农村人口流动对地震灾害人员伤亡评估的影响研究?以张家口为例

通过对农村人口流动的数据统计,利用Pearson相关分析法,分析不同因素下张家口地区村镇人口流动情况,发现流动人口率与人均水浇地面积和地理位置存在显著的相关性,并建立该区域村镇人口流动关系模型。通过实地调研张家口地区村镇人口数据,验证了村镇人口流动关系模型的适用性。基于公里格网人口、建筑物等基础数据,进行张家口地区设定地震灾害人员伤亡评估,结果表明,基于村镇人口流动关系模型修正后的人员伤亡评估结果与专家修正后的结果更接近。村镇人口流动关系模型可给出合理修正后的地震灾害人员伤亡评估结果,且更适用于6.0级以上有人员伤亡的地震评估。     

东部地区地震人员伤亡评估方法研究

我国是地震多发的国家之一,其中破坏性地震的发生频率也相对较高。伴随着我国经济的高速发展与城市化进程的加快,地震风险意识的提高以及国家对地震应急救援能力的更高要求都促进了对地震灾害评估方法的研究。其中地震人员伤亡评估方法更是灾情预测的重中之重,然而我国大部分历史地震都发生在西部,已有的地震人员伤亡评估方法也是基于西部历史地震资料统计分析得出的。人口密度更高和经济更为发达的东部地区,一旦遭遇破坏性地震,其灾害程度将远超西部,因此现有方法已不能很好地满足东部地区的地震预防和应急救援决策需求。需要结合东部地区的特点修正适用于东部地区的地震人员伤亡评估方法。本文初步分析了东西部影响地震人员伤亡的影响因素,对比主要区域差异,指出东西部地区建筑的抗震性能差异主要体现在城市自建房屋的比例和农村主要结构类型占比上。给出了东部地区地震人员伤亡评估的修正系数,并通过算例分析了其适用性。     

应用统计物理方法分析川滇地区地震危险性

川滇菱形块体及其边界断裂带(21°～33°N,96°～108°E)是中国大陆地震活动最强烈的地区之一,该地区发生的一系列大地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失。文中分别应用基于地震空间相关性和地壳形变场的预测方法分析了该地区未来的地震危险性。由Kagan等(1994)提出的基于地震空间相关性的方法,假定未来发生地震的概率与历史发生地震的频度成正比,根据历史地震目录建立统计学模型估计未来发生地震的概率。回溯性检验表明,这种方法对于评估地震复发周期较短的断裂带的地震危险性有较高的有效性,但对于地震复发周期较长的断裂带,如龙门山断裂带,很难给出一个理想的预期。由Shen等(2007)提出的基于地壳形变场的方法,假定长期地震危险性与地壳构造应变率成正比,根据由GPS观测获得的应变率场建立统计学模型评估未来的地震危险性。回溯性检验表明,川滇地区过去30a间发生的地震与区域应变率的大小没有明显的对应关系,但过去500a间发生的地震与应变率场有很高的相关性,表明由10a时间尺度的大地测量资料得到的地壳应变场可以很好地反映数百a时间尺度的地震危险性。     

川滇地区走滑型地震烈度衰减特征研究

为分析走滑型地震的烈度衰减特征, 我们搜集并整理1900年以来川滇地区的145个5级以上震例和其中70个5级以上、 破裂方式以走滑型为主的典型震例, 利用联合椭圆衰减模型, 建立该区域此类型地震烈度衰减关系。 对比已有研究成果, 结果表明, 川滇地区破裂方式以走滑型为主的地震烈度衰减速度慢于西南地区, 可能与该地区地震破裂方式、 动力学过程等有关, 但与川滇地区和中国西部的衰减规律相比没有明显差异。 本文给出的烈度衰减关系在该区域此类地震的灾害快速评估和地震应急中具有一定参考价值, 其他区域的适用性需进一步分析。     

川滇地区现今地壳形变及其与强震时空分布的相关性研究

本文通过分析80年代以来的川滇地区跨断层形变测量资料、区域垂直形变测量资料及部分大区域GPS测量资料，认为该时间域内川滇地区地壳形变处于相对弱状态，并直接导致了自1981年道孚6．9级地震后至今川滇地区6级以上地震基本上未沿主边界断裂展布，且具有准顺时针旋转迁移的分布特征。基于此，认为未来几年内川滇地区地震危险性预测研究的重点应是川滇地区中部。最后根据现今地壳形变测量资料和地震分布特征提出了川滇地区活动地块时段性划分的概念，并给出了初步的划分结果。     

