抽象性

也门开发出随机地震风险模型,可用于地震损耗估计和地震风险分析更新复合地震目录使用数据库编译,数据库取自两个基础源和多份研究出版物使用目录中地震空间分布定义和描述也门区域地震源区为了捕捉地震危险模型中所有可能的场景,创建了一个随机事件集,由15986事件组成,从划分地震源区1 583故障段生成横向峰值加速度分布计算所有随机事件,并使用三种合适的地面运动预测关系并用等重应用地面运动建模时隐型不确定性概率地震危险图生成显示PGA和MSK地震强度为10%和50%50年内超值概率50年概率超值10%(回归周期475年)也门西部介于0.2g至0.3g之间,也门中部和东部一般小于0.05g也门地震危险最大推波助澜者是西阿拉伯盾震带事件

开工导 言

构成红海和亚丁湾裂口的阿拉伯和非洲板块构造运动和交互作用是也门地震的主要原因,上千年来从历史源头已知[一号-3..影响也门的地震主要与红海和亚丁湾裂 [4..小至中度地震发生在红海轴200至300公里以内阿拉伯板[5,6或对领土有某些影响一号)

总的来说,也门地震历史显示发生大地震20至30年复发期[2..1982年12月13日大地震 也门最致命的地震[也门最致命8..1941年和1909年两次大地震主事件 和两次余震 并 1941年约1200人死亡并损坏约1400所住宅1909年地震事件约300人死亡,约400所房屋被毁

数位研究人员对西阿拉伯和也门领土进行了地震危险分析九九-11..传统康奈尔方法12几乎在所有研究中都应用过,结果不适合地震损耗分析研究的目标是为也门领土开发并测试随机地震危害模型,该模型考虑本地网站条件的影响,并可用于进一步估计地震损耗和地震风险分析

二叉方法类

与预期地震效果有关并用地震地面运动参数表示的信息,如地震强度和峰值地面运动,对于估计地震损耗和设计易震区域建筑物和结构都必不可少。工程地面运动参数规范即为地震危险分析目标

概率地震危险分析(PSHA)涉及对特定地点地面振荡危险量化估计,同时计及该地点周围潜在危险地震特征PSHA原则在科学界中牢固确立本研究使用源区法和随机事件生成开发也门概率地震危害模型方法的主要特征如下:地震源区被视为未来地震的潜在源头,分为线性源数序列(故障)和基础段系统可能沿段发生地震,并假设地震发生为静态随机过程基本线性段特征如下:(a)单次地震事件量度和(b)每年地震复发率地震地面运动参数计算出沿利益区计划允许使用不同区抗震特征的不同参数以及各种地位预测方程

3级地震目录

PSHA模型的一个主要组件是区域地震目录也门历史历程长且相对详实 包括历史历程2..历史数据不基于工具观察,震波量、强度和震中心数据库是根据历史文档描述估计的也门工具地震开发始自1982年12月13日地震3..

使用两个基本源为本研究编译综合更新目录第一源数据库由Ambraseys等收集[7..数据由作者划分成两个子集,覆盖从公元前184年到公元前1899年和从1899年到1987年的两段时间首子集中地震中心取自宏构数据,因此在大多数情况下,它们反映重灾区中心地震定位的精度取决于观察的可用性第二子集工具数据与宏构信息合并所有事件原创位置都经过重新审查,在大多数情况下,地震参数使用电文学和宏机学信息重新评估地震数据第二源是北加利福尼亚地震数据中心托管世界级目录ANSS目录的创建方式是合并提供ANSS机构主抗震目录并消除同一事件重复解决方案除这两大数据源外,使用其他文献源查查也门重要历史地震参数2,13-15..

编译本研究综合目录时考虑了以下内容:Ambraseys等目录[7数据源比其他来源更真实可靠,因为目录中的每一事件都经过仔细重检多起地震的位置和规模完全依赖宏构数据,事件覆盖时间和面积不均匀许多无作用事件可能在数据库中被忽视自1963年起,ANSS目录使用自动录制地震数据编译综合目录(图解)2)创建时考虑(1) 安布赖赛等所有记录[7从公元前182年到1962年和(2)自1963年起所有ANSS目录数据余震使用Gardner和Knopoff解包法从复合目录删除16..程序定义空间 和时间 窗口后事件,它应该是主休克16,17..窗口内所有后续事件均声明依存事件,从分包目录中省略-除非其规模超过主震级窗口阈值 并 通常依赖主震级并假设整个学习区和学习周期通用

多级级(局部级) 体波级 面波级 刻度 等)曾被数位研究者用于描述区域地震特征18号,19号..研究中,我们思考了刻度 与基运动计算相容因此,如有必要,对复合目录中的数值重新计算实践方程由Johnston等推荐[20码开发时使用世界范围数据集 并 转换Ekström和Dziewonski建议的经验方程21号曾用过 转换图3)

任何地震目录中最重要的要求是判断目录完整性与事件规模和时间完整性放大度 最小值,100%事件都时空检测下方 部分事件在目录中遗漏, 原因有数项因素影响, 包括网络限制频率放大分布传统方法描述发生频率与地震规模之间的关系,用于估计 描述频率和地震规模之间的关系图中的频率放大曲线4显示高频地震数级并 取4.8++0.

历史数据可追溯到公元前184年,但全目录报告不均匀性以获取正确参数计算目录完整性时间和级数时,为大区绘制0.2和0.5级间距事件观察显示,尽管从各种源汇编也门地震区域目录,但地震目录并非所有级均全目录完整性计算取Step法22号..关于6.0级以上,目录在过去110年完全化,而对于3.5至4.0级,目录仅观察过去20年完全化表2一号显示也门地震区域目录完整性时间,计算重现参数时已加以考虑

4级地震源码

地震危险分析的一个主要特征涉及识别地震源地震源是过去经历地震活动的地理区域,未来可能成为地震源地震源基于区域地震特征划分,并假设过去的地震活动是未来活动的可靠预测器。

阿拉伯板块西南靠近红海、亚丁湾和阿法尔低压区主动扩展脊复杂三重交叉一号)也门周围的地震活动沿扩展山脊最显眼阿拉伯板块内也发生小至中度事件,距离红海轴200-300千米[5..

共12个反映地震特征的地震源基于地震构造地图、震中聚和平滑地震性绘制(图解)5)全球地震危险评估方案结果23号和对应研究24码被考虑与预震事件位置和目录不完全性相关差错,包括地震构造省法和中心平滑Frankel法25码用于标定源区

震中休眠法25码被视之为下限测震区,帮助中度震区决策,源区定义和估计最大值可产生各种估计在每个广度地震区使用Gutenberg-Richter级频率分布 -值(每年地震总次数大于 )和斜坡 值乘10千米网格计算使用Frankel方法计算累积年度地震发生率时,以0.1级递增法计算,每10千米网格相交距离为50千米25码,26..主题平滑地图 网格值显示图5并带定义震源

在每个地震区域,Gutenberg-Richter频度分布参数 去哪儿 累积事件数大于尺度 并 -value ( 和) -value ( )表示回归参数估计

每种源常量 值和 重现关系值取自历史事件年发生率回归分析6)估计年发生率时,已考虑按量级编目完整性未来事件发生率通过分量递增计算事件发生率为bin累积率和bin累积率之差 大点)率发生 最大计算方式相同, 取下一个bin为 最大加 .

划分式地震源有独特的构造系统,从压力积聚和事件复发特征上看不同于相邻源基于聚类和历史地震活动同质性,划分了一个地理区域内具有相似地球物理特征的地震源区最理想的是,每个区源都应被视为计算复发参数的独立地震源但由于某些源的地震性低而遇到困难。特别是也门阿拉伯板块内的一些地震区历史震荡分布稀疏也门西部与东部相比极有可能发生地震灾害为了解决源区低震度问题,从某些源事件合并以估计复发参数举例说,Redse Al Darb地震源参数计算时参考了单个源事件,因为它有足够的事件回归阿拉伯屏蔽区域由源1至5组成五源已被合并获取危险参数

估计地震速率时, 我们考虑短速指数重现关系6高空重现频率缺线27号..这种方法很重要,以便:(a) 提供与各种测位区特有量体限制兼容性;(b) 在不同地点产生局部危险复发现实结果,如果根据量重定法和随机减法之间的概率相联分析局部危险时(按原样分析)。

重现关系确定后,主要源并发数据过程假设 值在所有与3-5区源相关并唯一适当的大地震区保持不变 值分配表中列出了震带特征2.

