地震活動(dòng)性模型在地震危險(xiǎn)性分析中的方法研究及其應(yīng)用.pdf

1、地震危險(xiǎn)性分析,即通過(guò)各種現(xiàn)有的手段給出某地今后一段時(shí)間內(nèi)遭受某種地震動(dòng)破壞的可能性,它是采用工程措施減輕地震災(zāi)害的基礎(chǔ)。進(jìn)行地震危險(xiǎn)性分析前首先必須確定潛在震源區(qū)以及潛在震源區(qū)內(nèi)的地震活動(dòng)性參數(shù)(b值、震級(jí)上限Mu、起始震級(jí)M0和地震年平均發(fā)生率)。地震資料是確定潛在震源區(qū)以及地震活動(dòng)性參數(shù)最為基礎(chǔ)的資料。在我國(guó),地震資料包括歷史強(qiáng)震資料、歷史有感地震資料和儀器記錄資料。歷史地震的文獻(xiàn)資料異常豐富,但是對(duì)地震宏觀現(xiàn)象及等震線的利用顯得

2、不足,歷史地震資源還待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)；而且歷史地震震中位置和震級(jí)的不確定性問(wèn)題需要注意。1970年以來(lái),由于觀測(cè)技術(shù)的提高,地震觀測(cè)精度得到很大程度地改善,儀器記錄的中小地震資料也越來(lái)越豐富。作為地震活動(dòng)的資料之一,近期中小地震活動(dòng)資料應(yīng)當(dāng)作為反映地震活動(dòng)性的基礎(chǔ)資料加以利用。如何綜合考慮這三種地震資料,本文引入了地震活動(dòng)性模型。從過(guò)去地震資料劃分未來(lái)破壞性地震發(fā)生的潛在區(qū)域的統(tǒng)計(jì)角度討論了建立地震活動(dòng)性模型的可行性；對(duì)歷史地震資料處理方法

3、,提出了一種新的方法,即網(wǎng)格搜索試算確定震源位置和震級(jí)的方法(GSTSL法),為地震活動(dòng)性模型提供更加精確的地震資料；闡明了地震活動(dòng)性模型的理論基礎(chǔ)、技術(shù)思路和方法,并以湖南地區(qū)和華北地區(qū)作為樣本區(qū)域進(jìn)行地震活動(dòng)性分析。
　　 在湖南地區(qū),充分使用了該地區(qū)歷史地震、有感地震和微震的資料,經(jīng)完整性分析后,綜合三種地震資料重新得到了該區(qū)域的地震活動(dòng)性參數(shù),并建立了地震活動(dòng)性模型,并在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行高斯光滑,更加精細(xì)地考慮了光滑半徑,更加

4、客觀地分配了各模型間的權(quán)重系數(shù)。在衰減關(guān)系方面,選用了利用中小地震記錄資料擬合的衰減關(guān)系,更加適用于弱震區(qū),另外還增加了一條衰減關(guān)系,綜合考慮了兩條衰減關(guān)系,降低了單一衰減關(guān)系帶來(lái)的不確定性。本文的結(jié)果表明,在50年10％超越概率下,常德地區(qū)的峰值加速度最大,區(qū)內(nèi)峰值加速度大于0.5m/s-2的區(qū)域面積明顯擴(kuò)大,大于1m/s-2的區(qū)域在湖南的中部和南部有所增加,岳陽(yáng)地區(qū)峰值加速度偏小,但本文所得的峰值加速度分布趨勢(shì)與中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖

5、基本一致。結(jié)果表明地震活動(dòng)性模型用于弱震區(qū)和中強(qiáng)地震區(qū)的地震危險(xiǎn)性分析是可行的。
　　 以華北地區(qū)為例,選取了該區(qū)五百多年的地震數(shù)據(jù),并分析了地震資料的完整性,建立了該區(qū)的分布式地震活動(dòng)性模型。三個(gè)模型中地震數(shù)據(jù)時(shí)間區(qū)段的長(zhǎng)短各異,從而加權(quán)因子的取值依賴于時(shí)間長(zhǎng)短。另外,根據(jù)該區(qū)的地震資料合理地選擇b值、震級(jí)上限和起始震級(jí)。求取了該區(qū)內(nèi)地震動(dòng)峰值加速度圖及各大城市的危險(xiǎn)性曲線。對(duì)比中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖,表明此模型用于強(qiáng)震區(qū)震級(jí)M

6、<7.0地震危險(xiǎn)性計(jì)算中是可行的。
　　 最后討論了地震活動(dòng)性模型的不足,在較少甚至沒(méi)有歷史地震活動(dòng)的區(qū)域,地震活動(dòng)性模型就失效,依然使用地震資料得到這些區(qū)域的背景地震模型。在強(qiáng)震區(qū)域,地震活動(dòng)性模型同樣可以用來(lái)確定區(qū)內(nèi)的潛在震源區(qū)和地震活動(dòng)性參數(shù),但是僅能較好地代表震級(jí)6.5或7.0級(jí)以下的地震危險(xiǎn)性。對(duì)于震級(jí)6.5或7.0級(jí)以上的地震危險(xiǎn)性分析,可以考慮另外兩種模型,即大地測(cè)量和斷層模型,從物理的角度,利用GPS數(shù)據(jù)和斷層滑