The regional disaster investigation of Dadu River of Luding earthquake and feasibility study of Green's function database application
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摘要:
2022年9月5日，四川省甘孜州泸定县发生MS6.8地震，造成了较为严重的人员伤亡. 震后中国地震局地球物理研究所科考队对泸定MS6.8地震中大渡河干流上的几座梯级水电站和极震区等附近区域进行了灾害调查. 调查结果表明梯级电站在本次地震中受影响较小，不影响正常运转. 地震发生后，我们也采用经验格林函数方法并考虑震源参数的不确定性特征，对震区的石棉擦罗地区（位置①）、大渡河流域兴康高速特大桥区域（位置②）、历史地震古滑坡—摩岗岭附近区域（位置③）等三个典型位置合理范围的地震动加速度时程进行了快速估计. 初步结果表明：位置①和③建筑物存在被本次地震破坏的可能性；位置②桥梁受地震破坏的可能性较小. 最后，结合本次灾害调查结果、工程自建地震监测台网、典型位置地震动快速估计的结果，本文对重点工程区域建设基于实际小震波形的格林函数数据库应用前景的可行性进行了探讨.
Abstract:On September 5, 2022, an MS6.8 earthquake occurred in Luding County, Ganzi Prefecture, Sichuan Province, China, causing extensive damage. The scientific expedition team of the Institute of Geophysics of the China Earthquake Administration investigated the damage caused by the earthquake in several terrace hydropower stations on the main stream of the Dadu River and nearby areas. It was determined that the cascade power stations ware less affected by the earthquake and that normal operation was not affected. Using the empirical Green's function method and considering the uncertainty characteristics of the seismic source parameters, the ground motion acceleration time histories were estimated for a reasonable range of three typical locations in the seismic region: the Shimian Caluo area (termed location 1), the Xingkang Expressway bridge area in the Dadu River basin (termed location 2), and the area near the historical seismic ancient landslides (Mogangling, termed location 3). The preliminary results showed that: buildings at locations 1 and 3 may be destroyed by an earthquake of this strength, whereas the bridges in location 2 are less likely to be destroyed. Here, combining the results of the disaster investigation, the seismic network built by the key engineering project, and the results of the rapid estimation of the ground motion at typical locations, we consider the feasibility of applying the Green's function library based on the waveforms of actual small earthquakes in key project areas.
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0. 引 言
据中国地震台网正式测定：2022年9月5日12时52分，四川省甘孜藏族自治州泸定县发生MS6.8地震，震源深度16 km，震中位于北纬29.59°、东经102.08°，属破坏性较强的浅源地震. 震中距离泸定县39 km，距康定市47 km，距成都市226 km. 截至当年9月11日，此次地震共造成93人死亡、25人失踪、400多人受伤，其中滑坡死亡人数占比高达80%左右. 地震发生后的现场调查和遥感资料分析表明，地震滑坡灾害严重是这次地震最显著的特征，极震区发生的大量滑坡和崩塌是造成本次地震伤亡较大的主因.
地震发生后，中国地震局地球物理研究所立即启动震后科技应急处置预案，产出了震源参数和破裂过程、余震序列精定位、地震动强度预测图等科技支撑产品（https://www.cea-igp.ac.cn/cxdt/279405.html），以及地震辐射能量估计、同震形变场模拟、地震动加速度时程估计、震源区速度结构等科技支撑产品（https://www.cea-igp.ac.cn/cxdt/279424.html）. 为了从工程震害角度总结此次地震的破坏能力，尤其是对大渡河干流上梯级电站的影响，地震应急救援任务完成之后，中国地震局地球物理研究所派出4名科研人员赴地震现场大渡河梯级水电站和震中磨西镇开展震后灾害调查以及后续科研内容的调研工作.