川滇地区Ms≥7.0地震时间对称特征及其周期解释

通过地震时间对称特征进行地震趋势判断的研究,对于地震防灾、减灾有重要意义。为验证地震时间对称性研究方法,揭示地震时间对称特征的机理,采用可公度计算、蝴蝶结构图和可公度结构系方法研究川滇地区MS≥7.0地震时间对称特征及趋势;然后利用小波分析所提取的川滇地区MS≥5.0地震能量释放周期和日月活动周期,对川滇地区MS≥7.0地震时间对称特征进行解释。研究结果显示:(1)川滇地区MS≥7.0地震具有明显时间对称特征,2017年发震信号最强,其随机概率为65.5%。(2)川滇地区MS≥7.0地震时间对称特征是地震能量释放周期更直观的表达。(3)川滇地区MS≥7.0地震时间对称特征是月球赤纬角周期和太阳黑子周期组合叠加的结果,月球赤纬角极值是强震的主要触发因素。     

川滇地区壳幔地震各向异性研究进展

根据川滇地区已有的地震各向异性研究结果,利用体波、面波资料的结果,分析川滇地区不同构造尺度、不同深度的地震各向异性特征。对比不同方法研究川滇地区介质各向异性的特点,探讨了该地区的介质连续性及壳幔耦合状态。分析认为,地壳上地幔各向异性的差异表明,川滇地区具有复杂的地壳及上地幔形变机制。因此,对于川滇地区壳幔地震各向异性的深入理解,需在理论上和高密度数据资料基础上加强量化分析和综合研究。     

川滇地区陆地流动重力测网场源分辨能力评估

陆地重力测量是研究地球内部物质运移和质量变化的重要手段, 场源分辨能力是评估流动重力测网监测效能和由场及源应用研究的关键指标。 本文以构造运动和地震活动活跃的川滇地区为例, 在设定场源异常体参数下, 通过Tesseroid网格模型建立不同分辨率的重力异常扰动模型检测板, 并基于川滇地区陆地流动重力测网测点分布, 对比反距离加权法、 Krigng插值法和最小二乘配置法对模型异常检测场的恢复效果。 在此基础上, 基于不同分辨率的模型检测板和模型抗噪分析结果, 研究川滇地区陆地流动重力测网的空间分辨率和场源反演分辨能力, 进而评估该地区重力测网的场源分辨能力, 并对该地区2014至2017年测网实测数据开展应用研究。 结果表明, 最小二乘配置法对川滇地区重力场恢复效果最佳, 川滇地区陆地流动重力测网大部分地区的空间分辨率优于0.75°×0.75°, 部分地区可达0.25°×0.25°; 在Ⅰ级活动地块边界带为0.50°×0.50°, 在Ⅱ级活动地块边界带优于0.75°×0.75°; 进一步根据活动地块边界和重力测点分布, 对川滇地区分区开展陆地流动测网场源分辨能力评估。     

新疆天山地区与川滇地区中强地震震源机制解对比分析

利用1970年以来新疆天山地区和川滇地区中强地震震源机制解,对两区中强地震的错动性质做了对比分析,得出以下两点结论:(1)新疆天山地区中强地震断错性质复杂多样,主要以逆断层型和走滑型地震为主;而川滇地区强震主要以走滑型地震为主。(2)新疆天山地区走滑型地震大多包含倾滑分量,单纯的水平错动地震数量极少;而川滇地区走滑型地震的错动方式主要以水平错动为主,倾滑分量较小。     

川滇分区地震烈度衰减特征研究

考虑到不同区域地震烈度衰减规律的差异性,本文通过分析川滇地区地震空间分布、震害及烈度分布特征,搜集并整理了1900年以来川滇地区的140个5级以上地震案例,利用联合椭圆衰减模型,结合川滇地区的地质构造特征,建立了川滇分区地震烈度衰减关系。对比结果表明：不同区域的地震烈度衰减存在显著差异,尤其是在M=5和M=7级时区域差别明显;同时,与已有成果的对比结果也可看出,滇西地区在M=7级时近场烈度明显偏低,而川西北及滇中地区在M=5级时虽与中国西部地区基本一致,但也均低于其它分区。上述结果对川滇地区地震灾害快速评估和地震应急具有重要参考价值。     

