地震安全性評(píng)價(jià)工作中的地震問(wèn)題二

地震安全性評(píng)價(jià)工作中的地震問(wèn)題2005年11月主要內(nèi)容—區(qū)域和近區(qū)域的地震資料收集和地震活動(dòng)性分析—地震安全性評(píng)價(jià)工作的概率法—地震安全性評(píng)價(jià)工作的確定性方法《中華人民共和國(guó)防震減災(zāi)法》規(guī)定：“重大建設(shè)工程和可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建設(shè)工程，必須進(jìn)行地震安全性評(píng)價(jià)；并根據(jù)地震安全性評(píng)價(jià)的結(jié)果，確定抗震設(shè)防要求，進(jìn)行抗震設(shè)防?！薄兜卣鸢踩栽u(píng)價(jià)管理?xiàng)l例》規(guī)定：“第三條新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程，依照《中華人民共和國(guó)防震減災(zāi)法》和本條例的規(guī)定，需要進(jìn)行地震安全性評(píng)價(jià)的，必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家地震安全性評(píng)價(jià)的技術(shù)規(guī)范，確保地震安全性評(píng)價(jià)的質(zhì)量?！眹?guó)家地震安全性評(píng)價(jià)的技術(shù)規(guī)范：中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB17741—2005《工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》本標(biāo)準(zhǔn)代替了1999年4月26日頒布、1999年11月1日實(shí)施的的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB17741-1999《工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》為什么要修訂規(guī)范？1,我國(guó)現(xiàn)行地震區(qū)劃圖（GB18306-2001)已不采用地震烈度表征地震動(dòng)；2,原規(guī)范（GB17741-19999）中的工作分級(jí)已不能滿(mǎn)足建設(shè)工程抗震設(shè)防的需求；3,應(yīng)增加地震動(dòng)峰值加速度復(fù)核的內(nèi)容。(17741-1999)和(17741-2005)的主要差別：1,工作分級(jí)：Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)互換Ⅳ級(jí)工作該為地震動(dòng)峰值加速度復(fù)核2,增加了“地震動(dòng)峰值加速度復(fù)核”一章3,調(diào)整了部分術(shù)語(yǔ)及其定義4,部分格式編排、章節(jié)劃分及表述方式。本國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是在1994年以來(lái)所實(shí)施的地震行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DB001-94《工程場(chǎng)地地震安全性平價(jià)工作規(guī)范》的基礎(chǔ)上，修改完善而形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的。是我國(guó)近三十年來(lái)地震區(qū)劃和地震安全性評(píng)價(jià)工作實(shí)踐的系統(tǒng)總結(jié)。