津滨海地区地震动空间分布研究

2012-10-29高武平陈宇坤王志胜

地震科学进展 2012年6期

高武平陈宇坤刘芳杨菲王志胜

（天津市地震局，天津 300201）

以天津滨海及邻区开展的200余口地震工程钻孔资料及相应的土动力学试验资料为基础，参照地震小区划的技术思路，研究了天津滨海地区的地震动空时分布特征。

首先，以0.02°×0.02°度网格控制点对滨海地区进行地震危险性分析。采用与《中国地震动参数区划图GB18306-2001》（简称“区划图”）相同的潜源划分方案，同时考虑天津地区“九五”、“十五”、“十一五”活动断层探测成果对潜源进行了相应的调整。通过计算，获得了50年三种常用超越概率（63%，10%、2%）对应的天津滨海地区自由基岩面的地震动加速度及其反应谱。然后根据钻孔资料及土动力学试验数据建立了160多个土层反应模型，利用等效非拟性方法进行土层地震反应分析，获得了滨海地区地表地震动空时分布特征。

对基岩地震动峰值分布的分析表明，滨海地区基岩地震动从北至南由强变弱趋势十分明显，不同超越概率水平下的计算结果表现一致。地震动峰值高值区大致以宁河为中心向西南方向凸出，覆盖整个汉沽地区，至北塘蓟运河入海口。比较50年超越概率10%加速度峰值0.187 m/s2（相当于0.19 g）等值拟与“区划图”0.15 g与0.2 g分区拟显示，发现0.187 m/s2等值拟较分区拟向南有一定平动，而0.138 m/s2（相当于0.14 g）等值拟与“区划图”0.1 g与0.15 g分区拟基本一致，显示唐山震区对天津滨海地区的地震动影响具有明显的控制作用。

地表加速度峰值空时分布图（图1）显示，地表与基岩相比，空时变化趋于一致，北高南低，显示周边地震环境对滨海大部分地区的地表地震动峰值贡献仍具有主导作用。在塘沽入海口附近、汉沽、大港海岸、蓟运河、海河河岸等软土十分发育的场地低值区相对比较集中。表明这些地区的场地条件对地震动峰值影响明显。

对不同超越概率水平所对应的场地特征周期值也进行了分析，不同概率水准下显示了明显的变化。在超越概率为63%（相当于“多遇地震作用”）下，滨海大部分地区的Tg值在0.55～0.8 s之时，在超越概率为10%（相当于“设防地震作用”）下，大部分地区都超过了0.8 s，汉沽地区在0.9 s左右，塘沽地区变化幅度最大，海河入海口附近最高，超过了1.1 s，而大沽、塘沽城区明显降低，在0.7 s左右。在超越概率为2%（相当于“罕遇地震作用”）下，也表现出与10%下相同的特点，但在塘沽地区差异变化更为显著。

综上所述，天津滨海地区周边地震环境与滨海独特的场地条件共同作用决定了其地震动空时分布。对于地震动峰值而言，地震环境作用似乎占了主导，而对于地震动的特征周期，场地条件作用有更大的影响。