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程数据构建。在现有的东亚地区三维波速结构 EARA2014 的基础上，根据工程场址地质勘探信息，
构建场址区域波速结构。数值模型表层网格点的平均间距为 50 m，为了保证模拟波场有效频率的同时
降低计算量，模型深处网格尺寸增大一倍。谱元法在模拟地震波场时，地震波每个波长需要 5 个点，
因此构建的数值模型模拟地震动的有效频率在 10 Hz 以上。

图 4 工程场址及断层模拟区域 图 5 模拟区域波速结构

采用蒙特卡洛方法生成潜在震源区域的情景地震时，考虑的变量包括断层位置、震中、断层破裂
时间分布、断层滑移量分布、断层上升时间分布和断层滑动方向分布。对于情景地震断层的破裂过
程，震中可以位于发震断层的任意位置。破裂过程的其它参数，如滑移量、破裂时间、上升时间和滑
动方向在合理范围内随机分布，其参数范围见
表 1 最大可信地震情景地震破裂过程参数范围
表 1。断层不同位置的破裂时间按照断层破裂
最大可信地震情景地震
速度分布通过求解 Ekikonal 方程得到，以保证 震源参数
下限 上限
断层不同位置破裂顺序符合逻辑。对于每场情
景地震断层的滑动方向，首先给出情景地震断 滑移量/cm 0 1132
破裂速度/（km/s） 2.0 3.5
层的平均滑动方向，然后断层各个位置的滑动
方向在平均滑动方向的±30°范围内随机分布。 上升时间/s 0.5 10
3.2 MCEHs 评估结果 根据构建的工程场址 平均滑动方向/（°） 70 110
周边区域三维数值模型，采用伴随模拟的方法
通过三次独立的数值模拟计算从场址到潜在震源区域所有断层位置的应变格林张量。对预先确定的最
大可信地震发震断层，首先采用应变格林张量计算子断层的格林函数，然后采用蒙特卡洛方法随机生
成一百万场情景地震，并用子断层的格林函数直接合成场址宽频带地震动。统计每个断层所有情景地
震在场址地震动的参数，汇总给出每个断层对场址的地震危险性结果。图 6 给出了发生在坝址周边断
裂构造上的一百万场震级为 8.0 级的最大可信地震在工程上坝址和下坝址产生地震动的 PGA 参数统计
结果。MCEHs 曲线中 84% 分位数对应的地震动参数作为 MCGM 参数。因此，考虑坝址顺河向地震动，
工程上水库坝址 MCGM 峰值加速度为 0.715g，下水库坝址 MCGM 峰值加速度为 0.916g。
3.3 工程坝址最大可信地震动 MCGM 基于宽频带地震动数值模拟，给出了工程场址最大可信地震
的地震危险性结果，但对于大坝抗震设计来说，结构的动力分析还需要确定的地震动时程。相比于传
统的地震危险性分析方法，本研究采用的方法除了能够给出场地地震危险性结果，还可以得到指定地
震危险性水平的情景地震及其在场址处的地震动时程。图 7 和图 8 分别给出了代表性最大可信地震情
景对应的工程上库和下库场址地震动，包括加速度时程和反应谱。在顺河向地震动峰值加速度相同的
情况下，最大可信地震情景地震可能存在显著不同的破裂过程，因此在场址产生的地震动除了峰值加
速度外，也可能具有显著差别。由于大坝动力响应结果对地震动输入非常敏感，尽管峰值加速度相

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