Onderzoekers van de Oregon State University hebben een rekenmodel ontwikkeld voor het voorspellen van de veerkracht van lokale en regionale infrastructuurnetwerken en de hersteltijd voor getroffen gemeenschappen na een enorme aardbeving en tsunami in de Cascadia Subduction Zone.

Het werk is belangrijk, merken de onderzoekers op, omdat sommige studies een kans van 7% tot 11% voorspellen op een grote aardbeving - een "volledige breuk" - die zich in de komende 50 jaar langs de offshore-fout, die zich uitstrekt van British Columbia tot Noord-Californië.

Het nieuwe onderzoek, geleid door doctoraalstudent Dylan Sanderson van het College of Engineering, had betrekking op transportnetwerken, maar het model is ontworpen als een raamwerk voor gebruik in andere soorten netwerken, zoals water- en elektriciteitsnetwerken. Het onderzoek richtte zich op 18 gemeenschappen langs de kust van Oregon, van Astoria-Warrenton tot Brookings.

"Ons werk kijkt naar de connectiviteit van Oregon-gemeenschappen na 'de echt grote' en hoe lang het kan duren voordat het transportnetwerk hersteld is van de schade als gevolg van een aardbeving en tsunami op de schaal van Richter," zei co-auteur Dan Cox, professor van civiele techniek en bouwtechniek in de staat Oregon. "We bekijken connectiviteit vanuit twee perspectieven:een lokale index met betrekking tot verplaatsingen binnen een gemeenschap, en een regionale index met betrekking tot het gaan van de gemeenschap naar andere locaties. We laten zien dat zonder regionale overwegingen de hersteltijd ernstig ondervoorspeld kan zijn."

De bevindingen van het onderzoek zijn gepubliceerd in het Journal of Infrastructure Systems .

"Ons werk is nog steeds aan de gang, dus we hebben onze resultaten nog niet naar de gemeenschappen gebracht, maar we zijn van plan om ze te ontmoeten als een volgende stap," zei Cox.

De Cascadia-subductiezone was de plaats van een aardbeving met een geschatte magnitude van 9 in 1700 en bouwt spanning op waar de Juan de Fuca-plaat onder de Noord-Amerikaanse plaat schuift.

De omvang van de aardbeving wordt gemeten op een logaritmische schaal van 1 tot 10:elk geheel getal staat voor een 10-voudige toename van de gemeten amplitude en een 31-voudige toename van de vrijgekomen energie.

De grootste geregistreerde aardbeving was een aardbeving in 1960 in Chili met een kracht van 9,5. De aardbeving van 2011 die leidde tot aanzienlijke schade en het vrijkomen van radioactieve stoffen in de kerncentrale van Fukushima in Japan, werd gemeten op 9,0.

Sanderson, Cox, Andre Barbosa van het College of Engineering en John Bolte van het College of Agricultural Sciences analyseerden de 18 Oregon-gemeenschappen afzonderlijk en samen als een regionaal netwerk dat zich ongeveer 60 mijl naar het oosten uitstrekte, rekening houdend met factoren zoals aardbevingen, grondschudden, tsunami-overstromingen diepte en nabijheid van zowel luchthavens als tot snelweg- en brugonderhoudsfaciliteiten.

"Toen we de regionale en lokale connectiviteitsindexen eenmaal hadden vastgesteld, hebben we de netwerkstatus op meerdere schalen onderzocht", zei Sanderson. "In sommige gevallen vindt regionaal herstel sneller plaats dan lokaal herstel, zoals North Bend en Coos Bay, terwijl in andere gemeenschappen, zoals Toledo, het lokale herstel sneller is dan het regionale."

Voor sommige gemeenschappen, zoals Rockaway Beach en Lincoln City, wordt voorspeld dat het regionale en lokale herstel in ongeveer hetzelfde tempo zal plaatsvinden, voegde hij eraan toe.

"Door onze resultaten te vergelijken met ander werk waarin geen rekening werd gehouden met het regionale netwerk, bleek de hersteltijd voor een enkele gemeenschap vier keer langer te zijn dan eerder werd geschat," zei Sanderson.

Gemeenschappen met snel regionaal herstel hadden toegang tot wegen die werden geïdentificeerd als een hogere prioriteit voor herstel en ook toegang tot wegen in gebieden met kleinere maatregelen voor de intensiteit van de gevaren, aldus de onderzoekers. Gemeenschappen die zich lokaal snel herstelden, deden dat dankzij hun toegang tot onderhoudsfaciliteiten.

"We hebben aangetoond dat het toevoegen van extra onderhoudsfaciliteiten sommige gemeenschappen hielp, maar anderen zagen weinig tot geen verbetering in de lokale hersteltijd," zei Sanderson. "Gemeenschappen die meer op het platteland zijn, zagen verbeteringen in de tijd om te herstellen toen een extra onderhoudsfaciliteit in de regio werd toegevoegd, maar gemeenschappen dichter bij grootstedelijke gebieden ondervonden slechts minimale verbetering."

De studie belicht enkele van de verschillen in de snelheid van herstel voor kustgemeenschappen na grote rampen en laat zien dat er meer werk nodig is om deze problemen op te lossen, aldus de auteurs.

"Op korte termijn kan het raamwerk worden gebruikt om de besluitvorming door verschillende staats- of federale instanties te ondersteunen, zowel op lokale als regionale schaal, vooral bij het bestuderen van de impact van verschillende beleidsmaatregelen voor het vergroten van de veerkracht van de gemeenschap", zei Barbosa. + Verder verkennen

Kleine steden hebben veel aandacht nodig voor veerkracht