5级随机事件

静电区源区用于模拟地震发生地,即所观测到的地震显示扩散模式和无法识别特定地震生成故障与历史地震关联的地区。由此推断出,地震可以通过中断源区的任何部分而发生。进行地震危险分析时,通常许多研究人员包括计算机代码,如EQRISK28码点源生成地震事件29..现实发生地震事件从不指针源,相反源头总是故障分解延展自闭线和延展事件余震模式可以观察不考虑点源,我们在地震危险模拟中考虑了线源(故障段)。区域划分成线源数列(故障段)并沿线源发生可能的地震事件7)最理想的是,故障段长度取决于大小断层关系和定向应沿辨自然故障由于没有综合模型可供区域使用,在本研究中,我们假设所有段长度相同。现实中,自然故障分布总是偏向于面积源为了避免不均匀地震分布,假设随机事件沿优先构造取向有系统故障线7)随机故障分布方向看似异常,但这一假设有两种长处:(a) 地震事件发生可考虑破解故障线,而非点源,和(b) 地震年率可统一分布

假设通过破解所划分地震区源区的任何部分而发生特别规模事件的可能性相等,编译出数例随机故障Poisson进程后,特定地震源区地震活动被重新分解到线源,并计及故障段长度标定分片故障作为单片线源处理随机地震事件沿源并发速生成,用于地震模拟地面运动脚印

假设每个段可产生深层次大小内地震(从最小深层次 分钟到最大可能级 最大数)套随机事件与每一线源相关联,从0.2星位间隔开始创建 分钟=4.5共产生15 983次随机事件及其年发生率,与12个地震源和1 583故障段相关联,用于危险模拟表22显示判别为地震源区并相应数段和随机事件等特征

6级基调模型

地震危险分析中的地面振荡水平通常表现为峰值地面振荡(加速PGA、速度PGV或置换PGD)、离散频率光谱加速度和震强度(MMI或MSK强度尺度上)。估计使用适当的地势预测方程获取,并计及定地振荡参数和震波级之间的依存性 源间距离 和本地条件

缺强运动模型也门区域使得有必要选择从文献中具有统计意义数据集推导出减法方程前几十年开发的地面运动预测模型集合由Douglas描述30码,31号和亚伯拉罕等[32码..然而,应仔细研究世界通用模型对缺乏数据区域的适用性,以避免更多不确定性。

数位作者为该区域开发PGA平台模型三十三,34号..南死海变换区最新模型由Al-Qaryouti提出35码大值从两个横向组件产生如下: PGA表示单位g 距离最近断裂dithaus等[36号推荐对Campbell作局部调整37号关系使它适合沙特阿拉伯如下: PGA表示单位g 距离最近断裂Al-Haddad等使用模型[24码s评价地震危害和设计标准开发沙特阿拉伯Al-Haddad等人地震危害设计标准时,1994年使用这些稀释方程处理阿拉伯半岛近邻包括也门的所有地震源Youns等[38号开发地运动模型以使用世界范围数据此处使用以下模型 与稀释板内事件和岩石遗址相关 PGA(两个水平组件的几何均值)用g和 距离最近破解 源深度SD依赖量标准偏差 .

也门地震主要归因于变换故障区和稳定大陆区地震减法1是变换区域最新模型,减法2是稳定的阿拉伯大陆固定方程4)全局模型研究中我们选择区域减肥模型 表示岩石条件的地面运动2)–(4用于也门地震危险分析为了捕捉运动估计中隐型不确定性,这三个模型均以等重使用。所有振荡事件预期运动参数值根据图图显示的平均减值方程估计8.

7土壤修改

近地地质条件可能会强烈地影响特定网站的地震地面运动,放大运动振荡和变化频率在某些情况下(例如建码规定),选择少数通用网站类描述本地土壤条件的多样性并描述其对地面运动的影响特征广用网站分类系统基于土壤列顶部30米特性,忽略深层地质特征六大网站类别定义基于平均剪波速度

上层地质层(Soil)在全国分类使用基岩类型、岩层学和表层老化,并使用也门地质调查详细图上取自1:200k尺度的其他一些特征(图示图解)九九)分类沿循NEHRP土壤分类体系3考虑7类土壤及其关联剪波速度 从硬岩石(土壤指数1.0)到软土壤新水饱和冲积沉积(土壤指数3.5)不等土索引和放大效果之间没有也门特有关系,广泛使用NEHRP网站放大程序三十九.........程序连同RMSI土壤分类法提供放大因子从一种土壤条件向另一种条件缩放地面运动非线性二维土壤放大因子从Choi和Stewart修改40码非线性乘法基于地面运动水平和平均土壤指数分配给定位置,研究中一直使用作为依赖网站放大因子

八点八分验证地面运动估计方法

概率危险计算前, 我们检验开发强运动预测机制 沿也门领土估计地面运动参数的适用性强度数据获取历史地震1982年12月13日及1991年10月13日见图10)用来比较模型输出岩点条件下PGA值的地面运动脚印使用从可接受减值方程得出的平均值计算源对点距离估计为断层平面与网格/聚居区中圆最短距离使用 地图网格/人口聚积区内平均值与GIS(地理信息系统)叠加分析估计基于平均土壤指数值和估计PGA值(石场)计算二维土壤放大因子并应用到岩石PGA值依赖土壤PGAs转换成MSK强度使用表显示PGA-MSK关系4.

