地震活動性模型在地震危險性分析中的方法研究及其應用.pdf

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

2、不足,歷史地震資源還待進一步開發(fā)；而且歷史地震震中位置和震級的不確定性問題需要注意。1970年以來,由于觀測技術的提高,地震觀測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越豐富。作為地震活動的資料之一,近期中小地震活動資料應當作為反映地震活動性的基礎資料加以利用。如何綜合考慮這三種地震資料,本文引入了地震活動性模型。從過去地震資料劃分未來破壞性地震發(fā)生的潛在區(qū)域的統(tǒng)計角度討論了建立地震活動性模型的可行性；對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的方法(GSTSL法),為地震活動性模型提供更加精確的地震資料；闡明了地震活動性模型的理論基礎、技術思路和方法,并以湖南地區(qū)和華北地區(qū)作為樣本區(qū)域進行地震活動性分析。
　　 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)域的地震活動性參數(shù),并建立了地震活動性模型,并在區(qū)域內(nèi)進行高斯光滑,更加精細地考慮了光滑半徑,更加

4、客觀地分配了各模型間的權重系數(shù)。在衰減關系方面,選用了利用中小地震記錄資料擬合的衰減關系,更加適用于弱震區(qū),另外還增加了一條衰減關系,綜合考慮了兩條衰減關系,降低了單一衰減關系帶來的不確定性。本文的結果表明,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與中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖

5、基本一致。結果表明地震活動性模型用于弱震區(qū)和中強地震區(qū)的地震危險性分析是可行的。
　　 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)的分布式地震活動性模型。三個模型中地震數(shù)據(jù)時間區(qū)段的長短各異,從而加權因子的取值依賴于時間長短。另外,根據(jù)該區(qū)的地震資料合理地選擇b值、震級上限和起始震級。求取了該區(qū)內(nèi)地震動峰值加速度圖及各大城市的危險性曲線。對比中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖,表明此模型用于強震區(qū)震級M

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