本文提到的服务重大工程的格林函数数据库也是在实际调查大岗山水电站和泸定水电站自建局部区域的地震监测台网运行情况之后提出的. 该设想的数据库主要服务于重特大工程的高概率设定地震的地震动特征估计研究，为分析大坝在破坏性大地震作用下的响应提供可靠的地震动输入. 依托的地震动模拟方法为经验格林函数法，该方法主要依靠实际的小震波形作为格林函数来合成大地震的地震动. 其核心思想是：将大震震源看作由一系列子震震源构成. 选择一个大小合适的余震或者前震记录作为格林函数，将小震等同于子震，按照一定的破裂方式，将这些经验格林函数叠加得到大地震的地震动时程. 通常来说，地震震级越小，发生的频率越大，全球每年发生十万次以上的3～5级地震. 这些小震的记录包含了真实的震源破裂过程、传播介质以及浅表场地响应的复杂性因素，用小震记录合成的大震在一定程度上也包含这些复杂性信息. 利用震源区附近观测到的小地震记录来模拟大震的强地面运动特征是模拟强地震动最有效的方法之一. 因此本文也对在重大工程处建设实际小震波形的格林函数数据库的应用前景进行了讨论.
1. 泸定地震构造背景介绍
泸定MS6.8地震是发生在鲜水河断裂带上的主震-余震型地震. 震中的磨西镇正处于鲜水河断裂带东南端，该段为鲜水河断裂、安宁河断裂和龙门山断裂交汇Y形区域，具有复杂的构造背景（李莹等，2023），是我国强震最为活跃的区域之一. 自 1700 年以来，该断裂带共计发生了 9 次 7 级以上大地震（Bai et al., 2021）. 断裂带北起甘孜州（Kato et al., 2007），呈北西—南东向展布，经炉霍、道孚、康定延伸至泸定的磨西以南的部分，全长约350 km，是我国动力作用环境和地壳运动变形强烈的大型晚第四纪活动左旋走滑断裂（白明坤等，2022；李大虎等，2015）. 鲜水河断裂带不仅是巴颜喀拉块体南缘的边界断裂，也是青藏高原物质 SE向挤出的东北边界断裂带（Allen et al., 1991），其作为构造分界线分隔了川滇块体和巴颜喀拉块体（Ji et al., 2020）. 巴颜喀拉块体是 1976 年唐山7.8 级大地震后，我国7级以上强震活跃的主体地区，连续发生了 20 多次 7 级以上地震，如2001年发生在昆仑山口的8.1级地震、2008年发生在龙门山地区的汶川8.0级地震以及2010年发生在青海玉树的7.1级地震等. 随着玉树7.1级地震的发生，巴颜喀拉块体的潜在地震危险性更是引起国内外学者的关注（Parsons et al., 2008; Toda et al., 2008; 万永革等, 2009）. 四川泸定6.8级地震是巴颜喀拉块体持续活动的证据（高孟潭，2022）.
2. 大渡河梯级电站概况
大渡河流域地处青藏高原和四川盆地过渡地带，干流全长
1062 km，集中落差高达4175 m. 基于该流域落差大且集中、径流稳定、地理位置优越等优点，我国建立了3库22级格局的大渡河梯级水电基地. 该基地总装机容量约2700 万千瓦，年均发电量1158 亿千瓦·时（陈刚等，2018），总年发电量约占全国水电的10 %，是我国重要的水电基地之一. 大渡河梯级电站自上而下包括：下尔呷水电站（龙头水库）、巴拉水电站、达维水电站、卜寺沟水电站、双江口水电站（上游控制性水库）、金川水电站、巴底水电站、丹巴水电站、猴子岩水电站、长河坝水电站、黄金坪水电站、泸定水电站、硬梁包水电站、大岗山水电站、龙头石水电站、老鹰岩水电站、瀑布沟水电站（下游控制性水库）、大渡河深溪沟水电站、枕头坝水电站、沙坪水电站、龚嘴水电站、铜街子水电站（图1）. 除发电作用外，大渡河梯级水电在航运、防洪拦沙等方面也具有重要作用，是长江上游重要的生态和安全屏障.![]()
图 1 大渡河干流水电梯级开发方案平面图（https://xueqiu.com/3496020440/236371657）Figure 1. Diagram of the development plan of the main stream of the Dadu River terrace hydropower stations大渡河流域地质构造复杂，多数河床、河段的覆盖层厚度较大，遇到破坏性地震时易导致较高的地震烈度. 为保障大渡河梯级水电的安全和稳定，国家重点工程项目及四川省地震局、中国华电四川华电泸定水电有限公司等单位在大渡河流域建立了一系列水库地震监测系统，为大渡河流域的地震安全提供强有力的保障.
