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如何采用合理有效的概率地震危险性分析方法如实反映一个地区的地震危险性水平是目前地震学研究的热点问题之一。基于多模型的概率地震危险性分析方法吸收了相关领域的大量最新研究成果,在国际上受到广泛重视和应用。本文以理论研究和实例分析相结合的方式对该方法进行了初步系统研究,这些工作主要包括地震目录的处理分析、地震活动性参数的确定、地震活动性模型、震级分布模型、衰减关系的选择、不确定性研究和地震危险性计算。在学习引进该方法的同时,对其中一些方面进行了有益的探索,主要包含以下几个方面:(1)通过震级转换得到统一震级标度为矩震级的地震目录在用概率方法分析地震危险性时,需要根据地震目录建立空间光滑模型和背景地震模型。现有地震目录通常包含不同的震级标度。由于本文使用的衰减关系以矩震级为震级标度,需要对已有目录进行震级转换得到统一震级标度为矩震级的地震目录。本文从国际地震中心(ISC)下载得到中亚地区1907-2012年的地震数据,该数据包含众多机构不同震级标度的地震记录。以MW,GCMT为参考机构震级标度,并用最小二乘法拟合了其他机构震级标度与MW,GCMT之间的转换关系。在挑选某次地震事件的唯一震级记录时,以对应转换关系的相关系数大且剩余标准差小为准则进行筛选。对于少量没有震级转换关系或者拟合优度过差的地震记录,使用间接转换关系或者全球转换关系予以补充转换。经过上述多步处理,得到一个属于本研究区的震级全部转化为矩震级的地震目录。(2)采用3种方法综合分析地震目录的完整性震级转换后,用时空窗法删除前余震,并考虑构造环境和地震活动水平的空间差异性,将研究区划分成5个子区域。采用地震记录时间累积曲线法、最大曲率法(MAXC)和拟合优度检验法(GFT)综合分析各个分区的最小完整震级(MC),并在此基础上用极大似然法拟合相应的地震活动性参数。结果表明:每种完整性分析方法各具一定的优缺点,但采用综合分析的方法能够得出最佳MC。地震记录时间累积曲线法能分析出高质量地震目录的起始时间以作为后两种方法的基础,但容易受到地震活动水平随时间波动的影响。由于研究区目录质量较差,最大曲率法误差过大以至于只能作为其他方法的补充,拟合优度检验法的GFT参数也普遍只能达到80%左右。GFT最大值点可能并不对应MC,但是MC通常都在GFT极大值点取得。5个分区1964-2012年的MC普遍在MW4.8左右,b值在1.136-1.514之间波动。(3)基于多模型的概率地震危险性分析方法根据不同类型震源的特点,采用空间光滑模型、背景地震模型和特征地震模型共三种地震活动性模型来描述研究区的地震危险性。将这3种模型通过组合共形成2套方案,分别取权重,最终得到地震危险性计算结果。在计算过程中,采用美国下一代地震动衰减关系计划(NGA)公布的成果,并以合理的方式充分考虑了断层数据和衰减关系的不确定性。由于该方法不需要划分潜源,可以较好地避免潜源划分的不确定性带来的影响,同时断层的地震危险性不会被“稀释”。(4)地震危险性计算结果分析结果表明,多模型的概率地震危险性分析结果能够很好地反映场点的地震活动性和地震危险性水平。从区划结果来看,峰值加速度(PGA)总体上沿着断层走向呈带状分布,在垂直于断层走向的方法,随着距离加大,PGA的值逐渐减小。断层源的特点和作用在地震危险性分析中能够得到充分的体现。通过比较网格源和断层源对超越概率贡献的大小发现:对应PGA为低值时,对场址超越概率贡献最大的是网格源,其次是离场址距离较近的断层源。但是随着PGA的增大,断层源的概率贡献逐渐变得突出。当PGA增大到一定程度时,离场址距离非常近的断层成为概率贡献的绝对主体。上述规律与人们对不同类型发震构造的认识相吻合,也满足地震动随距离衰减的这一物理规律。(5)地震危险性分析程序的开发基于多模型的概率地震危险性分析方法由众多模块共同构成,理论体系较为复杂。本研究在专家学者的指导下,在mapbasic平台上较好地实现了相关程序开发,并将其应用于国外项目的地震安全性评价工作,获得了国家地震安全性评定委员会相关专家的认可。虽然目前该程序还不够完善,但是在已有工作的基础上,可以参考国际上最新成果继续改进,具有一定应用价值。本文对基于多模型的概率地震危险性分析方法进行了理论的和实例的研究,所得到的初步成果对于推动我国的概率地震危险性分析研究具有一定的参考价值。