淺談第五代與第四代中國地震動區(qū)劃圖廣西部分的差異性

■　袁媛　張忠利　韋王秋

（廣西壯族自治區(qū)地震局廣西南寧530011）

淺談第五代與第四代中國地震動區(qū)劃圖廣西部分的差異性

■袁媛張忠利韋王秋

（廣西壯族自治區(qū)地震局廣西南寧530011）

中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（2015）和中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（2001）廣西區(qū)部分之間存在較大的差異，為明確第五代圖和第四代圖廣西部分存在的差異，文章運(yùn)用Mapgis軟件導(dǎo)入地震動峰值加速度圖和地震動加速度反應(yīng)譜特征周期圖，分別配準(zhǔn)、矢量化、疊加，將兩幅圖進(jìn)行對比，形象直觀地反應(yīng)兩代區(qū)劃圖的空間變化。同時，通過數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，廣西部分地震動峰值加速度有較大的提高，增加了峰值加速度為0.20g的抗震設(shè)防區(qū)，0.15g的抗震設(shè)防區(qū)域有所增加，0.10g和0.05g抗震設(shè)防區(qū)域明顯增加，不再出現(xiàn)非抗震設(shè)防區(qū)。廣西部分地震動加速度反應(yīng)譜特征周期變化不大，主要表現(xiàn)在與云南相鄰的桂西很小的部分區(qū)域。

地震動參數(shù)區(qū)劃圖峰值加速度反應(yīng)譜特征周期差異性廣西

0　引言

圖1　第五代圖與第四代圖廣西部分地震動峰值加速度差異性對比

圖2　第五代圖與第四代圖廣西部分地震動加速度反應(yīng)譜特征周期差異性對比

地震區(qū)劃圖提供了一般建設(shè)工程的抗震設(shè)防要求，在抗震設(shè)防工作中起著十分重要的作用。中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（2001）（以下簡稱“第四代圖”）實(shí)施以來，在我國一般建設(shè)工程抗震設(shè)防、各類建設(shè)工程規(guī)劃和選址、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國土利用規(guī)劃編制等方面發(fā)揮了重要作用，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。隨著國家對地震安全提出更高的要求，社會對地震安全提出新的需求，以及近十幾年來地震工程領(lǐng)域積累的新認(rèn)識、新經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、新進(jìn)展，對第四代圖進(jìn)行修訂也是非常必要的。目前，中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（2015）（以下簡稱“第五代圖”）已于2015年5月15日發(fā)布，將于2016年6月1日起正式實(shí)施。為了更好的推動新編地震動區(qū)劃圖的實(shí)施，本文將在Mapgis軟件中，通過配準(zhǔn)、矢量化，分析第五代圖和第四代圖廣西部分的差異，為一般建設(shè)工程抗震設(shè)防、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鄉(xiāng)規(guī)劃等方面提供參考。

1　數(shù)據(jù)與方法

在Mapgis軟件中，在配準(zhǔn)、矢量化第五代圖和第四代圖的基礎(chǔ)上，使用疊加分析功能，對地震動峰值加速度圖和地震動加速反應(yīng)譜特征周期圖進(jìn)行分析比較，得到2幅對比圖（見圖1和圖2）和兩代圖之間的變化面積數(shù)據(jù)，運(yùn)用圖形和數(shù)據(jù)對兩代區(qū)劃圖的差異進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2　兩代區(qū)劃圖之間地震動參數(shù)的差異性

修訂后的第五代地震區(qū)劃圖在形式上仍以地震動峰值加速度和加速度地震動加速度反應(yīng)譜特征周期為指標(biāo)編制兩張地震動參數(shù)區(qū)劃圖（地震動峰值加速度圖和地震動加速度反應(yīng)譜特征周期圖）確定不同區(qū)域的抗震設(shè)防要求?？傮w上看，新編地震區(qū)劃圖給出的設(shè)防參數(shù)整體上有了適當(dāng)提高，這是由于在地震構(gòu)造和地震活動性方面等方面取得了新的認(rèn)識，在編圖原則與方法等方面取了重要進(jìn)展所引起的必然結(jié)果。經(jīng)過兩代區(qū)劃圖的精細(xì)對比分析，總結(jié)出廣西部分的主要有變化如下：

