國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心
大規模地震情境模擬對外資料

計算方法

本章節闡述山腳斷層所彙整之震源參數,並以此作為依據,以地震學、地體動力學與工程地震學角度,考慮對北臺灣較具衝擊之情境,擬定單一特徵震源模型。另對於速度、地形構造之建構及場址放大效應函數進行說明。最終針對該單
一特徵震源模型進行情境模擬地震動,模擬完整情境地震歷時,計算地震動參數,包含(1) 峰值地動加速度(PGA)、(2) 峰值地動速度(PGV)、(3) 峰值地動位移(PGD)、(4) 0.3 秒譜加速度(SA0.3)與(5) 1.0 秒譜加速度(SA1.0)等五項參數作為
產出,以利後續災損推估小組推估北臺灣震災情境。綜整上述說明,模擬分析程序可詳見圖 2-1。

模擬分析所需參數蒐集及擬定

本研究基於臺灣地震模型(Taiwan Earthquake Model, TEM)組織於 2015 發表之全台 38 條孕震構造,以及中央地質調查所 2012 年公布之臺灣活動斷層分布等資訊,以北臺灣之重要控制斷層-山腳斷層作為大規模地震情境模擬之假想對象。山腳斷層陸域部分,TEM 版本與地調所版本資訊無較大歧異,線型分布類似,山腳斷層為呈北北東走向之正斷層;此外,TEM 組織以高解析度地形資料審視構造線位置,海域延伸段採用國家地震工程中心 SHACC level 3 計畫海域地形資料檢視海陸域構造線連續性與延伸位置。綜合上述,本研究計畫彙整 TEM 版本與地調所版本山腳斷層資訊與線型作為情境模擬依據,並考慮山腳斷層於海域之延伸段(圖 2-2)

圖2-1震源情境地動模擬分析流程
圖 2-1 震源情境地動模擬分析流程
TEM 與地調所版本山腳斷層構造地表線型
圖 2-2 TEM 與地調所版本山腳斷層構造地表線型

特徵震源模型建置

最新 TEM 山腳斷層幾何形貌已考慮斷層傾角(dipping angle)角度變化,斷層深度則參考地溫梯度及地震活動度等不同方法計算求得,故斷層幾何較為複雜,考量本研究計畫之前瞻先導特性,必須於特定時程內提送情境模擬成果予災損推估及因應對策小組,故本研究簡化 TEM 斷層參數,並配合參考中央地質調查所版本斷層深度中值,根據山腳斷層線型具轉折特性,以轉折處作為分界分為南北兩段,並假定三組特徵震源模型:(1) 全段破裂、(2) 北段破裂、(3) 南段破裂進行情境模擬。
本研究亦採用日本地震調查研究推進本部之 Recipe (Irikura and Miyake,2011)方法,取其特徵震源擬定之標準化流程做為依據,針對山腳斷層全段破裂情境,假定斷層面上具兩地栓(asperity)作為主要能量釋放位置,將兩區地栓置於斷層面沿傾角方向之中線上,並考慮斷層力學特性,假定面積較大地栓之位於斷層轉折處;破裂起始點(即震源)則於山腳斷層北段之面積較小地栓側邊,山腳斷層全段破裂震源模型平面示意見圖 2-3,側向示意見圖 2-4;巨觀與微觀震源參數則分列於表 2-1 與表 2-2。針對山腳斷層北段與南段破裂之情境,考慮其規模與斷層尺度較全段破裂情境為小,故假定兩種情境皆為單一地栓釋放能量,地栓位置接置放於斷層面正中央。「北段破裂」震源模型平面示意見圖 2-5,側向示意見圖 2-6;巨觀與微觀震源參數則分列於表 2-3 與表 2-4。「南段破裂」震源模型平面示意見圖 2-7,側向示意見圖 2-8;巨觀與微觀震源參數則分列於表 2-5 與表 2-6。

圖 2-3 山腳斷層全段破裂特徵震源模型平面示意圖
圖 2-3 山腳斷層全段破裂特徵震源模型平面示意圖
圖 2-4 山腳斷層全段破裂特徵震源模型側向示意圖
圖 2-4 山腳斷層全段破裂特徵震源模型側向示意圖
表 2-1 山腳斷層全段巨觀震源參數表
表 2-1 山腳斷層全段巨觀震源參數表
表 2-2 山腳斷層全段微觀震源參數表
表 2-2 山腳斷層全段微觀震源參數表
圖 2-5 山腳斷層北段破裂特徵震源模型平面示意圖
圖 2-5 山腳斷層北段破裂特徵震源模型平面示意圖
圖 2-6 山腳斷層北段破裂特徵震源模型側向示意圖
圖 2-6 山腳斷層北段破裂特徵震源模型側向示意圖