甘肃岷县漳县6．6级地震强震动观测记录与初步分析①

田秀丰，李佐唐，徐 钦，党 红，何新社

（中国地震局兰州地震研究所，甘肃 兰州 730000）

0 引言

2013年7月22日7时45分56秒，甘肃省定西市岷县漳县交界（东经104．2°，北纬34．5°）发生M6．6地震。此次地震震源深度浅、波及面广，给当地造成了巨大的人员伤亡和财产损失。本地区在“十五”期间架设了大量的专业强震动观测台站，大多数在本次地震中记录到了宝贵的强震动资料。这些记录真实地反应了该次地震主震在甘肃省相应地区的地表震动加速度，能够在震后趋势判定和灾后评估中起到重要作用。本文对甘肃强震动台网在本次地震中获得的强震动记录资料进行基本处理，计算各触发台站三分向峰值加速度值；并对计算结果进行统计分析；以该些数据为基础绘制本次地震主震的加速度分布图。

1 强震动台网布局

“十五”期间，甘肃省建成了由150个专业强震动观测台站组成的强震动台网，包括省内固定强震动台网（50个台站）、兰州地震动烈度速报台网（50个台站）、西部强震动衰减台阵（50个台站）。另外，汶川地震灾后重建项目中30个专业强震动台站目前正处于试运行阶段。依照中国数字强震动台网建设思路，兼顾考虑甘肃省的地震活动情况，所建台站大多分布在重点监视防御区和主要的地震活动断裂带及其附近，其余分布在高烈度的大中城市及人口较密集地区［1－4］。据甘肃省强震动台网统计，本次地震中共有66个强震动台站产生了触发记录，包括48个“十五”建设台站（其中47个台站三分向记录良好，1个台站三分向记录不完整，本文未采用该台记录），18个汶川地震灾后重建台站（这些台站目前处于试运行阶段，仪器设备尚不稳定，本文未采用该些台记录）。这些触发台站中距离震中最近的台站为岷县强震台，震中距18．0km；距离震中最远的台站为松山强震台，震中距297．3km。甘肃强震动台网“十五”建设台站分布图如图1所示。由图中可以看出，除各别台站因供电或通讯等不确定因素未产生记录外，震中及周边地区的大多数强震动台站都获得了本次地震的主震加速度记录，获取率良好。

图1 甘肃强震动台网和触发台站分布Fig．1 The distribution of Gansu strong motion network and stations which recorded the M6．6earthquake

本次地震中触发台站所采用的强震观测仪器有4种类型，如表1所示。

四种仪器在架设时均设置为阈值触发（触发值4gal），采样率200sps，事前时间20s，事后时间20 s。四种仪器从性能上看虽各有差异，但记录效果基本一致。

2 地震记录及分析

2．1 地震记录

本次地震中，“十五”建设台站中有47个台站获得了完整的主震加速度记录，这些台站均为自由场地土层台或基岩台，地震发生时观测设备运行正常，产生的触发记录较为可靠。我们首先对各条记录进行零基线校正（实际触发前一段时间内的预存记录的平均值作为零位来调整零线），然后计算获得了各台站三分向峰值加速度值（表2）。

表1 强震仪类型及主要技术指标Table 1 The type and main technical specification of strong motion seismograph

2．2 分析与讨论

由表2可以看出，获得完整主震记录的47个强震动台站中，距离震中最近的为岷县强震台，震中距18．0km，三分向峰值加速度分别为160．7gal（EW向）、172．5gal（NS向）、78．4gal（垂直向）；距离震中最远的为松山强震台，震中距297．3km，三分向峰值加速度分别为3．3gal（EW 向）、3．1gal（NS向）、2．0gal（垂直向）。统计分析上述47组三分向峰值加速度，EW向加速度值介于1．2～160．7gal之间，NS向加速度值介于0．4～172．5gal之间，垂直向加速度值介于0．4～78．4gal之间。另外，本次地震衰减较快，距震中100km左右的台站获得的峰值加速度已降至10gal左右。