基于多学科物理观测的地震概率预测方法在川滇地区的应用

川滇地区是我国地震灾害最为严重的地区之一,地震灾害评估对该地区的防震减灾具有重要意义,概率地震危险性分析是量化地震危险性的有效手段.这一方法要求使用可获得的最佳资料来计算地震的长期发生率.通过对比美国加州地区与我国川滇地区积累的资料发现,目前川滇地区的资料积累水平与加州地区正在使用的第三版加州地震破裂预测模型（UCERF3）的要求还有差距,但已可进行多学科综合地震概率计算.通过收集川滇地区地震地质、大地测量和测震学等资料,计算了川滇菱形块体及周边地区不同震级地震的长期发生率,在此基础上给出了未来30年泊松与非泊松分布下峰值地表加速度超越概率的分布.结果显示,在目标峰值加速度较低时,鲜水河断裂带、安宁河断裂带、则木河断裂带、小江断裂带、红河断裂带和小金河断裂带等川滇菱形块体主要边界带均具有较高的超越概率;在目标峰值加速度较高时,川滇菱形块体东边界的鲜水河断裂带、小江断裂带北段和南段以及莲峰—昭通断裂带仍具有较高的超越概率,但其中安宁河断裂带、则木河断裂带和小江断裂带中段概率相对较低.最后通过将本研究的结果与前人结果对比,讨论了结果异同的原因.     

基于接收函数约束的川滇地区莫霍面深度反演研究

本文利用川滇地区宽频地震接收函数结果和WGM2012全球布格重力场模型数据,采用正则化参数和接收函数结果交叉验证得到最优莫霍面参考深度和上下界面密度差,使用基于球坐标系下的快速非线性重力反演方法建立川滇地区莫霍面深度模型.研究结果显示,川滇地区整体莫霍面深度介于30～69km,青藏高原内部地区莫霍面深度大于50km;四川盆地莫霍面深度在36～38km;攀枝花地区莫霍面出现明显的隆起和下凹,变化范围在42～48km;川滇菱形地块莫霍面深度在40～50km;滇西和滇南地块莫霍面深度由南向北逐渐变深,变化范围在38～44km.本文反演莫霍面深度与接收函数结果平均误差为0.18km,与该区域天然地震层析成像、人工地震探测以及重力数据反演结果基本一致,但细节更加丰富,进一步确认了莫霍面在攀西裂谷地区存在隆起,小江断裂带下方存在下凹的特征.该结果可作为精细化川滇地区地壳密度界面模型,为研究该地区岩石圈结构和地质构造演化提供参考.     

川滇地区中小震重新定位与速度结构的联合反演研究

通过震源与速度结构联合反演, 利用2000年4月至2006年3月云南和四川区域地震台网给出的P波初至走时资料, 确定了川滇地区的三维速度结构, 同时获得了川滇地区6642次中小地震的重新定位结果。 结果表明: ① 川滇地区地震震源平均深度随震级增大而加深的特征明显, 地震震级越大, 震源深度越深, 但震源下界不超过25 km; ② 在瑞丽-龙陵、 丽江-小金河以及龙门山等断裂带以西地区, 震源深度偏浅, 大多在15 km以上, 15 km深度以下地震稀少; ③ 川滇地区中小地震分布具有与强震相同的地壳深部介质背景, 震源大多分布于正、 负异常过渡区的速度相对较高一侧, 而其下方主要为低速异常分布。     

川滇藏交界地区M≥7地震记载的起始年代与资料完整性分析

地震资料是地震活动性分析、地震危险性分析及地震预测等研究的基础数据。川滇藏交界地区是中国地震活动强烈的地区之一,分析该地区地震资料的完整性有助于进行相关断层的危险性评价及区域地震活动趋势分析。文中通过查阅川滇藏交界地区44个县的地方志,了解各县的建制沿革,由川滇进藏通道的演化明确了川滇藏交界地区的关键交通枢纽与节点,结合历史地震目录、地震史料及前人对该地区地震资料完整性的研究成果,综合分析了鲜水河地区与三江并流区7级以上强震不会被漏记的可靠年代及6级以上地震应被记载的起始年代。同时,根据历史地震等烈度线长、短轴数据拟合得到的川滇菱形块体烈度衰减关系,在空间上分析6、 7级地震的影响范围。结果表明,1719—1736年为鲜水河地区M_S≥7地震资料完整的起始年代,1719—1728年为三江并流区M_S≥7地震资料完整的可能起始年代,上述年代同样可以作为2个地区6级以上地震应记载的起始年代。     

基于多因素的地震灾害人员伤亡评估模型研究

针对目前常用的地震灾害中人员伤亡评估模型和方法评价指标单一,难以有效体现不同因素对人员伤亡的影响等不足,根据地震造成人员伤亡的原因,对造成人员伤亡的主要因素进行系统分析,在此基础上,选取参与构建地震灾害人员伤亡评估模型的因素。采用多元非线性回归法建立了基于多因素的地震灾害人员伤亡评估模型,并考虑次生地质灾害对评估结果的修正,提高了人员伤亡评估模型在四川地区的适用性及评估结果的可靠性。     