與本國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的其他國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有：GB50267－1997核電廠(chǎng)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ7－1989建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ83－1991軟土地區(qū)工程地質(zhì)勘察規(guī)范GB18306－2001中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖還有：國(guó)家核安全法規(guī)HAF0101(1)：《安全導(dǎo)則核電廠(chǎng)廠(chǎng)址選擇中的地震問(wèn)題》地震安全性評(píng)價(jià)工作的分級(jí)：a)Ⅰ級(jí)工作包括地震危險(xiǎn)性的概率分析和確定性分析、能動(dòng)斷層鑒定、場(chǎng)地地震動(dòng)參數(shù)確定和地震地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)。適用于核電廠(chǎng)等重大建設(shè)工程項(xiàng)目中的主要工程；b)Ⅱ級(jí)工作包括地震危險(xiǎn)性概率分析、場(chǎng)地地震動(dòng)參數(shù)確定和地震地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)。適用于除Ⅰ級(jí)以外的重大建設(shè)工程項(xiàng)目中的主要工程；地震安全性評(píng)價(jià)工工作的分級(jí)：a)Ⅰ級(jí)工作包括地震危險(xiǎn)性的概率率分析和確定性分析、能動(dòng)斷層鑒定、、場(chǎng)地地震動(dòng)參數(shù)數(shù)確定和地震地質(zhì)質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)。適用用于核電廠(chǎng)等重大大建設(shè)工程項(xiàng)目中中的主要工程；b)Ⅱ級(jí)工作包括地震危險(xiǎn)性概率分分析、場(chǎng)地地震動(dòng)參數(shù)數(shù)確定和地震地質(zhì)質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)。適用用于除Ⅰ級(jí)以外的的重大建設(shè)工程項(xiàng)項(xiàng)目中的主要工程程；c)Ⅲ級(jí)工作包括地震危危險(xiǎn)性概率分析、、區(qū)域性地震區(qū)劃和地震小區(qū)劃，，適用于城鎮(zhèn)、大大型廠(chǎng)礦企業(yè)、經(jīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)開(kāi)發(fā)區(qū)、重重要生命線(xiàn)工程等等；d)Ⅳ級(jí)工作包括地震危險(xiǎn)險(xiǎn)性概率分析、地地震動(dòng)峰值加速度復(fù)核。適適用于GB18306-2001中4.3條b)、c)規(guī)定的一般建設(shè)工工程。c)Ⅲ級(jí)工作包括地震危險(xiǎn)性概率分分析、區(qū)域性地震區(qū)劃和地震小區(qū)劃，，適用于城鎮(zhèn)、大大型廠(chǎng)礦企業(yè)、經(jīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)開(kāi)發(fā)區(qū)、重重要生命線(xiàn)工程等等；d)Ⅳ級(jí)工作包括地震危險(xiǎn)性概率分分析、地震動(dòng)峰值加速度復(fù)核。適適用于GB18306-2001中4.3條b)、c)規(guī)定的一般建設(shè)工工程。地震安全性評(píng)價(jià)工工作的基本結(jié)果：：工程場(chǎng)地一定概率率水準(zhǔn)的地震動(dòng)參參數(shù)：—地震動(dòng)加速度（基基巖地動(dòng)水平峰值值加速度）：a—地震動(dòng)反應(yīng)譜：S（—地震烈度：I）如果在距離工程場(chǎng)場(chǎng)地R處發(fā)生震級(jí)為M的地震，要計(jì)算在場(chǎng)場(chǎng)地處的地震動(dòng)參參數(shù)值，就有地震動(dòng)衰減關(guān)關(guān)系:I=I(M,R)a=a(M,R)S=S(M,R)土層基巖地震安全性評(píng)價(jià)中中的概率法是怎么么回事？