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1、一、模型研制的目的、必要性和需求分析川滇地区人口众多、地震活跃，是我国地震灾害最为严重的地区之一，合理的地震灾害评估 对川滇地区的防震减灾具有重要意义。Cornell 1968)提出的概率地震危险性分析(Probabilistic Seismic Hazard Analysis)可以给出某地区在一定时间范围内地表震动超过给定阈值的概率，是量化 地震危险性的有效手段，在建筑规划、抗震设防、平安教育等方面有着广泛的应用。概率地震危险性分析所需要的数据是对研究区平均地震活动水平的估计(Cornell, 1968),即研 究区地震长期发生概率。早期获得的地震长期发生率主要依靠单一学科资料，以对地震目录
2、的分 析为主(Gutenberg and Richter, 1944; Johnston and Nava, 1985; Working Group on California Earthquake Probabilities, 1988, 1990;傅征祥和王晓青，1993),也包括地震地质资料分析(Wesnousky, 1986;闻学泽，1990)和大地测量资料分析(Rikitake, 1974)等。1994年洛杉矶Northridge发生的Mw6.7地震对保险业造成了冲击，从而推动了制定地震相关 保险政策的加州地震管理局的成立，加州地震管理局提出了州际范围统一方法综合预测的需求， 但当时
3、尚无能满足需求的结果，因此学者们开始进行综合地震概率预测研究。Ward(1994)通过综 合当时加州地区地震地质、大地测量和测震学等资料，对加州地区进行了震源区划分，综合各学 科资料计算了南加州各震源区Mw5以上地震的长期发生率，并计算了其在未来30年中可能产生 的峰值地表加速度，通过绘制各类峰值地表加速度概率分布图为南加州地区地震危险性提供了量 化结果。Ward(1994)使用的资料范围全面，可较好的满足综合地震概率预测的需求，但受到当时观测 资料水平的限制(如只考虑断层的滑动速率而不考虑产状等)，随着各类观测资料的丰富，综合地 震概率预测也不断开展，在加州地区使用的统一加州地震破裂预测模型
4、(Uniform California Earthquake Rupture Forecast, UCERF)是其中的代表，统一加州地震破裂预测模型综合了加州地区 大量地震地质、大地测量、古地震资料，基于弹性回跳理论建立，目前已更新到第三版(UCERF3)。震源区面积最大长度滑动速率应变率年均地震矩b最大震级M级以上地震复发周期（年）序号(km2)(km)(mm/yr)(10-8/yr)(10,5Nm)值6.06.57.07.53110574221-1.39238.000.697.74648.16705.12876.461907.733216283190-2.34618.000.697.682
5、04.14224.21286.97760.58336947156-2.61294.000.697.59318.23355.39480.082187.323411656168-3.44649.000.697.62159.15176.68234.06843.123510328167-3.31553.000.697.62186.83207.42274.78989.793624353325-0.93368.000.697.92766.71815.3()949.091494.76373314100-3.37181.000.697.38258.73304.91505.64-387657215-3.5644
6、1.000.697.73338.07368.33459.931029.44394176145-2.60176.000.697.55465.63524.41729.175551.274026519296-1.01434.000.697.88568.32607.00715.331186.264115053246-2.57626.000.697.79291.39314.74383.03740.394242118305-3.042075.000.697.89123.05131.28154.22252.27437976195-2.89373.000.697.69349.74383.48488.28124
7、5.324411342297-2.28419.000.697.88588.51628.57740.751228.414512478172-3.37681.000.697.63156.96173.92228.99774.4946231697-3.40128.000.697.37355.44420.23706.88-479127206-1.65244.000.697.71572.21625.38788.351875.754822483420-2.37864.000.698.03474.36499.11564.65797.66494339137-2.74193.000.697.53397.68449
