6级地震严重吗180 1833年9月6日云南嵩明8级大地震
强地面运动数值模拟与震害启示∗
陈学良 郭金萍 高孟潭 李宗超
（中国地震局地球物理研究所，北京 100081） 1833年9月6日，在云南省嵩明杨林南发生了8.0级大地震，震后调查显示：震中烈度为Ⅹ度，影响烈度为Ⅶ度。其中，嵩明、河阳（今澄江）、宜良、寻甸、蒙自、昆明、呈贡、晋宁、江川、开远等十州县严重受灾，造成6 707人死亡，受灾人口达153 385人。最高烈度在嵩明杨林与四营、宜良汤池及澄江阳宗一带。另外，昆明、路南、个旧等30个州县均遭受不同程度破坏，波及云南全省26个州县及四川部分地区。但由于存在的历史资料很少，至今对于嵩明地震的震源以及破裂过程还需要一定考究。本文采用嵩明、昆明、澄江、玉溪-江川-通海盆地和它邻近区域作为研究区域，模拟计算嵩明地震的近场强地面运动、计算出相应的烈度分布图，并在此基础上评估和分析该地震的震害分布特征，这对于减轻相似大型地震提供了初步的科学依据。
嵩明地震的极震区烈度Ⅺ度，其长轴方向北北东，范围南至阳宗海，北至嵩明，长约65 km 。这次地震沿小江断裂中段的西支断裂形成了南起阳宗海以南的大松棵，北至寻甸清水海以北，全长126 km 的地震地表破裂带，造成的平均水平位移量约6.9 m 。该地震破裂所属的小江断裂带内，自1500年以来，发生多次破裂活动，而这次破裂是近500年以来最强的一次。选取小江断裂带作为断层，建立有效的三维速
度模型和地形数据，在设定断层处3个全球凹凸体震源破裂过程模型和嵩明震源参数。采用三维有限差分程序（Ground Motion Simulator ）模拟强地面运动，其原理主要利用离散网格有限差分技术。根据Cerjan 吸收方法处理边界条件，两技术的结合使得模拟结果更加真实可靠。在研究区域内选取计算模拟了本区域的
代表性的44×40个台站的强地震动时程。本次模拟选取了全球strm 90 m digital elevation data 地形数据和
gtopo30地形数据。另外，速度介质模型对强地面运动模拟结果有重要的影响，本文利用中国地震局地球物理研究所提供的地形分层结构模型。通过分析44×40个测站强震数据，得到了这一地区模拟地震动传播
的时程快照和地震烈度分布（图1）
，与实际地震烈度图进行比较分析，结果表明：①地震能量主要以水平走向错动为主，
在断层垂向上产生了能量较强的波动，地震动呈现双侧破裂
模式。震源能量在50 s 内达到了完全的释放。②地震动分布
长轴呈北北东走向，这一模拟结果与历史资料中记载的等震
图结果相似，说明震源参数设置具有一定的真实性与可靠性。
震中最大烈度为X 度，主要集中在嵩明县附近。③加速度时
程曲线以及反应谱曲线能够从工程角度出发，较好地反应地
震力对建筑的影响。结果显示，在水平方向上，地震特征周
期主要集中在0.3 s ～0.5 s 之间，对低层建筑损害较大，更好
地突出了嵩明等县瓦房、亭阁破坏严重的事实。说明模拟结果较好地重现了嵩明地震实际震源破裂过程。
∗基金项目：国家公益性行业专项(201308011; 201408002)，国家自然科学基金(51278470; 90915012)，国家科技支撑项目
(2012BAK15B01)，公益性科研院所基金(DQJB11C15)资助。
图
1 模拟的地震烈度图分布图 All Rights Reserved.
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