基于特大地震发生率的川滇地区地震危险性预测新模型

川滇地区是我国地震危险性较高的地区之一.本文基于对特大强震的风险性考虑,使用全球地震模型OpenQuake软件,建立了川滇地区地震危险性预测新模型.首先根据构造特征划分多个震源分区,并整理出这些震源分区内断层活动特征与滑动速率;基于震源分区和断层模型,使用GPS应变率转换成的锥形古登堡-里克特关系作为整个区域的地震积累率,并允许超过历史最大震级的特大地震的出现,结合活动断层滑动速率所积累的地震发生率,给出震源分区内断层地震源和背景地震源的地震发生率的比率分配关系;在活动断层分段上,保留了大型断裂或其主要部分,没有根据小的阶区来对断层进行详细分段,以便分配特大地震发生率;并使用地震率平滑方法分配背景地震发生率.最后在OpenQuake中加入地震动预测方程,计算出了川滇地区的PGA分布图,为区域地震危险性提供科学依据.     

汶川地震同震形变场对川滇地区主要活动断裂地震发生趋势的影响

以所建立的川滇地区主要活动块体及其周边断裂带的模型和前期利用GPS及水准资料反演所得到的断裂带长期运动速率作为基础,将汶川地震引起的同震错动量加入到三维断裂几何模型中,计算出汶川地震大范围的同震形变场,然后基于该同震形变场和活动断裂三维几何模型反演了各条断裂对该同震形变场的反映,并通过与各断裂带长期运动速率对比,得到了汶川地震对川滇地区各主要活动断裂带发震趋势的影响．结果表明,在汶川地震引起的同震形变场作用下,在川滇交界东部地区,龙门山断裂带南西段地震危险性提前了305a,鲜水河断裂带南东段大致提前了19a,安宁河断裂带和则木河断裂带分别提前了21a和12a,大凉山断裂带北段和南段分别提前了9.1a和18a,马边断裂带的地震危险性则提前了51a;对川滇交界西部的丽江——小金河断裂带南西段、怒江断裂带、龙陵——澜沧断裂带、南汀河断裂带、中甸断裂带等断裂带地震的能量积累也有促进作用;相反在鲜水河断裂带北西段、小江断裂带等历史地震频发的断裂带上,地震危险性具有一定的减速作用．      

多方法组合模式对川滇地区强震发生的回溯性检验

使用多方法组合模式对川滇地区近年来的强震进行回溯性检验,并尝试给出川滇地区组合预测的最佳参数模型。首先采用图像信息(PI)法进行全面扫描,从长期尺度上找出地震活动异常的地区;然后采用加卸载响应比(LURR)、态矢量(SV)法进一步估计地震发生的中短期可能;在此基础上使用矩张量加速释放(AMR)法估算地震发生的相关信息。震例研究显示,川滇地区2012-01-01—2014-12-31期间共发生M5.5地震13次,除2013年8月31日云南中甸地震外,其余12次地震均发生在组合方法最终划定的危险区内,且时间、震级也基本一致。这一研究结果表明,相对于单一算法,将不同前兆方法适当组合能够更加明确地为未来地震危险性评估提供信息和约束。     

地震人员伤亡快速评估

根据2000~2004年发生在中国大陆地区典型成灾性地震,统计实际人员伤亡数据与地震灾害损失快速评估数据的关系。结果表明,评估结果与实际数据之间误差很大。针对这一情况,笔者从建筑物易损性矩阵的地区差异性以及人口数据动态变化的角度,对当前地震人员伤亡快速评估模型进行修正。结果表明,修正后的评估结果更加接近于实际死亡人数。     

基于时-空ETAS模型给出的川滇地区背景地震活动和强震潜在危险区

利用基于时-空传染型余震序列（Epidemic Type Aftershock Sequence, 简称ETAS）模型的随机除丛法,重新审视了2008年5月12日汶川M_S8.0地震前可能存在的长期地震活动异常,研究了川滇地区背景地震活动特征,并评估了当前的强震危险状态.对川滇地区1970年以来的M_L3.0以上的背景地震和丛集地震活动的研究结果表明,该地区地震丛集特征明显、时空分布很不均匀、地震序列常有前震事件.直接将概率值作为地震计数的权重,对地震丛集率空间分布图像分析表明,汶川M_S8.0地震前,龙门山断裂带中南段存在着长期、大范围的地震丛集率低值区,震前该段处于应力闭锁状态.对川滇地区地震丛集率低值区内背景地震与全部地震的累积次数、b值和新定义的Δb等统计参量的分析表明,龙日坝与龙门山断裂带具有地震活动的关联性,川滇地区当前的强震潜在危险区可能是巧家地区和汶川M_S8.0地震破裂尚未穿越的龙门山断裂带南段.此外,还发现b值倾向于反映局部应力场变化,而Δb能较为敏感地给出更大范围应力场的相对变化.