中国珠三角盆地和日本关东盆地平地人口密度对比研究

改革开放以来,大量人口向珠三角盆地聚集,不断增加的人口负荷给区域可持续发展带来巨大压力,也给珠三角盆地国土承载力带来挑战。以中国珠三角盆地和日本关东盆地作为研究区,选取2地2000和2010年普查人口和国土面积数据,进行计算、分析和对比,认为用可居住的平地人口密度才能真实反映区域人口压力状况。研究结果表明,日本关东盆地人口增长率从1995年开始已降到0.5%,人口承载力接近饱和。以人口承载力接近饱和的日本关东盆地为参考对象,对比中国珠三角盆地和日本关东盆地的平地人口密度,2000年时中国珠三角盆地的平地人口密度低于日本关东盆地,珠三角盆地还有一定吸纳人口的能力;2010年时中国珠三角盆地的平地人口密度已超过日本关东盆地,其人口规模已经接近其国土承载力极限,进一步集聚人口的能力已经非常有限。依靠人口集聚发展劳动密集型产业推动经济增长的传统发展模式已经难以为继,转变经济发展方式势在必行。

地震动残差分析盆地附加放大效应:日本关东盆地为例

我国地震动预测及地震危险性分析通常仅考虑局部场地浅层岩土层对地震动的放大效应,不能考虑较大范围的地质条件影响,如沉积盆地厚沉积层对地震动的附加放大效应通常被忽略,造成盆地内地震动及地震危险性预测结果普遍被低估。本文以地震动观测记录数据充足的日本关东盆地为例,采用地震动残差分析方法评估盆地附加放大效应,分析覆盖层厚度、盆地内空间位置、震级、震源距对地震动放大效应的影响,建立关东盆地附加放大效应经验评估模型。分析表明:关东盆地附加放大效应与反应谱周期相关,整体上从短周期的1.0逐渐增大至周期为5s时的1.5,附加放大效应与覆盖层厚度相关性较小,主要受盆地空间位置和震源距的影响;盆地北部边缘及西北部地区附加放大效应更强烈,盆地南部附加放大效应较小,这可能与盆地边缘效应密切相关。本文建立的关东盆地附加放大效应经验模型略高于BSSA14和ASK14模型的放大效应预测。相关研究结果可用于我国地震动预测、下一代地震动区划图修订等。

基于频率-贝塞尔变换法的关东盆地S波速度成像

将一种新的方法--频率-贝塞尔变换法(F-Jmethod)应用于日本NIED在关东盆地布设的MeSO-net台网的背景噪声数据中,证明频率-贝塞尔变换法可以有效地从背景噪声中提取高阶频散曲线.利用提取的基阶和高阶频散曲线反演关东盆地区域的沉积层和地震基岩层的S波速度结构,并将我们反演得到的S波速度结构与Koketsu等提出的日本综合速度结构模型进行对比讨论.我们的例子证明,在基阶面波的基础上,高阶面波能减少在反演中的非唯一性,得到更为准确的S波速度结构.

基于HVSR法的震源深度引起放大效应的研究——以关东盆地为例

盆地对地震动具有很强的放大作用。文章基于日本关东盆地及其周围20个台站的记录,研究了S波窗口、S波后10秒窗口、尾波窗口之间特征的差异,从理论上解释了这些差异,并研究了三者随震源深度化产生的放大差异。结果表明:尾波窗口、S波后10秒窗口与S波窗口采用HVSR法得到曲线形状相似。浅源地震引起的S波窗口、S波后10秒窗口与尾波窗口放大显著高于深源地震。

基于修正随机有限断层法的沉积盆地地震动模拟

基于随机有限断层法理论框架,采用间接边界元方法求解沉积盆地地震动放大效应,以此修正场地放大因子,发展了一种可考虑盆地效应的修正随机有限断层法。基于该方法,模拟了2021年2月13日日本M_(W)7.1海域地震中日本关东盆地地震反应,并与常规随机有限断层法及实测地震记录进行了对比。结果表明:与常规随机有限断层法相比,采用修正随机有限断层法模拟盆地地震动表现出更显著的空间变异性,盆地边缘地震动峰值加速度较常规方法放大了6.24倍,与实测地震记录吻合度更高;区域地震动峰值加速度空间分布整体特征与实测地震记录基本一致;相较于不考虑场地影响下的结果盆地内部分台站长周期下的谱加速度值扩大了近5倍,表明深厚沉积盆地在长周期范围内的场地放大更加明显。

基于广义反演方法的复杂板块构造下地震动衰减特性

为研究构造复杂的关东盆地及其周边地区的地震动衰减特性,根据地震震源机制解和Slab1.0模型,依据前人提出的日本地区地震构造类型划分方法给出所研究地震的构造类型,并依据地震构造类型及空间分布划分了3个研究区域。利用单步非参数化广义谱反演方法分析了3个区域的地震动衰减特性。结果表明:区域Ⅰ中发生于陆地的浅地壳地震的地震动路径衰减较弱,远距离处近似不出现路径衰减,频率相关的非弹性衰减较弱,品质因子Q=92.33f^(1.87);区域Ⅱ中,发生于陆地的上地幔地震的地震动路径衰减的下降速率随距离增大而增大,频率相关的非弹性衰减较强,Q=27.75f^(1.08);区域Ⅲ中,发生于近海的浅层地壳和上地幔地震的地震动路径衰减兼具区域Ⅰ、Ⅱ的衰减属性,Q=58.07f^(0.89)。