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川滇及邻区中强地震烈度衰减关系的适用性研究

孙继浩  
【摘要】:我国是世界上地震灾害最为严重的国家之一,严重的地震灾害给人民的生命财产和经济建设带来重大的损失。川滇及其邻区是我国地震活动强烈的地区,历史震例资料丰富,尤其是中强地震震例较多,该地区目前仍是地震频发,影响较大的地区,研究该地区的烈度衰减规律具有现实意义。在我国现有的经济水平下,如何对目标区域进行地震安全性评估以及快速判定地震影响范围是非常重要的,本文重点就是研究目标地区烈度衰减规律和分布模型,以期得出一个适用于该地区的烈度衰减分布模型,从而可以快速地对该地区发生的地震进行烈度分布区域的模拟,进而辅助救援力量展开抗震救灾的应急工作。 本文对川滇及其邻区的历史震例进行了系统的整理,最后选取了91个6.0级以上的典型地震,并利用GIS方法进行数字化处理,得到了这些历史震例烈度分布的长度及面积数据,综合考虑震中位置的构造环境及影响范围的地形地貌条件,把这些震例数据分别归类于西南地区和盆地地区。目前常用的烈度衰减模型是椭圆模型,在长短轴方向上烈度随震中距衰减,根据前人的经验公式I=a+bM+clg(R+R0)对得到的各烈度区长短轴数据按照椭圆模型进行拟合,得到西南地区、盆地地区和全区域的烈度衰减规律,通过和前人成果的对比和实际数据之间的比较,结合烈度修正方法,得到更加准确和适合目标地区的烈度衰减规律。 根据各烈度区面积数据拟合出面积与震级和烈度的关系S=exp(a-bI+cIM),结合面积关系和长短轴衰减规律,并通过模拟等震线图和实际震例进行叠加对比,进一步修正椭圆模型的烈度衰减规律。统计规律做出的结果需要用到限头限尾的原则进行修正处理,通过烈度偏移进行外包线调整和高烈度区调整。 不同的地震有其各自适用的模型,传统的中强地震使用椭圆模型进行烈度衰减评估比较方便,但在存在明显破裂的大地震中,使用断层距模型并通过缓冲区分析的方法进行地震烈度衰减评估显然是更合适的。通过对1970年后的历史震例资料进行统计,得到了关于震级与破裂长度的关系以及震级与缓冲区分析中缓冲距离d的关系。在7.5级以上的强震中,由震级等基本参数即可确定整个缓冲区的分布,其模拟结果比较接近于实际地震,通过进一步的分析本文得到了一些利用缓冲区分析的方法进行烈度分布评估的初步成果。 本文在研究了烈度衰减规律和烈度分布模型之后,利用VB和ArcGIS将所得的规律及模型集成到一个插件模块中,在已知地震基本参数的情况下,利用该集成软件可以快速的得到特定地震的烈度分布情况,进而向应急工作提供支持。


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