• 沒有找到結果。

本研究主要是用中央氣象局強地動觀測網(Taiwan Strong Motion Instrmentation Program,TSMIP),西元 1994 年至 2005 年 共 12 年中所有超過震度 4 級的地震,對西部四大都會區(台北盆 地,台中縣市,台南縣市,高雄縣市)之影響,探究其震央位置及其 特性。

以四大都會區中所有測站水平加速度值(南北方向與東西方 向 PGA 值平方和開根號)與行政院修正核定之「建築技術規則建

築構造篇耐震設計規範與解說」有關台灣地區震區劃分(台灣地 區之震區劃分由四個震區修正為二個震區:地震甲區及地震乙 區 ) ( 附 錄 一 ) , 台 灣 地 區 之 震 區 劃 分 係 數 ( 台 北 盆 地 230gal(cm/sec

2

),台中縣市 330gal,台南縣市 330 gal,高雄縣市 330 gal 或 230 gal) 。了解會對四大都會區中任何一個測站造成 其水平方向 PGA 值,超過建築物實施耐震能力規定值所有地震,

及在四大都會區發生次數,震央發生地點,地震規模與深度及四 大都會區中有什麼測站(地區),比較容易超過建築物實施耐震能 力規定值,從四大都會區找到最容易發生比較大水平加速度值的 測站,了解影響到這些測站的所有地震震央位置。

1.3 文獻回顧

台灣地區是一個多地震地方,因為斷層及場址效應,常常造 成 部 份 特 別 地 方 其 水 平 加 速 度 值 比 附 近 地 區 大 。 王 貞 琇 (2004) ,利用微地動量測方法針對信義國小 (TAP022)與吳興 國小 (TAP089) 兩強震站的場址放大效應進行研究,發現信義 國小底下有一沉積層(松山層)較厚 ,使得信義國小附近成為台 北盆地一個特別而明顯的放大高區,所以信義國小水平加速度值 比較大。牟鐘香(2004) ,發現 竹子湖(TAP056) 水平加速度值 明顯比旁邊測站大,利用微地動量測方法以及雙站頻譜比法看出 竹子湖測站場址效應放大的頻段落於 8Hz 至 10Hz。呼應微地動 測量所得到的第二峰值也落於此高頻區,經由淺層折射震測以及

井下資料可以推論到草坪地下約存在著 5 公尺厚的低速鬆軟層 (回填土),而地震儀放置在如此鬆軟低速區,造成竹子湖測站明 顯的場址放大效應。但是這二篇論文皆未討論到,從那個方向來 的地震波,會有明顯放大效應。

1.4 研究內容

本論文內容主要分為四章。第一章為研究動機與研究目的,

,第二章介紹資料來源及利用測站超過四大都會區規定建築物實 施耐震能力規定值的測站與地震震央地點當作資料選擇標準與 方法,第三章為本論文研究結果及討論第四章為結論及建議。

第二章 資料蒐集及整理

2.1 資料蒐集

本論文研究資料,主要是根據中央氣象局 TSMIP 測站,

從西元 1994 年至 2005 年中,總共 12 年中所有測站的 PGA 值,而 PGA 分為南北方向,東西方向及上下三個方向量值,

不管任何一個方向 PGA 值超過 25gal,為本論文資料來源,

以 PGA 超過 25gal 為標準,是因為根據中央氣象局於民國 89 年公佈地震強度分級(附錄二),取震度大於 4 級主要是地震 強度超過 4 級以後,開始比較容易有災害產生。根據此標準 篩選在 12 年中總共發生次數為 3254 次(圖 2.1),可以明顯 看出在台灣地區每年發生可以造成災害地震,都超過百次以 上(143 次-634 次),再分別對四大都會區在 12 年中,會造 成有任何一個測站震度超過 4 級的所有地震全部找出來(圖 2.2)。

2.2 資料選取與處理

中央氣象局公佈地震強度分級,主要是依據 PGA 南北方 向,東西方向及上下三個方向量值的極大值為標準,本論文 選取水平加速值(南北方向與東西方向 PGA 值平方和開根號)

是有所不同,除了少數地震造成 PGA 上下方向量值特別大以 外,用水平加速值代替三個方向量值的極大值是不影響論文 結果。

根據四大都會區中所有測站,找到所有影響西部四大都會 區地震,只要在這四個區域中,有任何一個測站震度超過 4

級,全部找出來,了解這些地震震央經緯度,了解其地震震 央主要是有那些方向來源及發生地點,就可以知道會影響四 大都會區的地震其分佈狀況,只要地震震央發生在那些地 區,特別容易在四大都會區中,造成比較大的水平加速度。

根據行政院修正核定之「建築技術規則建築構造篇耐震設 計規範與解說」中,核定台灣地區之震區劃分(附錄一),台 北盆地屬於地震乙區,台中縣市及台南縣市屬於地震甲區而 高雄縣市則二個震區皆有,而建築物耐震能力規範主要是根 據其水平加速度值。找出自 1994 年到 2005 年在 12 年中,造 成西部四大都會區(台北盆地,台中縣市,台南縣市,高雄 縣市),中有任何一個測站水平加速度值超過建築物耐震能力 規範值的地震,而且本論文資料篩選,不考慮路逕及地層效 應,只用測站量測到水平加速度 PGA 值,當做最後資料選取 標準。

再把這些地震,比對原始資料,找出所有測量到水平加速 度值(超過震度 4 級),所有測站分佈狀況,了解這些地震影 響範圍,到其傳播方向及對台灣拿那些測站有比較大的影響。