2.1 大岗山水电站
大岗山水电站位于大渡河中游上段的四川省雅安市石棉县境内，为大渡河干流规划的第14个梯级电站. 坝址距下游石棉县城约40 km，距上游泸定县城约75 km. 水电站设计抗震设防烈度为Ⅷ度，未来50年超越概率10%基岩水平峰值加速度值为263.7 cm/s2. 电站自身安装了20台强震仪以及其他类型地震监测设备（图2），根据强震仪的结果，在本次地震中坝底PGA达到了0.2 g，坝顶PGA达到了0.61 g，本次地震强度在大坝可控的PGA强度范围内. 大岗山水电站的地震安全性评价由中国地震局地球物理研究所主持，地震安全性评价的指导性参数和建设方案经受住了本次地震的考验.
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图 2 大岗山水电站内部布设的微震监测设备Figure 2. The microseismic monitoring equipment inside the Dagangshan Hydropower Station科考队调查发现，泸定MS6.8地震触发了大岗山水电站周边及上下游较多崩塌、滑坡等次生地质灾害（图3）. 截止当年9月28日，在前往大岗山电站的路程中仍有滚石和滑坡发生. 靠近大岗山隧道口的右岸上坝公路有多处滑坡坍塌发生，并伴随较大滚石，导致车辆无法正常通行. 大岗山水电站大坝外部的下游河道存在滑坡现象（图4）. 本次地震导致水电站大坝局部出现填缝的混凝土被震碎（图5a），以及边坡位置某些非永久固定的管线保护管发生错位（图5b），但这些细微处的破坏仅发生在大坝附属的简易构建筑物、临近上下游河道边坡以及局部简易管线上，对水电站大坝的整体结构安全几乎无任何影响，水电站的正常运行也不受影响. 大岗山水电站的地震安全性评价给出的抗震设防建议是科学合理的，使其在经历本次地震后，大岗山大坝整体上无损伤破坏，大坝内水工建筑物的安全及性能未受影响，水电站可保障电力正常供应（图6），这充分体现了地震安全性评价的重要性. 另外，大岗山水电站自建局部区域地震台网记录到了非常珍贵的地震数据，这对大坝结构在地震作用下的进一步安全检验和未来情景地震的地震动模拟均具有重要意义.