岷县强震台距离震中最近，获得了最大的三分向峰值加速度。该台位于甘肃省定西市岷县岷阳镇，场地表面地形平坦，地貌单元系洮河Ⅱ级阶地，台址东北7．5km有临潭－宕昌断裂，台址西南40 km有光盖山—迭山北缘断裂。该台观测环境良好，仪器设备稳定，在本次地震中获得了较为可靠的记录。图2为岷县强震台获得的主震加速度记录。

图2 岷县强震台加速度记录Fig．2 The acceleration record of Minxian strong motion station

另外由表2可以看出，随着震中距的变大各强震台记录到的加速度峰值呈逐渐缩小趋势。但受介质各向异性和记录场地覆盖层局部条件的影响，同一震中距（或震中距基本相同）的不同地点测得的加速度峰值并不相等［5－10］。临潭强震台震中距为79．5km，但获得的峰值加速度仅为5gal左右；松山强震台距离震中最远，但其获得的三分向峰值加速度并不是最小的。这些特异性可能与当地的地质构造和台址的场地环境有关。

3 峰值加速度分布图

峰值加速度分布图以各观测点的峰值加速度值为依据（通常选取三分向中的某一分向或最大分向来进行绘图），可真实反映地震发生时各观测点的地面运动强度，能够为研究强地面运动的特性和工程结构抗震设计方法与技术提供基础资料，同时可为快速震害评估和制定大震应急方案提供重要依据［1，11］。

表2 强震动台站信息及峰值加速度Table 2 The information of strong motion stations and peak ground accelerations

本文以表2中计算得到的47组三分向峰值加速度值为基础，选取三分向中的最大峰值加速度值为数据源，采用克里格差值法［12］绘制了该次地震的峰值加速度分布图（图3）。由图3可以看出，峰值加速度等值线长轴呈NW走向分布，最大值点位于震中附近。根据《中国地震烈度表》（GB／T 17742－2008）中水平向峰值加速度与烈度的对应关系，最大值点对应的烈度为Ⅷ度，这与中国地震局发布的《甘肃岷县漳县6．6级地震烈度图》（图4）相一致。但峰值加速度分布图以各观测点的实测加速度峰值为依据，会受到观测点场地条件和仪器误差等因素的影响；地震烈度图通过地震现场调查工作来完成，兼顾强震动记录及遥感震害等资料，因此峰值加速度分布图虽能为地震烈度图的绘制提供重要依据，但两者的分布不可能完全一致［3］。

4 结束语

甘肃强震动台网在岷县漳县M6．6地震中经受了考验，获得了大量的近场、中远场强震动记录，为我国强震数据的积累提供了丰富的资源。总结这次破坏性地震中所蕴含的各类地震动力学规律，可为地震工程研究与抗震设防提供重要依据［13－14］。本文收集整理了甘肃强震动台网获取的主震加速度记录，计算得到了各强震动台站三分向峰值加速度，对计算结果进行了统计分析，并绘制了该次地震的峰值加速度分布图。这些工作虽然是初步的，但可为本次地震的灾情评估及后续工作提供重要的基础数据。

图3 岷县漳县6．6级地震峰值加速度分布图Fig．3 The peak acceleration map of Minxian－Zhangxian M6．6earthquake

图4 甘肃岷县漳县6．6级地震烈度图（来源于中国地震台网中心）Fig．4 The seismic intensity map of Minxian－Zhangxian M6．6earthquake

（References）

［1］ 周雍年．强震动观测技术［M］．北京：地震出版社，2011．

Zhou Y N．Strong Motion Observation Technique［M］．Beijing：Seismological Press，2011．（in Chinese）

［2］ 胡聿贤．地震工程学［M］．北京，地震出版社，2006．

Hu Y X．Earthquake Engineering［M］．Beijing：Seismological Press，2006．（in Chinese）

［3］ 谢礼立，于双久．强震观测与分析原理［M］．北京，地震出版社，1982．

Xie L L，Yu S J．Strong Motion Observation and Analysis Principle［M］．Beijing：Seismological Press，1982．（in Chinese）

［4］ 周朝晖．2008年四川汶川8．0级地震强震动台网观测记录［J］．四川地震，2008，4：25－29．

Zhou Z H．The Strong Ground Motion Recordings of theM8．0Wenchuan Earthquake in Sichuan Province［J］．Earthquake Research in Sichuan，2008，4：25－29．（in Chinese）