地震M距離R地震影響：烈度I加速度aI=I(M,R)a=a(M,R)烈度（加速度）衰衰減關(guān)系如果確切知道：距場(chǎng)址R處，要發(fā)生震級(jí)為M的地震工程場(chǎng)地工程場(chǎng)地地震M距離R地震影響：烈度I加速度aI=I(M,R)a=a(M,R)烈度（加速度）衰衰減關(guān)系如果確切知道：距場(chǎng)址R處，要發(fā)生震級(jí)為M的地震工程場(chǎng)地地震M距離R地震影響：烈度I加速度a我們只能說(shuō)，由由于距場(chǎng)址R處，可能發(fā)生震級(jí)為M的地震，場(chǎng)址可能受到烈度為I（加速度為a）的影響！可能性的大小——概率如果只知道：距場(chǎng)址R處，可能發(fā)生震級(jí)為M的地震I=I(M,R)a=a(M,R)工程場(chǎng)地地震M距離R地震影響：烈度I加速度a地震發(fā)生概率P如果這個(gè)地震地震震發(fā)生的概率為P，則我們說(shuō)：場(chǎng)址受受到地震影響的烈烈度為I（或加速度為a）的概率也是P。如果A，B兩地都有發(fā)生地震震的可能，則工工程場(chǎng)地受到地震震影響（烈度，加加速度）將來(lái)自自?xún)蓚€(gè)地震：工程場(chǎng)地地震M1發(fā)生概率P1距離R1I1或a1地震M2發(fā)生概率P2距離R2I2或a2這個(gè)例子的結(jié)果是是：工程場(chǎng)地受到地震震M1的影響，地震影響響為I1（a1）的概率為P1，地震M2的影響為I2（a2）的概率為P2。最簡(jiǎn)單的情況，M1=M2，R1＝R2，而且P1＝P2自然：I1=I2＝I（a1=a2=a）那么，問(wèn)：由于于兩個(gè)地震的影響響，工程場(chǎng)址受到到地震影響為I（或a）的概率是多少？？地震危險(xiǎn)性概率分分析工作的基本任任務(wù)就是：1，得到適合工作作地區(qū)的衰減關(guān)系（I，a，S(T)）＝f(R,M)2，確定工程場(chǎng)址周?chē)鷩?，空間每一點(diǎn)處處，發(fā)生震級(jí)為：：M=4，5，6,…地震的概率；3，計(jì)算得到場(chǎng)址址地震影響為I1，I2，I3…（或a1，a2，a3…，或S1，S2，S3…)的概率；；4，根據(jù)據(jù)工程特特點(diǎn)，給給出一定定概率水水平的地地震動(dòng)值值（I，a，，S)如何確定定發(fā)生一一次震級(jí)級(jí)為M的地震的的概率？？一、確定定發(fā)生k次地震的的概率泊松分布布：λkP(k)=——————e-λk!k=0,1,2,……………二、確定定一次震震級(jí)為M的概率必須知道道一群地地震的震震級(jí)分布布指數(shù)分布布：logN=a-bMMLogN震級(jí)指數(shù)數(shù)分布和地震事事件服從從泊松分布布是概率法的的兩個(gè)基基本假定定！存在的問(wèn)問(wèn)題：泊松分布布的假定定與對(duì)地地震成因因的物理理考慮有有矛盾所以，，目前在在地震危危險(xiǎn)性概概率分析析工作中中，假定定分段泊松松分布◎基基本本統(tǒng)計(jì)關(guān)關(guān)系只在在一定的的空間范范圍內(nèi)成立：地震帶中國(guó)地震震區(qū)、地地震帶的的劃分◎只有有在統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)據(jù)完完整的條條件下，，統(tǒng)計(jì)結(jié)結(jié)果才是可可信的必須對(duì)地地震資料料進(jìn)行完完整性分分析地震危險(xiǎn)險(xiǎn)性概率率分析工工作步驟驟一、在有有關(guān)地震震帶內(nèi)，，劃出可可能發(fā)生生破壞性性地震的的范圍—潛潛在震源源區(qū)。。依據(jù)：：地震活活動(dòng)資料料地質(zhì)構(gòu)造造資料地球物理理資料給出地震震帶的震震級(jí)上限限MUZ二、統(tǒng)計(jì)計(jì)確定各各有關(guān)地地震帶的的地震活活動(dòng)性參參數(shù)b值，年年平均發(fā)發(fā)生率ν（資料完整整；地震震活動(dòng)趨趨勢(shì)分析析）地震帶地震帶潛在震源源區(qū)三、求出出地震帶帶內(nèi)各個(gè)個(gè)潛在震震源區(qū)各各震級(jí)擋擋的地震震年平均均發(fā)生率Mmi，J四、計(jì)算算場(chǎng)點(diǎn)的的地震影影響（I，a，，或S）其中，峰峰值加加速度a和反應(yīng)譜譜S都是基巖巖處的數(shù)數(shù)值；五、根據(jù)據(jù)鉆孔資資料，，建立場(chǎng)場(chǎng)址處的的土層模模型；六、根據(jù)據(jù)基巖反反應(yīng)譜，，求得滿(mǎn)滿(mǎn)足該反反應(yīng)譜的的地震時(shí)時(shí)程；（人工時(shí)時(shí)程合成成）七、計(jì)算算地震波波形（時(shí)時(shí)程）有有基巖傳傳播的地地表的變變化；（土層反反應(yīng)分析析）八、計(jì)算算得到傳傳播的地地表的地地震波的的反應(yīng)譜譜；九、給出出工程所所需的概概率水準(zhǔn)準(zhǔn)的反應(yīng)應(yīng)譜。