台灣地區中度地震致災因素之探討(II)
主管單位:交通部中央氣象局(地震測報中心) 主持人:葉永田 成功大學大地資源研究中心
參與人員:彭文飛(成功大學)、張建興(氣象局)、劉達勳(氣象局) 摘要
分析瑞里、嘉義、甲仙等地震的資料,討論強地動特性與地震規模和震源幾何形貌以及震災分布的關 係,並分析強地動衰減以不同規模尺度衡量的適用性,強震分佈特徵與臺灣西部及西南部複雜斷層線 位置之相關性;本研究也發現,嘉義市及其鄰近地區,對短週期強地動具有明顯的放大效應,因而,
以該地區強地動歷時,反演的嘉義地震斷層參數可能失真。
強地動參數
1. PGA
2. 譜震度
2
1
) ,
1 ( )
(
1 2
T
T S T dT
T
S T
) ,
( )
,
( T S T
S a
) ,
( T Sv
) ,
( T Sd
為加速度反應譜(短周期加速度控制區) 為速度反應譜(中周期速度控制區)
為位移反應譜(長週期位移控制區)
截切週期(Cut-Off Period) T1和T2屬於區域特性,可 從研究區域內大量的強震 資料求取平均。這樣定義 的譜震度可以作為評估地 震災害的有效指標。
結論
1. 受損建築物大致位於地動參數SIa、SIv與SId大於400gal、30cm/sec與4cm之區域範圍內。
2. 由這三個地震的強地動分佈狀況,並與臺灣西部及西南部複雜的近地表斷層位置分布做比較,發現 了若干地震波傳遞過程被斷層所屏蔽阻擋之現象,與地震波能量經由兩斷層間的間隙溢出之特徵。
3. 經由比較各個強地動參數的衰減狀況,初步得到如下的概念:衡量SId的衰減比較適合用MW,而衡 量PGA和SIa的衰減也許比較適合用ML,而SIv的衰減則尚難判定用那一個規模尺度來衡量比較好。
4. PGA、SIa、SIv和SId等強震參數衰減式預測值與實測值間之平均誤差,很一致的顯現大的斷層面與 複雜的破裂過程,可導致複雜的強地動分布並伴隨較大的強震參數估計誤差。
5. 又經由比較距離斷層50km範圍內測站之平均加速度、速度、與位移反應譜,發現嘉義地震的ML雖 然與甲仙地震相同,但其短週期強地動比卻比甲仙地震者大,其原因可能是嘉義市及其鄰近地區對 短週期強地動有放大的現象。據此,本研究指出以未經調整的近距離強地動歷時,反演得出的嘉義 地震斷層參數可能失真。
1 10 100 1000
1 10 100 1000
距斷層面最短距離 (公里)
PGA ( gal)
瑞里地震 嘉義地震 甲仙地震
1 10 100 1000 10000
1 10 100 1000
距斷層面最短距離 (公里)
SIa (gal)
瑞里地震 嘉義地震 甲仙地震
0.1 1 10 100
1 10 100 1000
距斷層面最短距離 (公里)
SIv (cm/sec)
瑞里地震 嘉義地震 甲仙地震
0.01 0.1 1 10
1 10 100 1000
距斷層面最短距離 (公里)
SId (cm)
瑞里地震 嘉義地震 甲仙地震
瑞里地震(ML=6.2; MW=5.7) 、 嘉義地震(ML=6.4; MW=5.8) 、 甲仙地震(ML=6.4; MW=6.5)之 PGA、SIa、SIv與SId的衰減。
瑞里、嘉義、
和甲仙等地震 之震災與Sia
分布的關係。
SIa最大值分布與斷層位置比較:
(左) 瑞里地震;(右) 嘉義地震。
甲仙地震者請參考中間圖群之左 下圖。
Distance < 50km
0.1 1 10 100 1000
0.01 0.1 1 10 100
Natural Period (sec)
Average Spectral Acceleration (gal)
甲仙地震 瑞里地震 嘉義地震
甲仙地震標準差區間 瑞里地震標準差區間 嘉義地震標準差區間 數列5
數列7 數列9
Distance < 50km
0.1 1 10 100
0.01 0.1 1 10 100
Natural Period (sec)
Average Spectral Velocity (cm/sec)
甲仙地震瑞里地震
嘉義地震甲仙地震標準差區間 瑞里地震標準差區間 嘉義地震標準差區間 數列5數列7
數列9
Distance < 50km
0.001 0.01 0.1 1 10 100
0.01 0.1 1 10 100
Natural Period (sec)
Average Spectral Displacement (cm)
甲仙地震 瑞里地震 嘉義地震
甲仙地震標準差區間 瑞里地震標準差區間 嘉義地震標準差區間 數列5
數列7 數列9
距離50km範圍
內測站之平均加 速度、速度、和 位移反應譜。
Natural Period = 0.3 sec
1 10 100 1000
1 10 100 1000
距斷層面最短距離 (公里)
Spectral Acceleration (gal)
甲仙地震 瑞里地震 嘉義地震
74 .
) 1
9 . 10 (
174489 R
82 .
)1
4 . 10 (
112115 R
73 .
) 1
4 . 6 (
126327 R
1 10 100 1000
1 10 100 1000
PGA (gal)
距斷層面最短距離 (公里) 甲仙地震 測站記錄
嘉義地震 測站記錄 瑞里地震 測站記錄