[發(fā)明專利]基于蒙特卡洛隨機(jī)模擬的多重現(xiàn)期海嘯災(zāi)害評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810124747.6
• 申請(qǐng)日: 2018-02-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108492236B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李宏偉;原野;徐志國(guó);王宗辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心
• 主分類號(hào): G06F17/10
• 分類號(hào): G06F17/10
• 代理公司: 北京易捷勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

1.一種基于蒙特卡洛隨機(jī)模擬的多重現(xiàn)期海嘯災(zāi)害評(píng)估方法，其特征在于，所述方法用于評(píng)估南中國(guó)海的海嘯風(fēng)險(xiǎn)，所述方法包括：

S1、應(yīng)用多種震源參數(shù)估計(jì)方法建立潛在海嘯源區(qū)地震活動(dòng)性參數(shù)邏輯樹(shù)；具體地，通過(guò)一段時(shí)間的地震年發(fā)生率和全球俯沖帶的區(qū)域構(gòu)造參數(shù)，建立潛在海嘯源區(qū)地震活動(dòng)性參數(shù)邏輯樹(shù)；潛在海嘯源區(qū)的主要區(qū)域?yàn)轳R尼拉海溝；

S2、應(yīng)用線性海嘯數(shù)值模擬建立海嘯單位源格林函數(shù)庫(kù)；

S3、根據(jù)建立的潛在海嘯源區(qū)地震活動(dòng)性參數(shù)邏輯樹(shù)，應(yīng)用蒙特卡洛隨機(jī)模擬生成隨機(jī)地震事件集；其中隨機(jī)地震事件集中每個(gè)地震事件的位置、震級(jí)及破裂過(guò)程是隨機(jī)的；

S4、根據(jù)所述海嘯單位源格林函數(shù)庫(kù)和所述隨機(jī)地震事件集，應(yīng)用隨機(jī)滑移量模擬生成海嘯波幅集；其中，每個(gè)地震事件在每個(gè)單位源上的破裂滑移量是隨機(jī)的；

S5、根據(jù)所述海嘯波幅集，對(duì)多重現(xiàn)期的海嘯災(zāi)害分布結(jié)果統(tǒng)計(jì)及對(duì)多重現(xiàn)期的海嘯災(zāi)害分布結(jié)果的不確定性分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1包括：

應(yīng)用多種震源參數(shù)估計(jì)方法中的最大似然法擬合TGR關(guān)系和地震矩守恒定理建立潛在海嘯源區(qū)的地震活動(dòng)性參數(shù)的邏輯樹(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，

應(yīng)用TGR關(guān)系獲取海嘯源區(qū)的震級(jí)參數(shù)，包括：

所述TGR關(guān)系為：

其中，M為地震矩，M_t是地震目錄完整的臨界地震矩，M_c是轉(zhuǎn)角地震矩，β是TGR關(guān)系的斜率，反映了區(qū)域的地震活動(dòng)性；F(M)是地震矩大于M_t的地震發(fā)生率；

地震矩M與震級(jí)m的近似關(guān)系為M＝10^1.5m+C (2)；

M的單位為牛·米，C為常數(shù)；

運(yùn)用最大似然函數(shù)計(jì)算最優(yōu)的參數(shù)M_c和β，最大似然函數(shù)為：

其中，N_e為地震矩M_i大于臨界地震矩M_t的地震個(gè)數(shù)；

應(yīng)用地震矩守恒定理的震源參數(shù)估計(jì)方法，包括：

根據(jù)地質(zhì)參數(shù)估算的地震矩表示為：M＝χμWLv (4)；

其中，χ為地震耦合系數(shù)，μ為剛度剪切模量，W為地震帶的俯沖寬度，L為斷層的長(zhǎng)度，v為板塊的平均速率；

另一方面，根據(jù)TGR關(guān)系，地震矩M為：

其中，

a_t為地震矩大于M_t的地震事件的年出現(xiàn)率，Γ為伽馬函數(shù),C₁為常數(shù)；

結(jié)合公式(4)和公式(5)，當(dāng)M_c＞＞M_t時(shí)：得到轉(zhuǎn)角地震矩M_c：

在獲得轉(zhuǎn)角地震矩M_c后，根據(jù)公式(2)推斷出轉(zhuǎn)角震級(jí)；

所述TGR關(guān)系和地震矩守恒定理采用不同的參數(shù)得到多個(gè)轉(zhuǎn)角震級(jí)值，結(jié)合全球俯沖帶TGR關(guān)系，建立潛在海嘯源區(qū)地震活動(dòng)性參數(shù)邏輯樹(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在執(zhí)行步驟S2之前，所述方法還包括：

S2a、將海嘯源區(qū)域劃分為若干個(gè)大小相等且滑移量為1米的海嘯單位源；單位源的斷層幾何參數(shù)通過(guò)歷史地震震源機(jī)制解和相關(guān)地質(zhì)參數(shù)估算方法獲得。