Модель очаговой зоны землетрясения и прогноз параметров сильных движений грунта

Резюме

Актуальность работы. Прогноз количественных параметров сейсмического движения грунта, основанный на исследованиях сильных движений грунта – заключительная часть комплекса работ, по оценке сейсмической опасности любой территории. В то же время результаты исследований процессов генерации и распространения сейсмических волн в ближней зоне землетрясений имеют большое значение для физики очага землетрясения, являясь основой для построения адекватной модели очага и происходящих в нем процессов. Закономерности распространения сейсмического волнового поля выражаются в уравнениях связи параметров сейсмических колебаний с характеристиками очага и среды. Эти уравнения могут быть получены как исходя из теоретических положений, имеющихся в сегодняшней сейсмологической науке, так и из анализа накопленных данных по сильным движениям грунта. Не требует доказательства, что взаимопроникновение этих двух методов является наиболее плодотворным для развития научного прогресса. Тенденция последних десятилетий при разработке уравнений для прогноза параметров сильных движений грунта – выделение в волновом поле нескольких зон с различными зависимостями от параметров среды и очага. Прогнозные соотношения, получаемые с использованием такого метода, отличает уменьшение разброса оценок параметров колебаний и соответствие эмпирическим данным. При обработке статистических данных с использованием теории размерности и подобия установлено, что в поле сейсмических волн существуют подобные расстояния, на которых величины параметров колебаний подобны. Иными словами, существуют законы масштабирования параметров сейсмических движений грунта. Аналогичное утверждение можно найти и в теоретических работах, посвященных генерации сейсмических волн очагом землетрясения. Цель работы – используя теоретические положения о процессах в очаговой области, установить законы генерации и распространения параметров сильных движений грунта с учетом эмпирических данных, разработать модель очаговой области, не противоречащую эмпирическим данным, определить размеры очаговой области землетрясения. Методы исследования – статистический анализ эмпирических данных по сильным движениям грунта. Результаты работы – предложены уравнения затухания для амплитуд пиковых ускорений грунта в разломной, ближней и дальней зонах; прогнозные уравнения для преобладающих периодов и продолжительности колебаний сильных движений грунта; оценены размеры очаговой области землетрясения.