震。斷層震源是指地震時地層斷裂面延伸至地表;在地表留下錯動的 痕跡,可稱為斷層線,臺灣地區將第一類活動斷層即屬於此類震源地 震,當此類斷層地震發生時;造成地震規模較大且災情較為嚴重。區 域震源則是指地震時因為震源深度較深或地震規模較小,使得地層斷 裂面隱於地下無法延伸至地表,一般所稱的盲斷層,所有不屬於活動 斷層的震源均可歸類為區域震源,此類地震較為頻繁且規模一般較 小。本研究依震源型態選取可能對臺北盆地造成危害之區域地震與活 動斷層,而求取震源參數進行分析數據,是依據文獻(國震中心報告書,
2005)首先需建立之參數如下所列:
(1)該震源區地震目錄之確定。
(2)震源幾何形貌(斷層位態、斷層破裂長度與深度)
(3)評估各地震規模的發生率。
6.1.1.2 建立地震目錄及研究對象建立地震目錄及研究對象建立地震目錄及研究對象建立地震目錄及研究對象
根據中央氣象局所一百餘年的地震紀錄(1900 年-2011 年的地震參 數),可掌握臺灣各區域地震;發生之地震次數、年份時間、地震歷時 及規模 ML等,即可依地震特性建立地震目錄。而本研究因考量遠域強 震震波經傳遞過程,一般而言,造成結構危害的地震規模為 6.0ML,故 將研究之地震規模區間選取在 6.0≦ML≦8.0;決定規模區間後,依據 文獻(國震中心報告書,2005),將歷史區域地震資料進行篩選以建立本 研究的區域地震目錄:
(1)一般工程震源深度為 35 公里,為考慮震源定位可能的誤差,故 將深度篩選條件取至 50 公里。
(2)移除各地震相關之前、餘震資料,以符合地震於時間序列上之 獨立性,對於前、餘震之處理,乃根據發生時間順序及時間間 隔作為判斷條件。
(3)1936 年前在地震測量儀器不發達的時代,僅能用地震災害範圍
來判定可能之規模、深度及發震時間、位置,對於同一筆地震 會有不同的參數定義。此狀況於目錄中需予以篩選並剔除。
建立區域地震目錄完成,依據一般區域震源型態之地震特性,可 藉由(Gutenberg and Richter,1944)年提出之地震規模與再現頻率關係式 (簡稱:G-R 關係式),以呈現該區域之地震特性。一般形式為式 6.1:
log ( ) N m = − a bm m ,
o≤ ≤ m m
u ...(6.1) 式中,m:地震規模;本研究以芮氏規模 ML為主,N(m):地震規模 大於等於 m 之地震發生次數,a 及 b 為常係數可由回歸分析而得,a 值 為該區域地震發生的頻率、b 值為該區域地震規模的大小,(3.1) 式有一 上、下限規模(mu,mo)之範圍,取決方式於工程考量或地震紀錄。6.1.1.3 平均規模與未來地震發生次數之公式平均規模與未來地震發生次數之公式平均規模與未來地震發生次數之公式平均規模與未來地震發生次數之公式
根據 (V. K. Gupta and V. Srimahavishnu,2006) 未來地震發生次數 之公式;主要是依各機率分佈模型之風險函數推算求得,而對於風險 函數的之影響參數;主要依該區域之地震發生頻率、時間長度、等待 時間及預設未來時間等相關參數,計算公式可遵循依此式 6.2:
0
0
0 0
( | )
T Y( )
l T l
N T + Y T = ∫
+h τ τ d
...(6.2)
式中,Nl :未來發生的次數,T0:上次地震發生後至今尚未發生
地震之等待時間,Y:預設的未來數年的時間,hl(τ):機率模型之風險 函數。
對於未來平均規模求取方法,可經由各區域地震建立的地震目 錄,依式 6.1 之 G-R 關係式運算回歸 b 值,並依照本研究選取規模區 間 6≦ML≦8 中不同的地震規模大小,以求算出不同規模發生機率密度 函數與累積機率,並依公式 i 之順序決定未來平均規模大小。本研究對 於未來 50 年及 100 年之宜蘭 ZS01 與花蓮 ZS02;經由式 6.3-式 6.6 可 計算宜蘭與花蓮區域之平均規模與次數,下式為(V. K. Gupta and V.
合地震的回彈理論(Elastic Rebound Theory)。區域地震發生次數頻繁 可視為符合穩態柏松分佈(Stationary Poisson Distribution)且與時間 無關,穩態柏松過程主要假設地震發生之風險函數(Hazard Function)
對於具有威脅性之災害潛勢地震,斷層地震數百年一次大地 震;在時間上為可預期事件(Time-Predictable),因此該類型地震事 件之再現週期為可預期。假設再現週期在統計上依循對數常態分佈
(Log-Normal Distribution);其公式如下所示式 6.8:
( )
對數常態分佈(Log-Normal distribution)風險函數推導式 6.9:
( )
待時間(Elapse Time)內都是獨立發生的,因此在未來Δt 年內,發生 機率計算如下式 6.10: