基于多因素的地震影响场研究

论文摘要

我国大部分地区地震台站稀疏,地震影响场主要依据通过地震动衰减关系计算的地震动图进行快速预测,而目前我国存在地震动衰减关系地区适宜性不够、场地条件复杂等问题,地震影响场往往依靠现场震害调查与烈度评定确定。因而基于多源数据、多角度分析的地震影响场研究成为亟需解决的问题。本文在卫星遥感、台站观测、历史震例地震烈度评定等研究分析基础上,收集了九寨沟地震前后升降轨合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）哨兵（Sentinel1A/IW）影像、美国航天飞机雷达地形测绘任务（Shuttle Radar Topography Mision,SRTM）公里格网的数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）地形数据、四川地区2008-2017年12次5级以上地震的强震观测记录数据,从空-地两方面对地震影响场进行了研究。本文首先以九寨沟Ms7.0地震为例,利用地形数据对该地震周围地区进行了场地分类,从地震动加速度时程、加速度反应谱、衰减特征等多个角度分析了不同场地条件对地震动的影响。然后从12次地震中挑选出可用的强震台站记录的水平地震动峰值加速度（Peak Ground Acceleration,PGA）,采用分步回归和最小二乘法,拟合建立了四川地区的地震动衰减关系,并与第五代《中国地震动参数区划图》衰减关系、汪素云中国西部地震动衰减关系进行了对比分析。最后以九寨沟Ms7.0地震为例,基于Sentinel1A影像、余震、峰值加速度等卫星和台站观测数据,从同震形变、余震和PGA空间分布等多方面综合确定了地震影响场,并与国家发布的烈度进行对比验证。研究结果表明,地震影响场受地震震级、地震断层破裂长度、地震动传播距离、场地条件等多种因素的影响;本文在缺少地表浅层地震剪切波速实测资料的情况下,采用地形坡度作为Vs30（地表以下30米范围内的平均剪切波速）的一种替代指标,根据Vs30与坡度的经验统计关系以及基于Vs30的场地分类方法,对场地进行了快速分类,并分析了不同场地对地震动峰值加速度和加速度反应谱的影响,结果显示土层对地震动具有明显的放大效应;因此,通过分步回归分析得到了考虑Vs30的PGA衰减关系。综合考虑D-InSAR分析获得的九寨沟地震同震形变范围分布、余震范围分布,以及台站记录的PGA空间分布等数据,确定了九寨沟地震影响场分布,与通过地震现场调查评定的该地震烈度分布图进行了对比验证。结果表明通过多因素综合评估,可以得到相对准确的地震影响场分布,能够为震后应急指挥与救援提供重要决策参考。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吴效勇

导师: 王晓青

关键词: 强震记录,场地条件,地震动衰减关系,地震影响场

来源: 中国地震局地震预测研究所

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学,地质学,地球物理学

单位: 中国地震局地震预测研究所

分类号: P237;P315.7

总页数: 78

文件大小: 10984K

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