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图 3 科考队前往大岗山水电站路上的某处滑坡Figure 3. A landslide on the road to the Dagangshan Hydropower Station![]()
图 4 大岗山水电站大坝外部下游河道两侧的滑坡（可见边坡支护的重要性）. （a）水电站大坝外部滑坡情况；（b）水电站大坝外部泄洪道滑坡情况Figure 4. A landslide in the dam of the Dagangshan Hydropower Station. (a) Landslides on the external side of hydroelectric dams. (b) Landslides in the external spillway of hydroelectric dams![]()
图 5 大坝某处由于地震作用导致的破坏（对大坝安全无任何影响）. （a）地震作用导致的混凝土碎屑；（b）地震作用导致的管线保护管的错位Figure 5. Damage to a section of the dam owing to seismic activity. (a) Concrete debris due to seismic activity. (b) Misalignment of pipeline protection tubes due to seismic activity![]()
图 6 大岗山水电站震后图片. （a）大岗山水电站大坝近景；（b）大岗山水电站俯视图Figure 6. Post-earthquake photographs of the dam. (a) Close view of Dagangshan Hydropower Station dams. (b) Overhead view of Dagangshan Hydropower Station2.2 泸定水电站考察
泸定水电站是位于四川省甘孜州泸定县的一座大型水电站，是大渡河干流“3库22级”规划中的第12个梯级电站，距下游泸定县城约2.5 km，距上游康定县城约44 km. 装机容量为920 MW，年发电量为39.89亿千瓦·时. 泸定水电站由华电国际电力股份有限公司全资设立的四川华电泸定水电有限公司负责投资、建设和运营. 该电站为坝式开发，采用黏土心墙堆石坝. 正常情况下蓄水位为
1378 m，死水位为1375 m. 电站建成投产后同长河坝水电站、黄金坪水电站等作为一组电源参加西电东送.泸定水电站（图7）距离泸定MS6.8地震震中约42.25 km. 地震发生时，水电站区域具有强烈震感. 震后，科考队调查发现，本次地震导致泸定水电站部分功能性建筑物的墙体产生裂缝；边坡护栏、防护棚、防护网等设施损坏，边坡破坏产生的落石造成场内道路中断，震后水电站生产建筑物和机组未见明显异常，电力仍可正常供应. 该电站布设的两台强震仪比较完整地记录了近两年的地震记录（图8），包括大震和小震的地震波形. 本次泸定MS6.8地震中，坝底位置最大峰值加速度为0.57 m/s2，坝顶位置最大峰值加速度为0.95 m/s2（图9）. 该电站记录到的加速度波形数据是非常重要的科研数据，可用于大坝精细化检验地震潜在震害分析，以及未来可能遭遇的更高震级的破坏性地震的震害反应分析.
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图 7 震后泸定水电站无人机航拍Figure 7. Drone aerial photography of the Luding Hydropower Station after the earthquake![]()
图 8 大坝顶部布设的地震监测设备Figure 8. The seismic monitoring equipment located on top of the dam![]()
图 9 泸定MS6.8地震在泸定水电站大坝底部及顶部三分量加速度时程（数据来自中国华电四川华电泸定水电有限公司）Figure 9. The three components of the Luding MS6.8 earthquake at the base and top of the Luding Hydropower Station dam (data from: Huadian Sichuan Huadian Luding Hydropower Co., Ltd, China)3. 震中磨西镇滑坡地质灾害考察
本次地震的震中位于泸定县南部的磨西镇，总人口0.69万人，距泸定县39 km. 磨西镇属于重灾区，地震烈度达到了Ⅸ度，造成小镇大面积房屋倒塌和损坏. 科考队前往磨西镇进行了地质灾害考察，位于磨西镇的SC.V2204台站（29.637 °N, 102.126 °E）记录到的强震数据显示，本次地震的峰值加速度在东西（EW）、南北（NS）、竖向（UD）分别是443.85 cm/s2、306.46 cm/s2、402.41 cm/s2（赵仕兴等，2023）. 磨西镇震害严重，多数路基路面等基础设施发生损坏；房屋建筑出现裂缝、倒塌、倾斜等破坏，并且，该镇位于磨西台地上，相对于台地内部区域或河谷平坝区，台地边缘区域建筑破坏程度明显更高；工业厂房破坏较为严重，地震引发的地质次生灾害对工业厂房的建筑主体结构、附属结构、非结构构件和生产设备等均造成了破坏（潘毅等，2023a）. 本次地震对磨西镇的地震安全性也敲响了警钟. 此次科考重点考察了磨西镇附近海螺沟的滑坡情况，位于海螺沟镇的SC.V2411台站，记录到EW、NS、UD方向的峰值加速度分量分别为0.36 g、0.65 g、0.57 g，UD与NS分量的峰值加速度之比接近90%，表明具有较为强烈的竖向地震动特征（潘毅等，2023b）. 磨西镇整体位于海螺沟的三级台地上，紧挨河谷，且靠近河谷的位置非常陡峭. 本次地震造成了河谷两边大面积的滑坡灾害（图10），严重威胁到了磨西镇的房屋建筑安全. 如图11所示，因磨西镇靠近河谷，且沉积层较厚，造成房屋建筑严重破坏. 未来可考虑对磨西镇靠近河谷位置的边坡进行抗震加固，重建时对磨西镇的建筑应该进行统一的抗震规划.