地震資料料的收集集和分析析—區(qū)域—近區(qū)域域“區(qū)域范圍圍”是多多大？國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)定：：“區(qū)域取取對(duì)工程程場(chǎng)地地地震安全全性評(píng)價(jià)價(jià)有影響響的范圍圍，不應(yīng)應(yīng)小于工工程場(chǎng)地地外圍150km?！薄碧貏e要注注意：一、對(duì)工程場(chǎng)場(chǎng)地地震震安全性性評(píng)價(jià)有有影響的的范圍二、不應(yīng)小于于工程場(chǎng)場(chǎng)地外圍圍150km絕不能不不加分析析地只取150km中國(guó)地震震目錄《中國(guó)地地震目錄錄》，李李善邦，，1960《中國(guó)地地震目錄錄》，李李善邦，，1970《中國(guó)地地震目錄錄（前前1831——1969）》》，1983《中國(guó)地地震目錄錄（1970—1979））》，顧顧功敘，，時(shí)振梁，，1984《中國(guó)地地震簡(jiǎn)目目（前780——1986）》》，《中國(guó)歷歷史強(qiáng)震震目錄（（前23世紀(jì)——1911）》》《中國(guó)近近代強(qiáng)震震目錄（（1912-1990）》各個(gè)版本本都有變變化??！其他資料料：《中國(guó)地地震歷史史資料匯匯編》1——5卷卷《中國(guó)歷歷史地震震圖集》》元元、明、、清卷卷《地震觀觀測(cè)報(bào)告告》每每年年出版各地震臺(tái)臺(tái)網(wǎng)的報(bào)報(bào)告研究論文文……………地震資料料的完整整性分析析：—早期地地震資料料大量缺缺失中國(guó)歷史史地震資資料的來(lái)來(lái)源：：歷代中央央和地方方政府的的記載，，民間的的記載，，墓碑，，碑記，，地方志志…完整程度度取決于于當(dāng)時(shí)的的政治、、軍事、、文化、、經(jīng)濟(jì)狀狀況。公元前780—1500年年西部少地地震？？臺(tái)灣無(wú)地地震？？公元1501—1900年年?yáng)|部地震震多于西西部？？1901年—1950年50年間間，地震震活動(dòng)范范圍大體體上與目目前的認(rèn)認(rèn)識(shí)相當(dāng)當(dāng)！公元前780年年—2000年地震資料料完整性性分析：：根據(jù)各歷史時(shí)時(shí)代的經(jīng)濟(jì)、、政治地理情情況縣治的密度統(tǒng)計(jì)分析（（黃瑋瓊））…大體上，在華華北地區(qū)：M≥6地震，明明代開(kāi)始基基本完整M≥5地震，1900年開(kāi)開(kāi)始基本完整整注意每個(gè)地震震事件的定位位精度，不同同版本地震目目錄的精度表表示方法略有有不同，一般般情況是：I類(lèi)：≤10公里II類(lèi)：≤25公里III類(lèi)：≤50公里IV類(lèi)：≤100公里V類(lèi)：≥100公里注意各版本地地震目錄中地地震參數(shù)的變變化，以及有有疑問(wèn)之處，，如對(duì)工程場(chǎng)場(chǎng)址可能有影影響，必須進(jìn)進(jìn)一步收集資資料，甚至進(jìn)進(jìn)行必要的調(diào)調(diào)查，以確認(rèn)認(rèn)其可用參數(shù)數(shù)。如：1695年臨汾地震震、1556年華縣地震震的震級(jí)變化化地震目錄中宏宏觀震中和微微觀震中位置置相差較大者者…還應(yīng)收集：地震震源機(jī)制制資料地震等值線(xiàn)圖圖等宏觀資料料…區(qū)域地震活動(dòng)動(dòng)性分析：空間分布特征征：叢集、空空區(qū)……………注意結(jié)合構(gòu)造造特征時(shí)間分布特征征：起伏、……………可采用“定量量”描述的方方法。