2.1峰值加速度分區(qū)結(jié)果的變化

第五代圖與第四代圖廣西部分地震動峰值加速度的空間變化由圖1可以看出，一是增加了0.20g抗震設(shè)防區(qū)，靈山縣的平山鎮(zhèn)、石塘鎮(zhèn)、佛子鎮(zhèn)，橫縣馬山鄉(xiāng)，浦北寨圩鎮(zhèn)、樂民鎮(zhèn)都變?yōu)?.20g；二是0.15g抗震設(shè)防區(qū)有所增加，樂業(yè)、隆安、興業(yè)等區(qū)域峰值加速度從0.10g增加到0.15g；三是0.10g抗震設(shè)防區(qū)域明顯增加，第四代圖僅有百色到平果的部分縣市，靈山、玉林一片，樂業(yè)等地，而第五代圖增加了南寧、欽州、合浦等大片地方，主要分布于百色、南寧、欽州、玉林等區(qū)域；四是不再出現(xiàn)廣西北部的非抗震設(shè)防區(qū)，均提高為0.05g抗震設(shè)防區(qū)。另外，廣西部分抗震設(shè)防要求變化對縣級以上城市的影響較為突出，抗震設(shè)防要求變化較大的城市如表1所示，16個縣級以上城市峰值加速度由原來的＜0.05g提高到0.05g，7個縣級以上城市峰值加速度由原來的0.05g提高到0.10g，3個縣級以上城市峰值加速度由原來的0.10g提高到0.15g。還有很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)也發(fā)生了變化，這里就不一一列出，僅列出峰值加速度提高到0.20g的鄉(xiāng)鎮(zhèn)如表2所示，這是廣西首次出現(xiàn)0.20g的區(qū)域。

2.2峰值加速度分區(qū)特征的變化

第四代圖和第五代圖廣西部分均分為四個檔，但第四代圖分別為峰值加速度＜0.05g、0.05g、0.10g和0.15g區(qū)，第五代圖分別為峰值加速度0.05g、0.10g、0.15g、0.20g區(qū)。從相應(yīng)分區(qū)的分布范圍上可以看出大部分區(qū)域峰值

表1　廣西區(qū)抗震設(shè)防要求變化較大的縣級以上城市

表2　廣西區(qū)抗震設(shè)防要求為0.20g的鄉(xiāng)鎮(zhèn)

表5　廣西南寧市興寧區(qū)的地震動參數(shù)值

表3　地震動峰值加速度分區(qū)主要變化

表4　地震動加速度反應(yīng)譜特征周期分區(qū)主要變化

加速度有所提高，具體變化如圖1所示。通過Mapgis對具體數(shù)據(jù)分析，得到峰值加速度增大區(qū)域的面積（表2），非抗震設(shè)防區(qū)不再出現(xiàn)，峰值加速度0.05g分區(qū)從146967 km2增加到190916 km2，增加幅度為30%；峰值加速度0.10g分區(qū)從21660km2增加到38220 km2，增加幅度為76%；峰值加速度0.15gg分區(qū)從3118 km2增加到6726km2，增加幅度為116%；新增峰值加速度0.20g分區(qū)，分區(qū)面積為789 km2。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，廣西部分的峰值加速度有較大的提高，抗震設(shè)防要求得到普遍加強(qiáng)。

通過對具體數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析還可以看出：（1）峰值加速度提高區(qū)域面積占全區(qū)總面積的38.59%；（2）峰值加速度降低區(qū)域面積占全區(qū)總面積的0.27%；（3）峰值加速度不變區(qū)域面積占全區(qū)總面積的61.14%；（4）不同峰值加速度分區(qū)面積變化的關(guān)系為A＜0.05,0.05＞A0.05,0.10＞A0.10,0.15＞A0.15,020(Ax,y表示在第四代圖中峰值加速度值為x而在第五代圖中峰值加速度值提高為y的區(qū)域的面積)