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图 10 磨西镇临近河谷的滑坡情况. （a）磨西镇临近河谷纵深方向的滑坡情况；（b）磨西镇临近河谷位置的滑坡情况Figure 10. A landslide in the town of Moxi near the river valley. (a) Landslides in the longitudinal direction of the river valley adjacent to the town of Moxi. (b) Landslides in the location of the river valley adjacent to the town of Moxi![]()
图 11 磨西镇建筑破坏情况. （a）河谷对岸严重的房屋倒塌破坏；（b）某建筑一层发生严重倾斜；（c）某建筑发生严重破坏；（d）某建筑内部发生X型剪切破坏Figure 11. Damage to buildings in the town of Moxi. (a) Severe house collapse damage across the river valley; (b) Severe tilting of the first floor of a building; (c) Severe damage to a building; (d) X-shear damage within a building4. 大型地震断裂带格林函数数据库建设
强地震动模拟是定量研究地震引起的地震动性质的重要手段，在地震学和地震工程领域具有重要应用（Luo et al., 2020; Tan et al., 2012）. 使用大震震源附近发生的小震观测数据来合成大地震是模拟由大震引起的强地震动的有效方法之一（Miyake et al., 2003）. 小震观测提供了震源、传播介质和浅层场地反应的复杂影响等信息，因此，利用这些小震观测资料模拟的大震在一定程度上也包含这些复杂的信息，这构成了该方法在模拟大地震时的优势.
建设基于实际地震记录的格林函数数据库，主要是配合经验格林函数方法获得目标位置较高精度和较高概率的加速度波形以及相应的地震动特征参数. 经验格林函数方法最早由Hartzell（1978）提出，用大震的前震或余震记录作为格林函数合成大地震. 由于小震记录本身己经包含了传播介质的影响，所以用小震记录合成的大震时程也考虑了传播介质的复杂性，并能克服计算理论格林函数的困难. Irikura和Kamae（1994）、Irikura和Miyake（2011）、Irikura等（2017）系统地提出了用经验格林函数方法模拟未来地震动的想法，并结合多个震例验证了该方法的可靠性，总结出了用该法模拟地震动的一般步骤. 经过众多学者的不断努力，经验格林函数方法已经发展成为一种比较完善和成熟的模拟强地震地面运动的方法，且被广大学者认可（Hartzell, 1978; Irikura, 1983, 1986; Irikura and Kamae, 1994; Irikura and Miyake, 2011; Irikura et al., 2017; Kamae et al.,1998; Kanamori, 1979; 李宗超等, 2019a, 2019b; Li et al., 2021a, 2021b; Miyake et al., 2003）.
随着中国地震监测能力的不断提升，越来越多的地震被记录下来，尤其是中国刚建成了全国的地震预警台网系统（图12）. 很多历史上发生过大地震的区域现在又相继发生了很多的中小地震，这为我们利用现代小震记录再现历史大地震提供了很好的机会，例如，依托格林函数数据库和经验格林函数方法（图13）合成历史大地震. 以往对地震动的模拟趋于谨慎，主要合成有实际地震波形的震例，因为有实际波形这一正确答案作为参照，比较好验证. 相同的方法应用在历史地震模拟中，虽然没有直接的地震波形验证结果的可靠性，但是可以科学地考虑震源参数的不确定性特征，依托现有历史地震的相关典籍和野外地震遗迹信息，获得一定合理取值范围的历史地震强地面运动的模拟结果. 目前我们已汇总到国家强震动台网中心和地震科学国际数据中心的震级范围在M3.0～5.0之间的小震波形数据（约103 G）约157万条，初步建成了格林函数数据库（图14），并设计了格林函数数据库的搜索模块. 数据库的小震数据未来将主要来自国家强震动台网中心、国家测震台网、区域地震台网以及其它各类科研项目记录到的小震数据.
