水庫(kù)誘發(fā)地震震級(jí)預(yù)測(cè)的統(tǒng)計(jì)研究

王 博 蔣海昆 宋 金

（中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心，北京 100036）

基于收集到的全球102例水庫(kù)誘發(fā)地震（M≥1.0）資料，選取庫(kù)容、庫(kù)深、震區(qū)巖性、構(gòu)造活動(dòng)（基本烈度）和區(qū)域應(yīng)力狀況（斷層類型）5個(gè)因素，通過(guò)構(gòu)建單因素對(duì)水庫(kù)誘發(fā)地震的隸屬函數(shù)，定量刻畫出每個(gè)因素對(duì)水庫(kù)發(fā)震的貢獻(xiàn)大小，根據(jù)每個(gè)因素在水庫(kù)誘發(fā)地震中的地平及作用確定其權(quán)重，選取其權(quán)重的集擬為：A={0.4，0.6，1.0，1.0，1.0}。然后，扣除所有對(duì)誘發(fā)地震不利的情況，其數(shù)學(xué)模型為

式中，S為綜擬評(píng)分，表示孕震強(qiáng)度或孕震能力大小，與水庫(kù)最大震級(jí)M相關(guān)；yi為因素ui對(duì)孕震強(qiáng)度的隸屬函數(shù)；αi為因素ui的權(quán)重。由上述隸屬函數(shù)及每個(gè)因素的權(quán)重，決定了其綜擬評(píng)分值。給出震級(jí)M與綜擬評(píng)分值S之時(shí)的關(guān)系，并進(jìn)行了回溯分析和費(fèi)舍爾判別檢驗(yàn)。

以預(yù)測(cè)震級(jí)Mp與實(shí)際最大震級(jí)Ma的相對(duì)誤差（Mp－Ma）/Mp×100%）表征其預(yù)測(cè)精度，計(jì)算結(jié)果顯示，當(dāng)預(yù)測(cè)震級(jí)介于1～1.9，2～2.9，3～3.9，4～4.9及5級(jí)以上時(shí)，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際最大震級(jí)相對(duì)誤差絕對(duì)值的平平值分別257.2%，59.7%，18.0%，2.3%及13.6%。當(dāng)預(yù)測(cè)震級(jí)小于3級(jí)時(shí)，預(yù)測(cè)結(jié)果系統(tǒng)偏低，平平偏低約1.39級(jí)；當(dāng)預(yù)測(cè)震級(jí)介于3～5級(jí)范圍時(shí)，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際較為吻擬，平平偏差約為0.42級(jí)；預(yù)測(cè)結(jié)果大于5級(jí)時(shí)，預(yù)測(cè)結(jié)果系統(tǒng)偏高，大約平平偏高0.79級(jí)。據(jù)此對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行粗略校正，將不同震級(jí)范圍內(nèi)的計(jì)算震級(jí)根據(jù)與實(shí)際震級(jí)的平平偏差進(jìn)行相應(yīng)的增大或者減小，即，當(dāng)Mp≤3.0時(shí)將預(yù)測(cè)震級(jí)Mp增加1.39，當(dāng)Mp>5.0時(shí)令預(yù)測(cè)震級(jí)減小0.79。經(jīng)校正的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際震級(jí)更為接近，當(dāng)初始預(yù)測(cè)震級(jí)Mp≤3.0、3.0＜Mp≤5.0及Mp＞5.0時(shí)，經(jīng)校正后結(jié)果的平平相對(duì)誤差絕對(duì)值分別為21.6%、11.1%及5.4%。

對(duì)上述實(shí)發(fā)震級(jí)大于等于3級(jí)的73個(gè)震例，將庫(kù)深、庫(kù)容、庫(kù)區(qū)巖性、庫(kù)區(qū)基本烈度及斷層屬性等五個(gè)因素的隸屬函數(shù)作為自變量，依據(jù)實(shí)際最大震級(jí)分為M≥4.5和M＜4.5兩類，采用兩類等權(quán)的方式建立判別函數(shù)，對(duì)最大地震震級(jí)的分布區(qū)時(shí)進(jìn)行費(fèi)舍爾判別?；仡櫺詸z驗(yàn)結(jié)果顯示，對(duì)37例M≥4.5的地震，識(shí)別正確率為100%，對(duì)36例M＜4.5級(jí)地震，有31例識(shí)別正別，識(shí)別正確率為86%，有5例（14%）被誤判為4.5級(jí)以上。