis in Bedum is dus kwetsbaarder dan het huis in Loppersum, en dus is het seismisch risico voor het Bedumse huis groter dan voor het Loppersumse huis, los van de contouren. Het huis in Bedum zou dan ook eerst moeten worden aangepakt.

Dus eigenlijk zou de relatieve kwetsbaarheid, met name de kwetsbaarheid van het gebouw ten opzichte van de voorziene PGA-waarde op die locatie, moeten primeren in de verstevingsstrategie. “Werken van binnen naar buiten” is in deze optiek van geen tel. Dit maakt de aanpak natuurlijk nog veel indringender. De prioriteitenkaart is dan geen contourenkaart meer, maar een fijnmazige vlekkenkaart, gebaseerd op de relatieve kwetsbaarheid van elk gebouw.

Natuurlijk zal de kans op kwetsbare gebouwen groter zijn in locaties met hoge PGA-waarden, zoals Loppersum. Maar dit sluit niet uit dat zelfs in Delfzijl (PGA = 0,18g – gemiddeld dreigingsniveau) of Groningen (PGA = 0,08g – gemiddeld dreigingsniveau) evengoed kwetsbare gebouwen te vinden zijn die prioritair moeten worden aangepakt.

Dus als we naar het uitvoeringsplan kijken in het meerjarenprogramma van de Nationaal Coördinator zou ik durven te suggeren om de eerste lijn “Werken van binnen naar buiten” gewoon te schrappen als zijnde niet-relevant. Ga aan de slag met de drie volgende lijnen, met name “Starten met versterken van relatief kwetsbare gebouwen”, “Speciale aandacht voor gebouwen waar veel mensen samenkomen”, en “continuïteit van aanpak”, en doe dit over het gehele gebied, van Sappemeer tot Eemshaven, van Groningen tot Delfzijl.


Update 29 december 2015

NAM2015-01

Voorkomen van gebouwen met een gemiddelde “Inside Local Personal Risk” (ILPR) tussen 10-5 en 10-4 per jaar voor de periode 2016-2021 bij een productie van 33 bcm (Hazard and Risk Assessment for Induced Seismicity in Groningen. Interim Update November 2015, NAM).

Op bijgevoegde kaart zijn gebouwen (ongeveer 4000 in aantal) weergegeven met een individueel aardbevingsrisico (ILPR) dat de vastgelegde norm van 10-5/jaar overstijgt. Het is duidelijk dat het voorkomen van deze gebouwen totaal geen rekening houdt met de prioritaire gebieden van het meerjarenprogramma van de Nationaal Coördinator. In zijn rapport Seismisch risico Groningenveld. Beoordeling rapportages & advies (december 2015) merkt het Staatstoezicht op de Mijnen dan ook op: “SodM vindt het grote aantal gebouwen met een risico hoger dan 10-5/jaar in Bedum, Appingedam, Delfzijl en de stad Groningen opvallend. Het SodM stelt dan ook vast dat een deel van de gebouwen, vooral in Bedum, in de stad Groningen en in delen van Delfzijl zelfst buiten het zogenaamde ‘aardbevingsgebied’ of ‘verstevingingsgebied’ liggen.

Deze kaart toont dan ook overduidelijk aan dat “Werken van binnen naar buiten” eigenlijk geen enkele objectieve grond heeft.

 

Advertisements

Discussion

7 thoughts on “Van binnen naar buiten?

  1. Reblogged this on Dirk van Impe and commented:
    Helder verhaal over het ongepast gebruik van de contourenkaart en een pleidooi om te kijken naar de relatieve kwetsbaarheid van gebouwen in het gaswinningsgebied.

    Like

    Posted by dirkvanimpe | November 16, 2015, 6:21 pm
  2. Reblogged this on Geoneer and commented:
    Uiteraard goede analyse van de situatie rondom PGA in Groningen van Prof. Sintubin.

    Like

    Posted by Geoneer | November 15, 2015, 1:38 am

Trackbacks/Pingbacks

  1. Pingback: Seismische dreiging in Groningen … van update naar update | EarthlyMatters - July 9, 2016

  2. Pingback: Seismische dreiging in gebieden met geïnduceerde aardbevingen › Planeet Aarde - July 4, 2016

  3. Pingback: Seismische dreiging in gebieden met geïnduceerde aardbevingen | EarthlyMatters - July 3, 2016

  4. Pingback: Jaaroverzicht Groningse gaswinning 2015: veiligheid Groningers staat niet voorop - Sargasso - January 10, 2016

  5. Pingback: Van San Francisco tot Loppersum | EarthlyMatters - January 4, 2016

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow EarthlyMatters on WordPress.com
%d bloggers like this: