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——————习近平

【刘静伟等-BEE】川滇地区地震动预测方程的比较与选择

发布时间: 2024-10-14

来源: 地质灾害研究中心

       川滇地区是中国地震最活跃的地区之一。地震动模型是地震危险性分析的重要组成部分,因此选择(或建立)适合该地区的地震动模型至关重要。川滇地区数字地震动记录数量的增加,为当地地震动预测方程的建立提供了条件,近年来,多套基于强地震动记录的地震动预测方程建立并发表。这些新建立的地震动预测方程的合理性、可靠性亟需得到评价,以为川滇地区地震动模型提供支撑,更好地服务于地震危险性评估。

       刘静伟等通过对地震动预测方程自身模型、采用的数据范围与质量、预测结果与实际记录数据的比较等方面的分析,对现有地震动预测方程进行了评价并推荐了适合川滇地区的预测方程。首先评估本地地震动预测方程固有质量(包括各方程使用的基础数据、变量和函数形式等)的定性评价,确定了一组候选预测方程。然后,对比分析了各地震动预测方程的预测结果与该地区最近强震记录观测数据的匹配程度(图1)。在所有候选方程中,预测值与观测值之间的匹配度参差不齐。分析显示,由于基础数据资料的限制和函数形式的缺陷,一些新建立的当地地震动预测方程对地震动预测表现出较明显的偏差(图2)。基于对预测方程固有质量和预测结果可靠性的评估,只有一套地震动预测方程被推荐。此外,对三种国际上广泛使用的地震动预测方程的预测结果与实际观测值进行了比较,结果表明,川滇地区的强地面运动具有多变性,但三种国际上广泛使用的地震动预测方程的预测结果显示出更小的偏差(图3)。因此,建议地震危险分析中联合使用本地和广泛使用的优质地震动预测方程,以更好的捕捉该地区强地面运动预测中的认知不确定性。

       该成果发表在国际期刊Bulletin of Earthquake Engineering,原文链接: https://doi.org/10.1007/s10518-024-01861-9. Jingwei Liu, John Douglas*, 2024. Comparison and selection of ground motion prediction equations for the Sichuan–Yunnan area, southwest China. Bulletin of Earthquake Engineering, 22, 2303–2328. SCI

图1 川滇地区各候选地震动预测方程不同震级下PGA处及1s周期处地震动预测值与观测值随距离的变化(基岩)

图2  川滇地区地震动预测方程在PGA、0.1s及1s周期处预测值与观测值比较的事件间残差随断层距的变化

图3 国际广泛使用与我国五代图采用的地震动预测方程在PGA、0.1s及1s周期处预测值与观测值比较的事件间残差随断层距的变化