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图 12 中国地震预警系统台网等（引自Wen and Yu, 2023）Figure 12. China earthquake warning system network, etc (from Wen and Yu, 2023)![]()
图 13 运用现代小震记录再现2013年芦山M7.0地震的加速度时程Figure 13. Reproduction of the acceleration time histories of the Lushan M7.0 magnitude earthquake using modern small-earthquake records5. 典型位置地震动特征快速估计
破坏性大地震发生后，快速获取关键区域的地震动信息对应急救援、减轻地震灾害有重要意义. 通过快速估计重点区域可能性较大的加速度时程，可以辅助快速评估重点区域的震害特征，指导地震应急救援，同时，也可为震后重大工程的损伤检查提供可靠的地震动输入.
本环节选取地震影响区内三个重点位置附近的强震台站记录到的以往的小震（M3.0～5.0）波形作为格林函数，同时考虑震源参数（例如初始破裂位置）的不确定性特征，采用经验格林函数方法合成三个典型位置处的多条加速度波形，并采用多种地震动预测方程（GMPEs）综合约束三个不同位置的加速度波形，最终获得每个典型位置合理取值范围内的较大可能的加速度波形. 我们利用该地区实际的小震记录（图15）并考虑震源参数的不确定性特征，初步估计了本次地震在①石棉擦罗地区（图16）、②大渡河流域兴康高速特大桥区域（图17）、③历史地震古滑坡—摩岗岭附近的合理范围地震动加速度时程（图18）. 为了方便展示地震动加速度时程的合成结果，李宗超等（https://www.cea-igp.ac.cn/cxdt/279424.html）设计了如图19所示的展示图件. 初步结果表明：典型位置①的PGA取值范围约为：120～280 cm/s2，根据中国地震烈度表（GB/T 17742—2020）的规定，典型位置①的地震烈度可能为（Ⅶ-Ⅷ），该处设防烈度为Ⅷ度，表明该地建筑物存在被本次地震破坏的可能性；典型位置②的PGA取值范围约为：35～65 cm/s2，根据中国地震烈度表（GB/T 17742—2020）的规定，典型位置②的地震烈度可能为Ⅵ，该处设防烈度为Ⅷ度，表明该桥梁受地震破坏的可能性较小；典型位置③的PGA取值范围约为：310～425 cm/s2，根据中国地震烈度表（GB/T 17742—2020）的规定，典型位置③的地震烈度可能为Ⅷ-Ⅸ，该处设防烈度为Ⅷ-Ⅸ度，表明该地建筑物存在被本次地震破坏的可能性.
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图 15 三个计算点位采用的作为格林函数的小震波形Figure 15. The small seismic waveform used as the Green's function for the three calculation points![]()
图 16 快速合成的石棉擦罗地区水平向的加速度时程Figure 16. Acceleration time histories in the horizontal direction of the rapidly synthesized Shimian, Caluo area![]()
图 17 快速合成的大渡河流域兴康高速特大桥区域水平向的加速度时程Figure 17. The rapidly synthesized horizontal acceleration time histories of the Xingkang expressway bridge in the Dadu River basin![]()
图 18 快速合成的历史地震古滑坡—摩岗岭附近水平向的加速度时程Figure 18. The rapidly synthesized horizontal acceleration time histories of near the historical seismic ancient landslides-Mogangling![]()
图 19 泸定地震影响区内三个典型位置的加速度时程估计Figure 19. Acceleration time history estimates for three typical locations within the Luding earthquake impact zone6. 结论与讨论
通过对泸定MS6.8地震中大渡河干流上的几座梯级水电站及极震区等附近区域进行了灾害调查. 调查结果表明大渡河梯级电站在本次地震中受影响较小，所有发电站都可正常运转，也表明地震安全性评价对于重大工程的抗震能力的合理估计、指导重大工程的建设具有重要的意义. 本次科考也发现各个水电站自建的小区域地震监测台网都记录到不少的小震波形数据，这些都可以为水电站的情景地震的较高概率的地震动估计提供数据支持.