萨达1941年1月11日地震
这场地震(16.4摄氏度和43.5摄氏度,强度MSK 八度)被认为是也门近代史上最大地震九九..造成1200人死亡、200人受伤并损坏1 700所房屋,其中300所被毁,400所毁损无法修复,其余小损7..地震规模估计 6.5[2..

1982年12月13日大地震
也门达马尔省大片地区因毁灭性地震震荡 中心14.7摄氏度和44.2摄氏度)1982年12月13日中度浅度事件发生在萨那以南约70公里处,造成2 500人死亡和1 500人受伤7,8..7万多所住宅受损,50万人受到影响。多数伤亡发生在人口稠密村庄,这些村庄有瓦砾石瓦瓦和未燃砖房大型深裂墙和外部内墙倒塌严重损坏,导致整座建筑局部或完全倒塌。

Al-Udain和Hazm Al-Udain(Ibb)1991年11月22日地震
11月22日1991地震 4.5、13.9摄氏度和44.1摄氏度对也门的住房和基础设施造成大规模破坏受影响最大区为Ibb区域 Al-Udain和Hazm Al-Udain区初步调查显示7 150座楼受损和1 578座楼被毁41号..上中原加固混凝土结构没有受到结构损害,显示传统建筑高度脆弱,特别是那些没有适当基础的斜坡上建楼7..
显而易见,不可能期望在现有强度观察和建模结果之间达成完全一致从图中可见10区域震波总特征(icentral强度和强度减低)通过地面运动建模应用法完全复制

9.概率地震危险分析结果

下图应用分析由随机事件生成的地面运动参数使用选取的地面运动预测模型和依赖土壤放大因子计算在所研究域的每一个特定点(聚变区和10千米网格中心机器人)计算每一种随机事件特征为回发周期,取决于给定源区地震特征和事件规模同样的返回周期分配到事件生成的地面运动水平完全主数据库从所有随机震中振荡值,并按平均工地条件在所有地点发生率编译数据库主体被用于:(a) 开发概率地震危险图,即单个网站特定PGA阈值回归周期和(b) 国家地震分区

PGA和MSK强度危险地图50年概率超出39%(100年返回周期)和50年概率超出10%(475年返回周期)在图中显示11并12.注意现场效果已经纳入危险评估可以看出,也门西部和南部地区地震危害程度最高,中部和东部风险低。也门最大地震危险源是西阿拉伯盾震带事件

也门地震分区计划建议基于475年回归周期计算的危险值这是开发国家地震分区的首例尝试也门领土划分为3个地震区13)按定义,每个区均具有常值危险特征,用参考峰水平加速度的不同值量化,如表所示5.也门首都区和Dhamar区位于危险程度最高区内(第一区)。注意Dhamar地区曾经历毁灭性地震 1982年12月13日

也门30大城市100年和475年回归周期的PGA危险值表列6连同2004年也门人口普查城市居民信息

10号结论

这项研究是世界银行全球减灾恢复机制资助的“也门国家概率风险评估”项目的一部分。项目的广泛目标是应用概率风险评估原理评估地震、洪水、风暴潮、海啸和滑坡的风险,以便开发也门风险暴露和财务响应能力分析项目的主要输出物是(一)分析灾难风险建模应用也门危险风险管理和(二)也门自然灾害风险地图集本文描述的研究结果是一个概率地震危险评估模型,为地震损耗估计和国家一级风险规划提供必要的投入有必要指出的是,迄今为止该国尚没有开发代码,构造地震分区制可用作代码基础

当然,我们意识到研究中有一些限制和缺陷风险评估通常使用逻辑树法集成,PGA强度转换中可消除性不确定性,我们不考虑所有输入中的隐含不确定性选择本研究所用的减值关系可能有某些区域偏差开发区域地面运动预测模型以及测试最近拟通用世界地面运动模型的适用性都非常重要。应用程序修改土壤需要额外研究实用计算需要估计中值危害和损耗值时,应用了这些简化方法

感知感知

作者感谢风险建模保险集团RUSI PvtNoida有限公司(印度)提供必备设施由世界银行赠款提供财政援助7149613感谢撰文者向Pushpendra Johri表示感激之情Upamanyu Mahadevan和风险建模保险集团其他成员RMSI Pvt有限公司他们的批判阅读论文接受两位匿名审核员深思熟虑的评论与建议,