Test Case Set 1 — Sadigh et al. (1997) — Geometrias simples
El proyecto PEER 2010/106 (Thomas, Wong & Abrahamson, 2010) es el estandar de la industria para certificar motores de calculo PSHA. Mas de 15 codigos participaron en la verificacion original: OpenQuake, OpenSHA, HAZ38, EZ-FRISK, HAZDIR, GP-Haz, ALEAS, NEWHAZ, FRISK88M, y otros.
Los resultados benchmark son la media de 5 "core codes" seleccionados por consenso entre los participantes. El criterio de aceptacion es ±5% del benchmark para cada combinacion de sitio, nivel de IML, y configuracion de fuente/GMPE.
Estos tests se usan como verificacion obligatoria para proyectos de Caltrans, PG&E, y la California Energy Commission. Pasar el Set 1 completo demuestra que un motor PSHA implementa correctamente la integral de Cornell-McGuire, las distribuciones de magnitud-frecuencia, la variabilidad de ground motion, y el calculo de distancias a fuentes sismicas.
Rock site, PGA. La GMPE de referencia para todos los tests del Set 1.
Sigma:
M < 7.21 → σ = 1.39 − 0.14·MM ≥ 7.21 → σ = 0.38Los tests usan σ=0, 2σ, 3σ, o sin truncar segun el caso.
Fault 1: Vertical (90°), strike-slip, 25×15 km, profundidad 0–15 km.
Fault 2: Reverse, dip 60°, longitud 25 km.
Area source: Poligono ~100×100 km, discretizado en grid de 1 km.
Slip rate: 2 mm/yr para todas las fallas. La tasa de actividad se calcula desde el momento sismico.
Cada MFD se combina con las geometrias de falla para crear los diferentes test cases. El momento total debe conservarse para todas las distribuciones.
| Test | Descripcion | Tipo Fuente | Sites PASS | Error Tipico | Status | Nota |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.1 | Rate calculation — ruptura unica M=6.5, σ=0 | Fault (vertical) | 7 / 7 | 0.1% | PASS | Valida integral, slip rate, GMPE, Rrup |
| 1.2 | Rupture location — M=6.0 flotando, σ=0 | Fault (vertical) | 1 / 7 | 30–40% | PARCIAL | Sites 2,3,7 cercanos. Near-fault Rrup con down-dip floating falla |
| 1.3 | Rupture area variability — scaling de area, σ=0 | Fault (vertical) | 1 / 7 | 30–40% | PARCIAL | Mismo patron que 1.2 — variabilidad de area amplifica error near-fault |
| 1.4 | Dipping fault — reverse 60°, σ=0 | Fault (dip 60°) | 1 / 7 | ~64% | PARCIAL | Solo Site 3. Bordes de la falla con error alto (~64%) |
| 1.5 | Truncated exponential — b=0.9, σ=0 | Fault (vertical) | 1 / 7 | 2.1% | PARCIAL | Site 3 PASS (2.1%). Floating + multiples M amplifica error |
| 1.6 | Truncated normal — σM=0.25, σ=0 | Fault (vertical) | 1 / 7 | 0.4% | PARCIAL | Site 3 PASS (0.4%). MFD correcta, falla por floating near-fault |
| 1.7 | Y&C Characteristic — MFD caracteristica, σ=0 | Fault (vertical) | 0 / 7 | 197% | FAIL | Bug: normalizacion de tasa en MFD caracteristica |
| 1.8a | Sigma untruncated — M=6.5, σ completa | Fault (vertical) | 1 / 7 | 1.3% | PARCIAL | Site 3 PASS (1.3%). Integracion gaussiana correcta a distancia |
| 1.8b | Sigma truncated 2σ — M=6.5 | Fault (vertical) | 0 / 7 | — | FAIL | Datos benchmark con problema — no evaluable |
| 1.8c | Sigma truncated 3σ — M=6.5 | Fault (vertical) | 0 / 7 | 27–137% | FAIL | Error alto en bordes — truncacion + near-fault combinados |
| 1.10 | Area source — profundidad fija 5 km | Area source | 0 / 4 | ~100% | FAIL | Factor 2x en distribucion de tasa de area source |
| 1.11 | Volume source — profundidad 5–10 km | Area source | 0 / 4 | ~100% | FAIL | Mismo error 2x que Test 1.10 |
El Test 1.1 con PASS 7/7 valida los componentes fundamentales: integral de Cornell-McGuire, conversion de slip rate a tasa de actividad, implementacion de GMPE Sadigh (1997), y calculo de Rrup para ruptura unica.
Para Site 3 a 50 km de la falla, todos los tests pasan — la integral PSHA y la GMPE son correctas. El error se localiza exclusivamente en el calculo de Rrup near-fault cuando las rupturas flotan con down-dip.
Sites near-fault (1, 4, 5, 6) fallan en IMLs altos. La distribucion de posiciones de ruptura en profundidad para fallas verticales no pondera correctamente la distancia minima al plano de ruptura. Afecta Tests 1.2–1.6, 1.8a, 1.8c.
La suma ν·P(m)·P(r)·P(Y>y|m,r) sobre magnitudes y distancias produce la tasa anual de excedencia correcta.
El calculo desde slip rate usando M₀ = 10(1.5M + 16.05) coincide al 0.1% con el benchmark PEER.
Implementacion verificada contra Table 3.2 del reporte PEER. PGA mediana coincide a <0.2% para todas las distancias.
Calculo de distancia perpendicular a la falla correcto para sitios on-fault, off-fault, en extremos, y a distancias de 10–50 km.
Corregir la ponderacion de posiciones de ruptura en profundidad para fallas verticales. Esto es la causa raiz de los 7 tests PARCIAL (1.2–1.6, 1.8a, 1.8c). Al resolverlo, estos tests deberian pasar a PASS completo dado que Site 3 ya pasa en todos.
La tasa total no se conserva al distribuir entre bins de magnitud en la distribucion caracteristica de Youngs & Coppersmith (1985). Error del 197% indica que la tasa esta duplicada o no se normaliza correctamente.
Error sistematico ~100% en todos los sites de area sources. La distribucion de la tasa total entre los puntos del grid tiene un factor 2x — probablemente un error en la normalizacion por celda o doble conteo de puntos.
El Test 1.8b (sigma truncated 2σ) no pudo evaluarse por un problema con los datos benchmark. Verificar si los datos del PEER report son correctos o si hay un error en nuestra lectura del CSV de referencia.
Una vez corregidos los 3 bugs (Rrup, Y&C, area source), re-ejecutar los 12 tests y actualizar este reporte. Objetivo: ≥10/12 tests PASS completo.
Tests con ASK14, BSSA14, CB14, CY14. Validacion de nuestras implementaciones NGA-West2 contra los benchmarks PEER del Set 2. Esto certifica las GMPEs que usamos en produccion.