1. Методика формирования акселерограмм сильных землетрясений для районов среднего Байкала Е.В. Брыжак (bryzhak@crust.irk.ru) В.И. Джурик (dzhurik@crust.irk.ru) С.П. Серебренников (serebr@crust.irk.ru) Л.А. Усынин (usynin@crust.irk.ru) А.Ю. Ескин (eskin@crust.irk.ru) ИНСТИНУТ ЗЕМНОЙ КОРЫ СО РАН г.Иркутск, 2013

2. Распространение сейсмических волн из очага землетрясения к поверхности Борис Борисович Голицын (1862-1916)

3. Карта плотности эпицентров землетрясений БРЗ

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

5. Основные параметры ощутимых землетрясений № п/п Дата и время Коорд. эпиц КМ Сейсмостанция, эпицентральное расстояние, Iб (макросейсмика) φλ 125.02.1999 18-58-9.951.64104.8214.66.1Иркутск, 76 км, 5-6 б 225.02.1999 19-11-7.051.65104.8013.75.5Иркутск, 76 км, 4-5 б 328.07.2002 20-28-3.452.99107.7113.15.1Тырган, 96 км, 4-5б; Суво, 170 км, 2б; Иркутск 245 км, 3б 416.09.2003 11-24-4.456.05111.3414.35.7 Уоян, 25 км, 5-6 б; Кумора, 20 км, 5 б; Н-ангарск, 117 км, 4 б; С- муйск, 139 км, 3-4 б 517.09.2003 02-59-6.051.75101.4613.75.4 Монды, 38 км, 5 б; Аршан, 64 км, 4 б; Орлик, 144км, 2 б; Иркутск, 196, 3-4 б 628.06.2004 14-22-6.556.68117.9713.55.3Чара, 38 км, 5-6 б 702.01.2005 00-24-8.756.66118.0113.85.4Чара, 31 км, 5 б; Неляты, 143 км 823.02.2005 19-55-1.252.35101.5913.65.3 Аршан, 86 км, 4-5 б; Монды, 74 км, 4 б; Орлик, 123 км, 4-5 б; Иркутск, 285 км, 2-3б 904.12.2006 09-14-0455.67110.1913.65.3 Н-ангарск, 46 км, 4 б; Кумора, 66 км, 3-4 б; Улюнхан, 114 км, 3 б; Уоян, 120 км, 3-4 б 1004.07.2007 01-23-3.655.42110.4214.15.6 Кумора, 72 км; Н-ангарск, 68 км, 3-4 б; Уоян, 114 км, 3 б 1123.08.2007 04-49-9.555.93113.4913.35.2С-муйск, 28 км, 4-5 б; Уакит, 50 км, 3 б; Улюнхан,188 км, 3 б 1220.05.2008 20-42-4353.28108.4914.25.7 Онгурены,72 км, 4 б; Суво,109 км, 4-5 б; Тырган,155 км, 4 б; Иркутск, 307 км, 3 б 1316.08.2008 04-01-0852.1498.3215.16.2 Орлик, 110 км, 6 б; Иркутск, 407 км, 3-4 б, дана моментная магнитуда М w 1416.08.2008 04-06-4152.1298.3113.85.4Орлик, 112 км, 4 б; Иркутск, 405 км, 2 б 1527.08.2008 01-35-3151.61104.0715.26.2 Иркутск, 72 км, 6-7 б; Аршан, 119, 6-7 б; Закаменск, 147 км, 5 б; Тырган, 202 км, 5-6 б 1627.08.2008 01-41-3251.61104.06135.0 Иркутск, 72 км, 5б; Аршан, 119 км; Закаменск, 147 км; Кабанск, 185 км; Тырган, 202 км, 3 б; Онгурены, 329км

6. 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 20–50404.4–23.61.5–7.195.21.0–133.8 51–100772.8–11.12.8–7.474.70.5–10.65.1 100–1501250.6–8.32.3–18.63.17.42.7–16.98.1  150 2330.2–4.42.4–16.71.56.51.3–21.79.0 5.6–6 20–502230–42.86.7–8.333.47.54.2–6.75.5 51–100710.6–5.83.3–11.12.97.66.2–18.412.7 100–1501202.4–15.93.1–8.38.25.06.0–14.48.8  150 2220.8–8.44.2–53.94.42.2–7.84.9 6.1–6.5 51–1007515.7–483.4–4.5484.00.4–11.45.9 100–1501253.7–61.85.0–6.225.75.66.3–10.39.2  150 2651.4–23.62.1–5.610.73.37–14.811.6 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

7. 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

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

9. Расчеты спектральных характеристик Дискретное преобразование Фурье При M<6,5: При М  6,5: Расчет спектров при использовании экспериментальных частотных характеристик

10. Карта эпицентров землетрясений и основных разломов региона

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

12. Основные параметры отобранных землетрясений № п/п Дата и время Коорд. эпиц КрКр М Сейсмостанция, эпицентральное расстояние, I б (макросейсмика) φλ 1 25.02.1999 18-58-9.9 (Южно-Байкальское) 51.6 4 104.8214.65.9 Иркутск, 77км, 5-6б; Талая, 82км, 5б 2 28.07.2002 20-28-33.4 (Ольхонское) 52.9 9 107.7113.15.1 Заречье, 61км, 3 - 4б; Максимиха, 76км, 3б; Тырган, 95 км, 4 -5б; Суво, 170 км; Листвянка 232км; Иркутск 245км 3 27.08.2008 01-35-31.2 (Култукское) 51.6 1 104.0715.96.4 Талая 31км, 7б; Иркутск, 72км, 6 - 7б; Аршан, 119км, 6-7 б; Закаменск, 147 км, 5б; Кабанск, 185 км 431.05.2000 16-28-08.7 51.7 1 104.8413.45.2Бабушкин, 71км

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

14. А – акселерограммы Южно-Байкальского землетрясения (25.02.1999 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.

15. А – акселерограммы Ольхонского землетрясения (28.07.2002 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.

16. А – акселерограммы Ольхонского землетрясения (28.07.2002 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.

17. Рис. 2. А – акселерограммы Култукского землетрясения (27.08.2008 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.

18. А – акселерограммы Култукского землетрясения (27.08.2008 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.

19. 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.

20. 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.

21. № п/п Дата и время Коорд. эпиц КрКр М Эпицентральное расстояние, км φλ 131.05.2000 16-28-08.751.71104.8413.45.271 211.09.2000 01-41-20.551.78104.56103.33.380 310.07.2003 18-40-46.251.88105.2910.63.744 418.02.2006 1-52-17.350.26105.37135166 513.12.2006 17-44-11.652.81107.3311.84.3157 Основные параметры землетрясений (сейсмостанция Бабушкин)

22. 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.

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

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

25. 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-006-98] и другим нормативным документам.