近場(chǎng)地震資料料6.2.1對(duì)對(duì)破壞性地地震的參數(shù)有有疑問(wèn)時(shí)，應(yīng)應(yīng)進(jìn)行資料核查和現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。這是極為重要要的工作，特特別是對(duì)一級(jí)級(jí)工作。但也是很很困難的工作作。實(shí)例：·1484年居庸地地震的震中位位置：宣化——居庸關(guān)—延慶東東北·1604泉州海外外地震時(shí)，惠惠安的烈度·1046年山東登登州岠嵎山地地震的位置·1948年山東文文登北面海中中地震（微觀觀震中和宏觀震中中相差50km）…地震活動(dòng)性參參數(shù)統(tǒng)計(jì)確定定：一、地震活動(dòng)動(dòng)水平：年平平均發(fā)生率ν4λkP(k)=——————e-λk!其中，λ是泊松分布的的數(shù)學(xué)期望值值即：未來(lái)T年內(nèi)，事件最最可能動(dòng)發(fā)生生次數(shù)為λ次可用過(guò)去T年的實(shí)際地震震來(lái)代替，λ＝T××ν問(wèn)題在于，取取哪一段T年的地震數(shù)據(jù)據(jù)來(lái)統(tǒng)計(jì)？？地震活動(dòng)趨勢(shì)勢(shì)分析：分段泊松分布布而地震活動(dòng)水水平是起伏的的：必需對(duì)未來(lái)地地震活動(dòng)水平平進(jìn)行分析：：高、低、、還是平均均地震的震級(jí)分分布：logN=a––bM統(tǒng)計(jì)求b值：注意：在一個(gè)個(gè)地震帶內(nèi)保證地震資料料的完整確定地震帶的的ν和b數(shù)值可以得到地震震帶內(nèi)各個(gè)震震級(jí)檔地震的的年平均發(fā)生生率M年平均發(fā)生率率把地震帶各震級(jí)級(jí)檔地震年平平均發(fā)生率分分配給地震帶帶內(nèi)各潛在震震源區(qū)分配原則：“應(yīng)按各潛在在震源區(qū)資料料依據(jù)的充分分程度和相應(yīng)應(yīng)各震級(jí)檔地地震發(fā)生的可可能性大小確確定空間分布布權(quán)系數(shù)。””考慮多種因素素：—?dú)v史地震頻頻度和強(qiáng)度—構(gòu)造活動(dòng)—等等對(duì)每個(gè)因素，，每個(gè)震級(jí)擋擋，對(duì)地震帶帶內(nèi)各潛在震震源區(qū)評(píng)分每個(gè)潛在震源源區(qū)，各個(gè)震震級(jí)擋，求所所有因素得分分總和（必要要時(shí)各因素加加權(quán)），歸一一，即得該潛潛在震源區(qū)在在該震級(jí)擋的的空間分布函函數(shù)值。因素1因素2因素3……潛在震源區(qū)1XXX潛在震源區(qū)2XXX潛在震源區(qū)3XXX……在每個(gè)地震帶內(nèi)內(nèi)，對(duì)每個(gè)震震級(jí)擋，考慮慮所有因素，，給各潛在震震源區(qū)評(píng)分地震帶和潛在在震源區(qū)地震震活動(dòng)性參數(shù)數(shù)：地震帶：地地震帶的震級(jí)級(jí)上限MUZ4級(jí)以上地震年年平均發(fā)生率率ν4震級(jí)分布：b值潛在震源區(qū)：：震級(jí)上限MU空間分布函數(shù)數(shù)：fI,Mj方向性函數(shù)：：fI(θ）這一套參數(shù)表表征了我們對(duì)對(duì)地震環(huán)境的的全部認(rèn)識(shí)據(jù)此，進(jìn)行地地震危險(xiǎn)性概概率計(jì)算??！地震安全性評(píng)評(píng)價(jià)的確定性性方法：——?dú)v史地震震法取廠(chǎng)址周?chē)袣v史地震震，計(jì)算對(duì)廠(chǎng)廠(chǎng)址的影響，取取其最大者。?！卣饦?gòu)造造法劃分構(gòu)造區(qū)……………構(gòu)造區(qū)構(gòu)造區(qū)構(gòu)造區(qū)發(fā)震構(gòu)造發(fā)震構(gòu)造場(chǎng)址發(fā)震構(gòu)造MM與已知發(fā)震構(gòu)造造相關(guān)的最大大潛在地震最大彌散地震震M置于其可能發(fā)發(fā)生范圍內(nèi)距距場(chǎng)址最近處處9.3——應(yīng)取地震震