再從這些造成任何一個測站,水平加速度值超過其建築物 耐震能力規範值所有地震的震央經緯度附近,找到各三個地 震(震央經緯度相近),了解對西部四大都會區造成超過建築 物耐震能力地震震央來源,是否有其特別的地區或方向,特 別容易對這四大都會區造成強烈影響,或是只跟規模有關,

還是隨機沒有一定關係。

從 1994 至 2005 年共 12 年中,對四大都會區全部測站量

測到水平加速度值,以一年為一個單位,從每一個測站取每 一年極大值做其等值圖,把水平加速度值比較大的測站挑 出,我們可以從其中找到,四大都會區中地區及水平加速度 值比較大地區及測站。

從四大都會區中找到最危險測站後,再從原始資料中,找 出 12 年中所有影響這些測站地震震央經緯度,了解那一些地 區地震,最容易造成這些測站受到影響。

若 12 年中沒有任何地震造成測站水平加速度值超過其建 築物耐震能力規範值,則在此地區中找出水平加速度值比較 大,受地震影響次數最多測站,為這地區水平加速度值比較 大地區。

第三章研究結果與討論

以下,主要針對西部四大都會區(台北盆地,台中縣市,

台南縣市,高雄縣市)分別做討論,了解其測站水平加速度 值,地震來源及對四大都會區所有測站影響。

3.1 台北盆地

台北盆地,從西元 1994 年到 2005 年共 12 年中,只要台 北盆地中有任一個測站量測到水平加速度值超過震度 4 級,

總共發生 75 次(圖 2.2),除了 1999 年 15 次外其餘發生次數 都不超過 10,根據這 75 次地震震央(圖 3.1),可以明顯看 出對台北盆地容易造成影響的地震,是東北部地震帶,而東 南部與中部地區的地震對台北盆地影響最較小,對台北盆地 所有地震在震波傳遞上,可以明顯看出東南-西北走向,所以 東南方向來的地震其震波比較容易在台北盆地產生聚焦效 應,造成台北盆地測站震度超過 4 級,也是影響到台北盆地 最多震央來源。

台北盆地在台灣地區震區之劃分為乙區,而在 12 年總共 有 7 個地震(表 3.1),造成台北盆地有測站水平加速度值超 過乙區建築物構造耐震設計規範(230gal),這 7 個地震的地 震規模全部超過 6(規模 6 到規模 7.3),而震源深度從 8 公 里到 91.03 公里(圖 3.2),其中有 6 個地震分佈在台北盆地 東南方,其深度 13 到 91.03 公里,除了 921 大地震(規模 7.3 深度 8 公里)在其南方以成外,所有會對台北盆地,造成超

過水平加速度超過乙區建築物構造耐震設計規範,震央位置 主要還是在台北盆地東南方向,可以了解地震波聚焦上面東 南-西北向是比較容易,而南-北方向對震波聚焦並不明顯,

除了像 921 大地震這種規模比較大地震以外,不會對台北盆 地造成太大影響。

針對這 7 個地震,把這 7 個地震對台灣所有測站,造成測 站水平加速度值超過震度 4 找出其圖形如下:1995 年 6 月 25 日(圖 3.3),1996 年 7 月 29 日(圖 3.4),1999 年 9 月 20 日(圖 3.5),2001 年 6 月 14 日(圖 3.6),2002 年 3 月 31 日(圖 3.7),2004 年 10 月 15 日(圖 3.8),2005 年 6 月 1 日(圖 3.9),從圖形中明顯可以看出除了 1999 年 9 月 20 日

(圖 3.5)外,其餘六個,地震都對宜蘭地區及台灣北部地區 有較大的影響,而宜蘭地區因為測站地點離地震震央距離比 較近,能量衰沒有那麼快,有比較大加速度是正常現象,可 是北部地區除了距離比較遠以外,中間還有高聳的中央山 脈,地震波並不容易經地表直接傳遞到台灣北部地區,最大 可能性是在震波傳遞經反射層反射到台北盆地中。而且從圖 中可以看出明顯聚焦效應,因為同樣是台灣北部地區,可以 發現在相同震央距離的桃園地區中,受影響的測站地區也比 較少,從中可以明顯驗證台北盆地有明顯的聚焦效應,而往 西南方向,花蓮及台灣中部受到地震影響非常小,甚至於完 全沒有測站震度超過 4 級,地震波在往西南方向上,遇到菲 律賓板塊隱沒到歐亞板塊交接帶上,因為二個不同板塊交 接,地震波傳遞到這裡,受到交接帶反射及折射影響,地震 波會變弱,不容易造成測站的震度超過 4 級,所以對於這方

向地區影響很小。再根據 1999 年 9 月 20 日(圖 3.5),發現 震央在台北盆地南方,但是地震規模夠大而且地震震央又發 生在台灣本島上面,所以全台灣都受到強烈地震波影響,而 台北盆地地震震度並沒有特別強,所以台北在這個方向沒有 明顯聚焦效應,而且此次地震造成台北盆地最大水平加速度 值是發生在竹子湖(TAP056),代表這次地震在此處有明顯聚 焦放大效應。而台北盆地地磐的聚焦效應只集中在盆地東半 部,並不是每一個方向都有明顯聚焦效應,所以震央發生在

向地區影響很小。再根據 1999 年 9 月 20 日(圖 3.5),發現 震央在台北盆地南方,但是地震規模夠大而且地震震央又發 生在台灣本島上面,所以全台灣都受到強烈地震波影響,而 台北盆地地震震度並沒有特別強,所以台北在這個方向沒有 明顯聚焦效應,而且此次地震造成台北盆地最大水平加速度 值是發生在竹子湖(TAP056),代表這次地震在此處有明顯聚 焦放大效應。而台北盆地地磐的聚焦效應只集中在盆地東半 部,並不是每一個方向都有明顯聚焦效應,所以震央發生在

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