［5］ 刘旭宙，姚凯，何新社，等．2008年5月12日汶川MS8．0地震甘肃强震记录与初步分析［J］．西北地震学报，2008，30（3）：266－269．

Liu X Z，Yao K，He X S，et al．The Strong Motion Records in Gansu Province for WenchuanMS8．0Earthquake on May 12，2008，and Preliminary Analysis［J］．Northwestern Seismological Journal，2008，30（3）：266－269．（in Chinese）

［6］ 温瑞智，周正华，李小军，等．汶川MS8．0地震的强余震流动观测［J］．地震学报，2009，31（2）：219－225．

Wen R Z，Zhou Z H，Li X J，et al．Strong Ground Motion Observation for Wenchuan Aftershocks［J］．Acta Seismologica Sinica，2009，31（2）：219－225．（in Chinese）

［7］ 何少林，闵祥仪，何新社．2002年12月17日玉门ML4．5地震的强震仪多条记录资料分析［J］．西北地震学报，2004，16（9）：274－279．

He S L，Min X Y，He X S．Analysis on Records of Strong Motion Accelerograph inYumenML4．5Earthquake on Dec．17，2002［J］．Northwestern Seismological Journal，2004，16（9）：274－279．（in Chinese）

［8］ 闵祥仪，姚凯，何新社．2003年10月25日甘肃省民乐—山丹MS6．1地震强震动近场记录和分析［J］．西北地震学报，2003，25（4）：289－292．

Min X Y，Yao K，He X S．Strong Motion Records and Preliminary Analysis for Minle－ShandanMS6．1Earthquake on Oct．25，2003，Gansu Province［J］．Northwestern Seismological Journal，2003，25（4）：289－292．（in Chinese）

［9］ 姚凯，孙崇绍，朱珊珊，等．2008年汶川地震后的三次强余震地表峰值加速度衰减场研究［J］．西北地震学报，2012，34（1）：99－104．

Yao K，Sun C S，Zhu S S，et al．Study on PGA Attenuation of Three Strong Aftershocks of Wenchuan Earthquake［J］．Northwestern Seismological Journal，2012，34（1）：99－104．（in Chinese）

［10］ 赵雯佳，徐平，林向东，等．2011年10月12日北京市石景山区ML2．1地震近场加速度记录初步分析［J］．地震工程学报，2013，35（1）：183－189．

Zhao W J，Xu P，Lin X D，et al．Near－field Acceleration Records and Preliminary Analysis ofML2．1Shijingshan District Earthquake on Oct．12，2011，Beijing［J］．China Earthquake Engineering Journal，2013，35（1）：183－189．（in Chinese）

［11］ 俞瑞芳，俞言祥，肖亮，等．利用国家数字地震台网记录计算汶川地震余震峰值加速度分布图［J］．国际地震动态，2008，（6）：4－8．

Yu R F，Yu Y X，Xiao L，et al．Mapping PGA Contours from China National Digital Seismic Network Records［J］．Recent Developments in World Seismology，2008，（6）：4－8．（in Chinese）

［12］ 谭继强，丁明柱．空间数据插值方法的评价［J］．测绘与空间地理信息，2004，27（4）：11－13．

Tan J Q，Ding M Z．An Evaluation of Spatial Data Interpolation Methods［J］．Geomatics and Spatial Information Technology，2004，27（4）：11－13．（in Chinese）

［13］ 李山有，金星，陈先，等．地震动强度与地震烈度速报研究［J］．地震工程与工程振动，2002，22（6）：2－8．

Li S Y，Jin X，Chen X，et al．Rapid Reporting of Peak Strong Motion and Seismic Intensity［J］．Earthquake Engineering and Engineering Vibration，2002，22（6）：2－8．（in Chinese）

［14］ 温瑞智，周宝峰，史大成，等．日本MW9．0强震动观测与记录初步分析［J］．国际地震动态，2011，（4）：16－22．

Wen R Z，Zhou B F，Shi D C，et al．The Strong Ground Motion Observation and Data Analysis for off the Pacific Coast of Tohoku EarthquakeMW9．0［J］．Recent Developments in World Seismology，2011，（4）：16－22．（in Chinese）