本文中提到的小震的格林函数数据库通过多次实际应用也体现出了较大的应用前景，可为典型位置高概率地震动提供方便、快捷、可靠的格林函数波形，通过经验格林函数方法合成大震的地震动，进而服务重大工程及地震应急救援. 同时，通过对泸定地震影响区内若干典型位置的地震动特征的快速估计，结果表明：位置①-石棉擦罗地区和位置③-历史地震古滑坡—摩岗岭附近区域的建筑物存在被本次地震破坏的可能性；位置②-大渡河流域兴康高速特大桥区域受地震破坏的可能性较小. 可为震后重点位置的地震灾害损失估计提供一定的参考依据.
7. 服务于重特大工程的格林函数数据库的应用展望
在经济社会快速发展的中国，除了大渡河流域的梯级电站，还有诸如川藏铁路、西气东输、西电东送、南水北调、大型核电站、化工厂等重点工程. 基于本次泸定地震科考以及小震数据汇总的情况，本文总结了以下几点建议：
（1）建立重大工程的小区域地震监测台阵，以及全国范围的重大工程的地震监测数据中心. 大力推广在重大工程场址布设区域地震监测台阵. 这种地震监测台阵具有成本低、不影响大坝主体结构、日常维护简单等优点，整个建设过程所需要的人力、物力和财力都较小，技术也比较成熟. 具有较大国土面积的中国地震频发，基于这些区域地震台阵获取的地震数据，就可以针对重大工程开展震害检测和抗震能力动态评估等相关研究，服务重大工程的长期的防震减灾任务；
（2）应当在每次破坏性大地震发生后，依据每次地震呈现出的新情况、新地震数据，对地震影响区域内的重大工程开展地震安全性评价复核，做到地震安全性评价的动态评价，不断为重大工程的地震安全性提供科学评估；
（3）对发生过小地震区域内的重大工程，开展考虑震源参数不确定性的破坏性情景地震的强地面运动特征估计，提前了解未来大地震的主要强度特征，并做好预防准备.
在目标区域布设合理的地震监测设备，未来几年内大概率都可以获得合适的小震波形，这就为目标区域的大地震的地震动特征估计提供了数据条件. 随着中国地震监测能力的不断提升，可以积累海量的小震记录，尝试用这些小震估计未来可能发生的破坏性大地震的地震动强度特征，了解其强度特征、破坏能力、影响范围等之后，不断提高防震减灾中“防”的效率. 随着地震信号提取技术的发展，提取有效地震信号的能力也不断提升，可作为格林函数的小震数量随着震级下限的降低将呈指数增长，更多的更小震级的地震可作为格林函数. 通过大型地震带密集地震台网长期资料建立动态格林函数数据库，根据断层调查数据建立震源模型库，并充分考虑震源参数的多种不确定性因素，震后结合震区强震记录，快速生成所关心的城镇及关键基础设施所在地的地震动时程，为灾害快速评估、建筑物的震害分析提供数据支撑.
