Методика формирования акселерограмм сильных землетрясений для районов среднего Байкала Е.В. Брыжак В.И. Джурик С.П. Серебренников Л.А. Усынин А.Ю. Ескин ИНСТИНУТ ЗЕМНОЙ КОРЫ СО РАН г.Иркутск, 2013

Распространение сейсмических волн из очага землетрясения к поверхности Борис Борисович Голицын ( )

Карта плотности эпицентров землетрясений БРЗ

Карта-схема расположения сейсмических станций и эпицентров землетрясений рассматриваемых землетрясений БРЗ

Основные параметры ощутимых землетрясений п/п Дата и время Коорд. эпиц КМ Сейсмостанция, эпицентральное расстояние, Iб (макросейсмика) φλ Иркутск, 76 км, 5-6 б Иркутск, 76 км, 4-5 б Тырган, 96 км, 4-5б; Суво, 170 км, 2б; Иркутск 245 км, 3б Уоян, 25 км, 5-6 б; Кумора, 20 км, 5 б; Н-ангарск, 117 км, 4 б; С- муйск, 139 км, 3-4 б Монды, 38 км, 5 б; Аршан, 64 км, 4 б; Орлик, 144км, 2 б; Иркутск, 196, 3-4 б Чара, 38 км, 5-6 б Чара, 31 км, 5 б; Неляты, 143 км Аршан, 86 км, 4-5 б; Монды, 74 км, 4 б; Орлик, 123 км, 4-5 б; Иркутск, 285 км, 2-3б Н-ангарск, 46 км, 4 б; Кумора, 66 км, 3-4 б; Улюнхан, 114 км, 3 б; Уоян, 120 км, 3-4 б Кумора, 72 км; Н-ангарск, 68 км, 3-4 б; Уоян, 114 км, 3 б С-муйск, 28 км, 4-5 б; Уакит, 50 км, 3 б; Улюнхан,188 км, 3 б Онгурены,72 км, 4 б; Суво,109 км, 4-5 б; Тырган,155 км, 4 б; Иркутск, 307 км, 3 б Орлик, 110 км, 6 б; Иркутск, 407 км, 3-4 б, дана моментная магнитуда М w Орлик, 112 км, 4 б; Иркутск, 405 км, 2 б Иркутск, 72 км, 6-7 б; Аршан, 119, 6-7 б; Закаменск, 147 км, 5 б; Тырган, 202 км, 5-6 б Иркутск, 72 км, 5б; Аршан, 119 км; Закаменск, 147 км; Кабанск, 185 км; Тырган, 202 км, 3 б; Онгурены, 329км

М, км Интервал значений Среднее значение, с интервалсреднееa m, см/с 2 f am, Гцa m, см/с 2 f am,Гцинтервалсреднее 4.7–5.5 20– – – – – – – – – –8.32.3– – –4.42.4– – –6 20–502230– – – – –5.83.3– – – – – – –8.44.2– – –6.5 51– –483.4– – – – – – – – – Примечание. a m – максимальное ускорение, f am – соответствующая ему частота, – длительность импульса на уровне 0.5 a m Динамические характеристики акселерограмм, сгруппированные по магнитуде и эпицентральными расстояниями

Номера графиков соответствуют номерам землетрясений в таблице 1: 1 – сейсмостанция Монды, 2 – Аршан, 3 – Иркутск (3-99- для земл.1), 4 – Орлик, 5 – Тырган, 6 – Суво, 8 – Закаменск, 9 – Уоян, 10 – Кумора, 11 – Нижнеангарск, 12 – Северомуйск, 13 – Уакит, 14 – Улюнхан,15 – Чара (грунт 1 кат.),16 – Неляты. Примеры спектров акселерограмм, зарегистрированных в различных районах БРЗ, с учетом амплитудно-частотных характеристик грунтов под сейсмическими станциями

Принципиальная схема вероятностного восстановления (задания) записи сейсмического сигнала сильного землетрясения

Расчеты спектральных характеристик Дискретное преобразование Фурье При M

Карта эпицентров землетрясений и основных разломов региона

Фрагмент карты общего сейсмического районирования Российской Федерации (ОСР-97-В)

Основные параметры отобранных землетрясений п/п Дата и время Коорд. эпиц КрКр М Сейсмостанция, эпицентральное расстояние, I б (макросейсмика) φλ (Южно-Байкальское) Иркутск, 77км, 5-6б; Талая, 82км, 5б (Ольхонское) Заречье, 61км, 3 - 4б; Максимиха, 76км, 3б; Тырган, 95 км, 4 -5б; Суво, 170 км; Листвянка 232км; Иркутск 245км (Култукское) Талая 31км, 7б; Иркутск, 72км, 6 - 7б; Аршан, 119км, 6-7 б; Закаменск, 147 км, 5б; Кабанск, 185 км Бабушкин, 71км

Для NS – 1, EW – 2 и Z – 3 компонент Приведены к одному эпицентральному расстоянию и магнитуде (=70км, M=7.5) Синтезированные акселерограммы

А – акселерограммы Южно-Байкальского землетрясения ( г. Б – соответствующие им амплитудные спектры Фурье. 1, 2, 3 – записи, зарегистрированные на с/ст Иркутск, для NS, EW и Z компонент соответственно. 4, 5, 6 – записи, зарегистрированные на с/ст Талая, для NS, EW и Z компонент соответственно.

