李蕾 张忠利
（广西壮族自治区地震局，广西，南宁，530022）
【摘 要】随着社会经济的高速发展，国家对地震安全的要求不断提高，社会对地震安全的需求不断增强，中国地震局在GB18306-2001基础上编制完成了新一代地震动参数区划图。目前新一代区划图在全国地震系统已开始广泛应用，成为地震安全性评价工作的重要依据。本文根据新一代区划图的内容，比较、分析和总结了新一代区划图编制的一些核心技术及其在广西地区震灾防御中应该注意的问题。
【关键词】新一代；区划图；关键技术；应用
引言
地震区划图是震灾防御的基础。地震区划图的编制技术是震灾防御的核心技术之一。到目前为止，我国已经编制完成了五代地震区划图。几代区划图的编制反映了我国地震科学发展的不同阶段，以及与国际地震区划研究与实践不断接轨的过程。编图方法从简单的“地震重复”、“百年尺度地震预测”发展到有中国特色的地震危险性概率分析方法（李善邦等，1957；国家地震局，1981；Cornell C.A.，1968；胡聿贤等，2001；高孟潭，2003）；编图参数由地震烈度发展到地震动参数；区划图的使用由“参考”、“依据”发展到“强制性的国家抗震设防标准”。近年来，中国地震局组织有关专家进一步提出和完善了我国第五代地震区划图编图的基本原则，对其中的关键科学技术问题进行攻关研究，形成相应的编图技术。目前，第五代地震区划图编制技术工作环节已经完成，成为地震安全性评价等震害防御工作的重要依据。本文根据新一代区划图的内容，比较、分析和总结了新一代区划图编制的一些核心技术及其在广西地区震灾防御中应该注意的问题。
1．三级潜在震源区模型
潜在震源区划分是概率地震危险性分析的核心。在编制三代、四代地震区划图时，均采用了二级潜在震源区模型，即地震统计区（地震带）与潜在震源区。在近20年的应用中，发现二级潜在震源区模型尚存在一些缺陷。二级划分中的潜在震源区主要依据地震构造和地震活动密集等标志划分，对构造控制的地震活动性反映较好。我国地震活动性研究成果表明，不同震级段地震活动的空间分布特征表现出较大的差异，强震受断裂构造控制较为明显，而中小地震活动分布较为弥散，发震构造标志并不清晰。因此，对于一些地震构造认识较为模糊的地震活动，尤其是中等强度地震活动，由于难于确定和明确划分相关的潜在震源区，地震危险性评价时往往对这部分地震活动的地震危险性估计不足，在广西等一些中强地震活动区或活动构造不发育地区，这一问题就表现得更加突出。
针对上述不足，为合理考虑不同震级段地震活动空间分布特征的差异，重视中强地震活动的地震危险性影响，五代图编制中在二级潜在震源区模型的基础上，提出三级潜在震源区模型，以更好地表述地震活动的空间不均匀性。三级潜在震源区模型由地震统计区、背景地震活动潜在震源区（简称背景源）和构造潜在震源区（简称构造源）构成。地震统计区根据地震活动大尺度分区分带的特征确定，通常基于地震带或多个地震带的联合来划分；背景源重点依据地震区带中不同部分和段落在地震构造背景上的差异，及其对地震活动性的影响确定，通常以中等尺度的地震构造分区或多个地震构造分区的联合来划分；构造源重点依据局部构造条件及地震活动分布特征确定，通常基于活动构造或多条活动构造的联合、深部地球物理场的特征、地震条带或其他密集分布特征等局部地震构造表现来划分。地震统计区用以反映地震活动的总体统计特征；背景源用以反映不同地震构造环境中中小震级地震活动特征的差异；构造源用以反映局部构造相关的地震活动特征。地震统计区内地震活动性的不均匀性，由构造源上的中强地震活动性和背景源上中小地震活动性共同表现出来。
1.1 广西三级潜在震源区模型
新版区划图将广西中西部地区划入了右江地震带，即新版区划图中广西跨越了华南沿海地震带（Ⅰ）、长江中游地震带（Ⅱ）和右江地震带（Ⅲ）3个地震统计区，共涉及61个背景源，244个构造源（图1、表1）。由于四代区划图中没有单独划分出右江地震带，而是将其归属于东南沿海地震带，因此可以将新版区划图中华南沿海地震带和右江地震带合并成一个统计区，不考虑背景源，仅对统计区范围内构造源的数量和级别与四代区划图进行对比（表1、表2），可以看出：在长江中游地震带统计范围内，新版区划图比四代区划图增加了6个5.5级潜在震源区、9个6.0级潜在震源区，6.5级以上潜在震源区的划分相同；在华南沿海地震带和右江地震带统计范围内，新版区划图比四代区划图增加了15个5.5级潜在震源区、25个6.0级潜在震源区、8个6.5级潜在震源区、4个7.0级潜在震源区、2个7.5级潜在震源区，8.0级潜在震源区划分相同，均为2个。新版区划图潜在震源区划分方案的变化，特别是华南沿海地震带和右江地震带潜在震源数量、等级的显著提高，必将对广西及邻近地区地震安全性评价等震灾防御工程产生重要的影响。
2．地震活动性参数的确定
