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4.1.1 新版孕震構造震源資料

TEM PSHA2015 (Wang et al., 2016

a

)中指出,孕震構造震源支配台灣地區 之地震危害。因此,使用正確之孕震構造之參數以及可信賴之地震活動模型實屬 當務之急。在此版本評估中,我們將使用徐澔德教授彙整台灣地區 44 條孕震構 造以及對應之參數進行分析(圖 4.1a)。相較於 TEM PSHA2015 使用之資料,

此版本新增 6 條孕震構造(圖 4.1a 編號 39 至 44 號);而此版本考量傾角隨深 度變化之構造形貌,將更能精確描述構造至各評估場址之距離。由於這些斷層有 著更緩之傾角,斷層寬度增加,特徵地震規模亦隨之增加而地震復發週期亦拉 長。另外,些許斷層之地表線型根據新的證據或野外調查作些許修正。如:米崙 斷層(編號 32 號)之地表線型更向東北延伸至外海。由於斷層長度增加,該斷 層對應之特徵地震規模亦隨之增加(從規模 6.40 增加至 6.56)。

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圖 4. 1、(a) 新版台灣地震模型之孕震構造分布,藍色線段代表新增或延伸之 孕震構造(相關孕震構造參數詳見 Chan et al., submitted)、(b) TEM PSHA2015

評估五十年內超越 10 % 機率之最大地表加速度(單位:g)之地震危害度。

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基於新版孕震構造震源資料評估之地震危害(圖 4.2a),顯示相較於 TEM PSHA2015 之版本(圖 4.1b),在某些有著更長地震復發週期之孕震構造(如編 號 2、3、4、6、8、10、11、14,以及 15)周邊有著較低之地震危害。相反地,

在新定義之孕震構造周邊(圖 4.2a 紅色線段),則有著更高之地震危害。

圖 4.2、(a) 考量新版台灣地震模型之孕震構造分布所得五十年內超越 10 % 機 率之最大地表加速度(單位:g)之地震危害度,以及 (b) 相較於沿用舊版孕

震構造資料庫(圖 4.1b)所得之地震危害差值。

4.1.2 多重構造破裂

雖然 PSHA2015 假設地震與孕震構造之間相互獨立,亦即,單一地震事件無 法發生於多重構造同時破裂。然而,此一假設與觀測現實違背。如: 1935 年新 竹-台中地震肇因於(編號 13 號)獅潭與(編號 15 號)屯子腳斷層同時破裂。

因此,考慮多重構造破裂將更精準評估地震危害。

為此,我們考慮可能造成多重構造破裂之孕震構造(圖 4.3a)。為了評估多

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重構造破裂之發震週期,考量 Gutenberg-Richter 定律(Gutenberg and Richter, 1944)以及 Wells and Coppersmith (1994) 提出斷層面積與地震規模之關係式

(scaling law)(詳見 Chan et al., submitted)。由於多重構造破裂可能造成回歸 週期較長之較大地震,因此在較長週期之地震危害評估有著較大之地震危害,如 鄰近於編號 29 之潮州斷層與 41 之台南前緣構造(圖 4.3b)。

圖 4.3、(a) 考量多重構造破裂所得五十年內超越 2 % 機率之最大地表加速度

(單位:g)之地震危害度,以及 (b) 此模型對於地震危害評估之影響。

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4.1.3 時變性地震活動率評估模型

對於斷層活動復發週期的評估,TEM PSHA2015 考量復發週期呈現柏松分 布(Poissonian distribution),亦即,假設地震事件之間相互獨立。然而,該假 設在近年之研究與觀測多受挑戰。亦即,特徵地震發生後,斷層上應力完全釋放,

故斷層再次發生地震機率相對較低。有鑑於此,本研究將採用時變性地震活動模 型 「Brownian Passage Time」(簡稱「BPT」,Ellsworth et al., 1999)探討震後 地震機率之時間變化。

(Chan et al., 2019)證實了該模型在台灣的適用性。然而,該研究亦指出另一模 型—平滑模型(smoothing model,Woo, 1996)具有同等適用性。因此,我們利 用二模型分別建立起適用於台灣之模型,並探討其異同。

為建立區域震源以及平滑模型有賴可靠的地震目錄。我們將分析中央氣象局 地震觀測網(Central Weather Bureau Seismic Network;簡稱為 CWBSN )自 1973 年至 2016 年間之地震目錄。考量目錄中時間與空間的地震完整度(Chen et al., 2013)、去除目錄中前震以及餘震後(Gardner and Knopoff, 1974),分別建立區 域震源以及平滑模型(分別為圖 4.4a 與 b)。二模型造成的地震危害的差異(圖 4e),可歸因於二模型因基本設定之不同(區域震源假設區域內為單一地震頻 率)。由於 Chan et al. (2019)證實二模型皆可成功預報台灣地震活動特性,

我們以邏輯樹以相同權重(分別給予 50 %之權重)同時考量此二模型評估地震 危害以期降低地震危害評估中認知不確定性(epistemic uncertainty)。

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