А – акселерограммы Ольхонского землетрясения ( г., см. табл.1, п.2). Б – соответствующие им амплитудные спектры Фурье. 1, 2, 3 – записи, зарегистрированные на с/ст Заречье, для NS, EW и Z компонент соответственно. 4, 5, 6 – записи, зарегистрированные на с/ст Максимиха, для NS, EW и Z компонент соответственно. 7, 8, 9 – записи, зарегистрированные на с/ст Тырган, для NS, EW и Z компонент соответственно. 10, 11, 12 – записи, зарегистрированные на с/ст Суво, для NS, EW и Z компонент соответственно.

А – акселерограммы Ольхонского землетрясения ( г., см. табл.1, п.2). Б – соответствующие им амплитудные спектры Фурье. 13, 14, 15 – записи, зарегистрированные на с/ст Листвянка, для NS, EW и Z компонент соответственно. 16, 17, 18 – записи, зарегистрированные на с/ст Иркутск, для NS, EW и Z компонент соответственно.

Рис. 2. А – акселерограммы Култукского землетрясения ( г., см. табл.1, п.3). Б – соответствующие им амплитудные спектры Фурье. 1, 2, 3 – записи, зарегистрированные на с/ст Талая, для NS, EW и Z компонент соответственно. 4, 5, 6 – записи, зарегистрированные на с/ст Иркутск, для NS, EW и Z компонент соответственно. 7, 8, 9 – записи, зарегистрированные на с/ст Аршан, для NS, EW и Z компонент соответственно. 10, 11, 12 – записи, зарегистрированные на с/ст Закаменск, для NS, EW и Z компонент соответственно.

А – акселерограммы Култукского землетрясения ( г., см. табл.1, п.3). Б – соответствующие им амплитудные спектры Фурье. 1, 2, 3 – записи, зарегистрированные на с/ст Кабанск, для NS, EW и Z компонент соответственно.

А – акселерограммы землетрясения 4 (см.табл.1), фазовые спектры которых использовались при формировании исходного сигнала. Б – соответствующие им амплитудные спектры Фурье. 1, 2, 3 – для NS, EW и Z компонент соответственно.

А – акселерограммы землетрясений, используемые при формировании исходного сигнала. Б – соответствующие им амплитудные спектры Фурье. 1, 2, 3 – записи землетрясения 1 (см.табл.1) для NS, EW и Z компонент соответственно. 4, 5, 6 – записи землетрясения 2 (см.табл.1) для NS, EW и Z компонент соответственно. 7, 8, 9 – записи землетрясения 3 (см.табл.1) для NS, EW и Z компонент соответственно. 10, 11, 12 – записи землетрясения 4 (см.табл.1) для NS, EW и Z компонент соответственно.

п/п Дата и время Коорд. эпиц КрКр М Эпицентральное расстояние, км φλ Основные параметры землетрясений (сейсмостанция Бабушкин)

А – акселерограммы землетрясения 5 (см.табл.1), фазовые спектры которых использовались при формировании исходного сигнала. Б – соответствующие им амплитудные спектры Фурье. 1, 2, 3 – для NS, EW и Z компонент соответственно.

А – исходные акселерограммы, полученные по среднему амплитудному спектру. Б – соответствующие им амплитудные спектры Фурье: 1 – для NS, 2 – для EW, 3 – для Z компоненты.

А – исходные акселерограммы, полученные по огибающей амплитудных спектров. Б – соответствующие им амплитудные спектры Фурье: 1 – для NS, 2 – для EW, 3 – для Z компоненты.

Заключение Для расчетов акселерограмм, спектральных характеристик, спектров ускорений использовался набор методов. Для их реализации необходимо задание исходного сигнала (акселерограммы) отвечающего принятой исходной сейсмичность равной 9 баллам по карте «В». Исходный сигнал для вероятного сильного землетрясения синтезирован с учетом количественных геолого-геофизических и сейсмологических данных. Задание сигналов отвечает требованиям, изложенным в руководстве по безопасности [Сейсмический риск.., 1981], расчётным программам [Расчетные методы.., 1998; Ратникова и др., 1985; РБ ] и другим нормативным документам.