在CPSHA方法中地震活动性参数主要包括地震统计区的b 值与M4 级以上地震年平均发生率ν4 值。以往的安评工作中，地震统计区地震活动性参数b 值与ν4 普遍存在估值不足的问题。例如，在三代图方案和四代图方案中，华南沿海地震统计区ν4值分别取0.23或1.16；长江中游地震统计区ν4值分别取1.909或1.51，而根据1970-2010年仪器记录地震资料的统计结果表明，华南沿海地震统计区ν4值为3.6829，长江中游地震统计区ν4值为5.2439。此外，潘华等（2013）对三代图和四代图所用各地震统计区b 值进行了统计，发现50%以上取值小于0.7，70～80%取值小于0.8，甚至有将近20%的地震统计区取值小于0.6。根据对国际上30 多个国家地震区划工作的调研，目前较常见的做法是取b 值0.8 左右，稳定地区b 值更大。现代仪器记录地震的统计结果也反映出b 值较大，通常也在0.8～1.0 之间。因此，对ν4 值估计偏低会导致地震总量估计不足，加上大量的潜在震源区新区的划分，必然造成地震活动性水平被低估；小b 值会导致对中强地震危险性估计不足而过高估计大震危险性。这两方面的问题对于五代图的结果都会产生不利的影响。
2.1 广西相关地震带地震活动性参数
新版地震区划图在地震统计区地震活动性参数的确定中，遵循了3个重要原则：①重视资料不完备性和认识不确定性；②客观反映地震活动水平与特征；③统计基础上的综合分析。按照这一原则和新版区划图的划分方案，我们对华南沿海地震带、长江中游地震带和右江地震带的ν4与b值进行了统计、分析，本次统计中充分吸收了1950年、1970年以来大量仪器记录的资料。统计结果显示，与四代区划图常用值相比，三个地震带新确定的ν4与b值均得到不同程度的提高，且更接近实际资料。
2.1.1 华南沿海地震带
华南沿海地震带是地震活动较强的地区，中强地震记载较多，有100多次M5级以上地震，最大地震达7?级。华南沿海地震带最早地震记载始于公元963年，1500年之前地震缺失较多，1500年以来，M5级以上地震相对较完整，M≥5.0级地震发生较为平稳，1970年以来4级以上地震记录较全。公元1507和公元1871是两个地震活动相对密集期的开始，未来地震活动水平不应低估活跃期水平。
（1）多方案统计计算
为克服样本资料不完备性可能导致的认识偏差，我们分4个统计时段对华南沿海地震带不同震级档地震累积年平均发生率进行了统计，统计结果见表3。根据该地震带地震活动特征与G-R关系，得到相应时段的b值与ν4值，结果见表4。
应该注意的是，与第四代地震区划图衰减关系相比，新版地震区划图由于地震动衰减模型的变化和高震级强震记录的增加，高震级下的峰值加速度有所降低，而中强地震区的峰值加速度则在低震级时有所提高。
4．结语
（1）新版地震区划图在以往二级潜在震源区划分的基础上，进一步提出三级潜在震源区模型，在中小震级段，地震活动的空间不均匀性由构造源和背景源共同表达，这点与二级潜在震源区模型不同。而在中强震级段，地震活动的空间不均匀性仅由构造源表达。从而使得CPSHA 方法能够更加细致地刻画中强地震活动区地震空间分布特征，也更加符合广西地震活动的客观实际。
（2）新版地震区划图潜在震源区方案共包括29个地震统计区，77个背景源，1199个构造源，其中，广西及邻近地区共涉及华南沿海地震带、长江中游地震带和右江地震带3个地震统计区，61个背景源，244个构造源。与四代区划图进行对比，新版区划图中广西及邻近地区潜在震源数量、等级均有显著的提高，这必将对该地区地震安全性评价等震灾防御工程产生重要的影响。
（3）按新版地震区划图衰减关系的分区，广西属东部强震区和中强地震区。新版地震区划图由于地震动衰减模型的变化和高震级强震记录的增加，高震级下的峰值加速度有所降低，而广西等中强地震区的峰值加速度则在低震级时有所提高，应该予以特别的注意。
（4）新版地震区划图除了已应用于区划图编制计算，目前业已作为推荐性的参数方案应用于我区大量重大工程地震安全性评价和地震小区划工作。未来随着在大量工程实践中的应用，该方案会进一步得到检验和不断地改进，并在防震减灾工作中发挥其应有的作用。
参考文献：
[1]Cornell C A . 1968. Engineering seismic risk analysis [J]. BSSA, 58 (5).
[2]高孟潭．2003．新的中国地震区划图．地震学报[J]，25（6）：630-636．
[3]高孟潭，卢寿德．2006．关于下一代地震区划图编制原则与关键技术的初步探讨[J]．震灾防御技术，1（1）：1-6．
[4]国家地震局．1981．中国地震烈度区划报告．北京：地震出版社．
[5]胡聿贤，高孟潭，杜玮，等．2001．GB1 8306-2001《中国地震动参数区划图》宣贯教材．北京：中国标准出版社．
[6]李善邦．1957．中国地震烈度区域划分图说明．地球物理学报 [J]，6（2）：127-158.
[7]潘华，高孟潭，谢富仁．2013．新版地震区划图地震活动性模型与参数确定．震灾防御技术[J]，8（1）：11-23．
[8]俞言祥，李山有，肖亮．2013．为新区划图编制所建立的地震动衰减关系．震灾防御技术[J]，8（1）：24-33．
基金项目：
广西地震科学基础研究项目（桂科攻12426001-4）资助
作者简介：
李蕾，女，生于1971年，高级工程师。主要从事地震地质及工程地震研究.
论文作者:李蕾,张忠利
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年7月供稿
论文发表时间:2015/11/11
标签：区划图论文; 震源论文; 震级论文; 广西论文; 活动性论文; 华南论文; 震灾论文; 《工程建设标准化》2015年7月供稿论文;