8、.90635.577754.845012257269-1.86370.000.697.83563.23605.20725.431299.975114370266-2.47575.000.697.83362.53389.54466.93836.735222609336-2.871050.000.697.93278.32295.64343.16534.175324353244-1.42562.000.697.79324.52350.53426.58824.56543295180-2.70144.000.697.65793.41875.971139.813454.36558094300-2.3631
9、0.000.697.88796.22850.421002.181661.96569507259-2.82455.000.697.82441.76475.66572.931046.925772484.3.4841.000.697.31914.771104.652052.25-以10km为间距，在研究区分布了 5963个点状潜在震源，根据表1的参数，使用公式计算 了各潜在震源不同震级范围地震的年均频次，结果见图5。以同样的间距设置了 5963个观测点， 在假设地震分别为泊松和非泊松分布情况下计算了 20182048年间上述潜在震源在这些观测点引起峰值地表加速度的概率分布。99,1001011021
10、03104,105c 99c 3尸 |0)o102c|03o104r I05c 99。 |o(F 1010102103c 重工 1()5图5各震源区潜在震源地震年均频次A, 5.0级以上地震；B, 6.0级以上地震；C, 7.0级以上地震2.1泊松分布情况当式(6)中当7尸1时，地震发生率与上次地震离逝时间无关，为泊松分布，式(6)可写为：一 _-TP(r/p，G，2)= 1 - e 乂 #(9)其中Tw为全部震源相应地震年均频次之和的倒数，从式可以看出，观测点处峰值地表加速度 超过A”的概率P仅与tj和t2的差即预测时长有关。图6给出了未来30年川滇地区泊松分布地震引起峰值地表加速度的概率分
11、布。在未来30年 中，川滇菱形块体内部大局部地区峰值地表加速度超过0.10g的概率在50%以上，主要边界断层 的超越概率在60%以上，其中局部地区超过80%；当目标为0.15g时 块体内部和主要边界带的 超越概率以约40%为界，主要边界带上局部地区的超越概率可达60%以上；当目标为0.20g时， 研究区大局部区域的超越概率在40%以下，只有主要边界带上局部地区可超过40%,最大超越概 率可达70%以上。由于只考虑研究区内地震的影响，研究区边缘的峰值地表加速度可能被低估， 但与其他边缘地区相比，四川盆地内部未来30年的峰值地表加速度更低，超过0.10g的概率缺乏 20%,而超越0.15g和0.2
12、0g的概率均在10%以下。随着目标峰值地表加速度的提高，高概率区域 范围也逐渐清晰，主要包括：鲜水河断裂带、莲峰-昭通断裂带、小江断裂带北段、小江断裂带南段、红河断裂带东段和程海断裂带中-南段等。结合峰值地表加速度结果和川滇地区震中分布、断 层滑动速率以及区域划分结果（图3）可以发现，高峰值地表加速度区域都位于主要震源区，具有较 强的历史地震活动水平或者较高的断层滑动速率。图6研究区未来30年峰值地表加速度超过不同阈值的概率（地震为泊松分布）CA,超过 0.10g； B,超过 0.15g； C,超过 0.20g低超越概率下的最大峰值地表加速度代表了研究区各处峰值地表加速度可能到达的最大值， 可
13、为重要建筑的选址或抗震设防提供参考。在超越概率为3%的条件下（图7A）,鲜水河断裂带、 安宁河断裂带、那么木河断裂带、大凉山断裂带、小江断裂带、红河断裂带和小金河断裂带等川滇 菱形块体的主要边界断裂带的最大峰值地表加速度均在0.70g以上，川滇菱形块体东边界的最大 峰值地表加速度最高，鲜水河断裂带和小江断裂带的最大峰值地表加速度甚至可超过0.90g,而四 川盆地内部最大峰值地表加速度缺乏0.40g。在超越概率为6%的条件下（图7B）,鲜水河断裂带和 小江断裂带的最大峰值地表加速度仍然较高，其中鲜水河断裂带中段、小江断裂带北段和小江断 裂带南段的最大峰值地表加速度值在0.80g以上，川滇菱形块体
14、主要边界断裂带及其附近区域的 最大峰值地表加速度均超过0.40g,四川盆地内部大局部地区最大峰值地表加速度在0.30g以下。An n i n) c a 。4 n s nA n 7 n no 1 nn n 1 n7 c a 04 n s nA n 7 n no 1 n图7低超越概率下研究区未来30年最大峰值地表加速度（单位为g,地震为泊松分布）A, 3%超越概率下最大峰值地表加速度；B, 6%概率超越下最大峰值地表加速度本研究中认为地震在观测点引起的峰值地表加速度为正态分布，期望由震级和距离共同决定, 标准差为0.22,使得较小地震也有引起较大峰值地表加速度的可能。震级-频度关系说明，小地震 的数量远多于大地震，因此分别计算了研究区级地震利7.0级以上地震引起的峰值地表加 速度，结
