川滇地区地震动估计及烈度速判新方法研究

Based on the abundant seismic records and drilling data of Sichuan-Yunnan areas, this project is supposed to build a strong motion database and develop a new ground motion attenuation model by fitting the five NGA models with seismic records. As the new model consider the source and site effect, it can improve the estimate of ground motion. However, the attenuation model cannot give a desirable estimate of large earthquake and near-fault ground motion. In order to make up this deficiency, this project will derive the source parameter, geometrical attenuation function of path effect, quality factor and site amplification factors from the seismic records of small earthquakes by using inversion theory. Then construct effective finite fault source model and use stochastic model to simulate the large earthquake ground motion and near-fault characteristics, such as magnitude saturation, Hanging wall effect and directivity effect. The research has much significance for the stochastic model application to the other regions in China. Finally, using the relationship between seismic intensity with ground motion parameters, project will develop a new method to predict quickly the intensity distribution when large earthquake attack the Sichuan-Yunnan areas in the future, which will help the government to make decisions for earthquake emergency and rescue.

以川滇地区丰富的强震动数据和强震动台站场地钻孔数据为基础，建立川滇地区强震动数据库。应用五种NGA(Next generation attenuation) 模型，开展包涵有震源机制、场地效应的新一代地震动衰减关系研究，以提高目前我国对于川滇地区地震动估计的可靠性。为了弥补衰减关系对于大震以及近场地震动估计的不足，本项目基于川滇历史小震数据，反演点源随机模型的震源参数、地区地震波几何衰减函数、品质因子以及场地放大系数。利用大震的震源机制，构建合理的有限断层震源模型，应用随机模型重现历史大震的地震动场，以探索大震震源谱特性以及近场地震动特征，例如近场地震动震级饱和、上下盘效应、方向性效应等。研究成果对我国其他地区基于随机模型的地震动场模拟具有很大的借鉴意义。最后，基于地震烈度和地震动参数的关系，实现川滇地区地震烈度速判,为政府应对未来破坏性地震提供决策依据。

本项按照计划书，截止时间2014年底，共收集到川滇地区152个地震事件中的1076条强震动数据（震级范围Ms3.0-7.0），并获得了部分强震动台站场地钻孔资料，整理分析制成了川滇地区的数字强震动数据库。.本项目基于数字强震动数据库，采用回归统计方法得到了川滇地区中小震水平向基岩场地和土层场地的地震动峰值及加速度反应谱衰减关系。.为了改善地震动衰减关系对大震以及近场地震动的估计，本项目根据川滇地区中小震强震动数据，反演了川滇地区基于随机模型的震源谱、地震波的衰减函数以及场地高频衰减系数等参数，建立了点源随机模型。同时引入有限断层模型，重演了川滇地区大震的地震动场。.本项目开发了基于GIS软件平台的川滇地区地震烈度速报系统。该系统已经收集了川滇地区的活断层资料，在确定未来地震三要素（时间，地点，震级）的第一时间内，根据震中位置自动寻找发震断层，获取断层的走向、倾角等参数。依据反演的随机模型参数，预判地震intensity行初判。随后引入强震动数据对模型参数进行修正，采用有限断层随机模型来模拟大震的尺寸效应，进而可以快速判断地震烈度的分布。.本项目以川滇地区强震动数据为基础，以随机模型为主要方法，开发了川滇地区地震动估计以及地震烈度速判新模型。相对于目前国内常用的基于转换方法获取的地震动衰减关系和地震烈度衰减关系，本项目模型能更好的模拟大震以及近场地震动和地震烈度的分布。.本项目开发的地震烈度速报模块加入到四川省地震烈度速判系统之中.通过地震三要素自动触发，可在5-60秒内完成地震烈度自动首次速判，并自动生成和发布多种图形数据成果；随着地震数据信息增多，可不断修正和继续发布速判成果,提高了地震烈度速报的时效性和可靠性。