2.3加速度反應(yīng)譜特征周期分區(qū)結(jié)果的變化

第五代圖與第四代圖廣西部分地震動加速度反應(yīng)譜特征周期的空間變化如圖2所示，從圖可以看出，第四代圖在隆林縣、西林縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的加速度反應(yīng)譜特征周期為0.40s和0.45s分區(qū)。第五代區(qū)劃圖，桂西北靠近云南的隆林一帶從0.35s增加到0.40s分區(qū)，隆林縣除介廷鄉(xiāng)加速度反應(yīng)譜特征周期為0.35s，其它鄉(xiāng)鎮(zhèn)為0.40s；西林縣的古障鎮(zhèn)、馬蚌鄉(xiāng)加速度反應(yīng)譜特征周期為0.45s，八達(dá)鎮(zhèn)、那勞鎮(zhèn)、普合苗族鄉(xiāng)、西平鄉(xiāng)為0.40s，那佐苗族鄉(xiāng)、足別瑤族苗族鄉(xiāng)為0.35s，西林縣小部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)從0.45變?yōu)?.40s，極少地方從0.40s增加到0.45s。通過Mapgis對具體數(shù)據(jù)分析，得到地震動加速度反應(yīng)譜特征周期分區(qū)的面積變化（表4），通過統(tǒng)計(jì)，可以得出0.40s的區(qū)域面積提高了3883 km2；0.35s的區(qū)域面積減少了3722 km2；0.45s區(qū)域面積減少了161km2。從圖和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，廣西部分地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖變化較小，只在靠近云南的隆林縣和西林縣的地方有變化，與四代圖相比，0.40s的面積有一定增加，0.35s和0.45s區(qū)域面積有一定減少。

2.4區(qū)劃圖結(jié)果表述的主要變化

除了上述具體的變化外，在區(qū)劃圖使用原則、使用規(guī)定和應(yīng)用范圍等方面也變化較大。一是第五代區(qū)劃圖不但給出了地震動峰值加速度圖和地震動加速度反應(yīng)譜特征周期圖，還增加城鎮(zhèn)Ⅱ類場地基本地震動峰值加速度值和基本地震動加速度反應(yīng)譜特征周期值表，列出了每一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地震動參數(shù)值，區(qū)劃結(jié)果更精確，如表5顯示的是廣西南寧市興寧區(qū)及所屬街道、鎮(zhèn)的地震動參數(shù)值。二是第五代區(qū)劃圖不但給出了場地基本地震動加速度反應(yīng)譜特征周期調(diào)整表，還增加了各類場地地震動峰值加速度調(diào)整方法和調(diào)整系數(shù)；三是第五代區(qū)劃圖不但以給出了基本地震動，還明確給出了多遇地震、罕遇地震、極罕遇地震相應(yīng)的地震動參數(shù)確定系數(shù)。

3　結(jié)論

本文運(yùn)用Mapgis軟件，在配準(zhǔn)、矢量化第四代和第五代地震動參數(shù)區(qū)劃圖的基礎(chǔ)上，運(yùn)用疊加分析功能，形成地震動加速度區(qū)劃圖對比圖，分析第四代和第五代地震動參數(shù)區(qū)劃圖的主要變化，并形成地震動加速度區(qū)劃圖對比圖，形象直觀地反應(yīng)兩代區(qū)劃圖的空間變化。

廣西部分的峰值加速度普遍得到提高，增加了0.20g分區(qū)，0.15g分區(qū)范圍有一定擴(kuò)大，0.10g、0.05g分區(qū)范圍明顯提高，不再出現(xiàn)＜0.05g分區(qū)。峰值加速度提高區(qū)域范圍有顯著增加，其面積占全區(qū)總面積的38.59%；峰值加速度降低區(qū)域的范圍變化較小，其面積僅占全區(qū)總面積的0.27%，廣西部分的抗震設(shè)防要求普遍得到提升。

廣西地區(qū)的加速度反應(yīng)譜特征周期變化不大，主要表現(xiàn)在與云南相鄰的隆林縣和西林縣很小的部分區(qū)域，0.40s的面積有一定增加，0.35s和0.45s區(qū)域面積有一定減少。

[1]胡聿賢，高孟潭，杜瑋，等.GB18306-2001《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》宣貫教材[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001：1.

[2]中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)，2001.中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 (GB18306-2001)[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.

[3]中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)，2014.中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 (GB18306-2015)[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.

P315[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-428-2