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图 1 大渡河干流水电梯级开发方案平面图（https://xueqiu.com/3496020440/236371657）
Figure 1. Diagram of the development plan of the main stream of the Dadu River terrace hydropower stations
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图 2 大岗山水电站内部布设的微震监测设备
Figure 2. The microseismic monitoring equipment inside the Dagangshan Hydropower Station
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图 3 科考队前往大岗山水电站路上的某处滑坡
Figure 3. A landslide on the road to the Dagangshan Hydropower Station
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图 4 大岗山水电站大坝外部下游河道两侧的滑坡（可见边坡支护的重要性）. （a）水电站大坝外部滑坡情况；（b）水电站大坝外部泄洪道滑坡情况
Figure 4. A landslide in the dam of the Dagangshan Hydropower Station. (a) Landslides on the external side of hydroelectric dams. (b) Landslides in the external spillway of hydroelectric dams
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图 5 大坝某处由于地震作用导致的破坏（对大坝安全无任何影响）. （a）地震作用导致的混凝土碎屑；（b）地震作用导致的管线保护管的错位
Figure 5. Damage to a section of the dam owing to seismic activity. (a) Concrete debris due to seismic activity. (b) Misalignment of pipeline protection tubes due to seismic activity
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图 6 大岗山水电站震后图片. （a）大岗山水电站大坝近景；（b）大岗山水电站俯视图
Figure 6. Post-earthquake photographs of the dam. (a) Close view of Dagangshan Hydropower Station dams. (b) Overhead view of Dagangshan Hydropower Station
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图 7 震后泸定水电站无人机航拍
Figure 7. Drone aerial photography of the Luding Hydropower Station after the earthquake
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图 8 大坝顶部布设的地震监测设备
Figure 8. The seismic monitoring equipment located on top of the dam
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图 9 泸定MS6.8地震在泸定水电站大坝底部及顶部三分量加速度时程（数据来自中国华电四川华电泸定水电有限公司）
Figure 9. The three components of the Luding MS6.8 earthquake at the base and top of the Luding Hydropower Station dam (data from: Huadian Sichuan Huadian Luding Hydropower Co., Ltd, China)
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图 10 磨西镇临近河谷的滑坡情况. （a）磨西镇临近河谷纵深方向的滑坡情况；（b）磨西镇临近河谷位置的滑坡情况
Figure 10. A landslide in the town of Moxi near the river valley. (a) Landslides in the longitudinal direction of the river valley adjacent to the town of Moxi. (b) Landslides in the location of the river valley adjacent to the town of Moxi
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图 11 磨西镇建筑破坏情况. （a）河谷对岸严重的房屋倒塌破坏；（b）某建筑一层发生严重倾斜；（c）某建筑发生严重破坏；（d）某建筑内部发生X型剪切破坏
Figure 11. Damage to buildings in the town of Moxi. (a) Severe house collapse damage across the river valley; (b) Severe tilting of the first floor of a building; (c) Severe damage to a building; (d) X-shear damage within a building
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图 12 中国地震预警系统台网等（引自Wen and Yu, 2023）
Figure 12. China earthquake warning system network, etc (from Wen and Yu, 2023)
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图 13 运用现代小震记录再现2013年芦山M7.0地震的加速度时程
Figure 13. Reproduction of the acceleration time histories of the Lushan M7.0 magnitude earthquake using modern small-earthquake records
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图 15 三个计算点位采用的作为格林函数的小震波形
Figure 15. The small seismic waveform used as the Green's function for the three calculation points
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图 16 快速合成的石棉擦罗地区水平向的加速度时程
Figure 16. Acceleration time histories in the horizontal direction of the rapidly synthesized Shimian, Caluo area
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图 17 快速合成的大渡河流域兴康高速特大桥区域水平向的加速度时程
Figure 17. The rapidly synthesized horizontal acceleration time histories of the Xingkang expressway bridge in the Dadu River basin
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图 18 快速合成的历史地震古滑坡—摩岗岭附近水平向的加速度时程
Figure 18. The rapidly synthesized horizontal acceleration time histories of near the historical seismic ancient landslides-Mogangling
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期刊类型引用(1)
1. 李宗超，纪志伟，孙吉泽，陈鲲，谢俊举. 基于安徽合肥M_S4.7地震快速估计本地区M_S6.0设定地震加速度时程及其破坏能力. 地球与行星物理论评(中英文). 2025(03): 338-351 . 
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