Page 6 - 2025年第56卷第9期

观测资料；确定性数值模拟法则采用物理方程直接求解，能够综合考虑震源、传播路径和场地效应的
全部物理过程，但传统上因其计算资源需求高且依赖于高精度的地质地形模型而受到限制。值得注意
的是，随着计算技术的飞速发展和区域地质地形数据精度的显著提升，基于物理机制的确定性地震动
数值模拟方法取得了重要进展 ［12-15］ ，并已经初步应用于地震危险性评估。Graves 等 ［16］ 开发了 Cyber⁃
Shake 模型，实现了考虑发震位置和滑移量分布的大规模地震情景模拟，并成功应用于美国南加州地
区的地震危险性分析。Panza 等 ［17-18］ 提出了新型确定性地震危险性分析方法，整合了破裂过程、传播
路径和场地效应，构建了地震情景分析框架。这些研究为场址地震动参数估计提供了新的技术途径，
但现有相关研究考虑的地震动有效频率范围有限，难以直接考虑工程抗震关注的高频地震动，且无法
全面考虑地震的不确定性。
针对近场大地震断层破裂过程的复杂性，Wang 等 ［14，19-21］ 提出了多层震源模型，用于生成工程抗震
需要的宽频带地震动，并建立了系统的震源断层-传播介质-河谷场址宽频带地震动数值模拟方法。该
方法成功再现 1989 年 Landers 地震、1994 年 Northridge 地震等强震的实测地震动记录，验证了其在近场
地震动模拟中的可行性和合理性，为基于地震动直接数值模拟的场址地震动参数评估提供了有力支
持。在此基础上，研究团队发展了基于海量地震情景模拟的场址地震动参数确定方法 ［22］ 。针对我国重
大水电工程抗震设计的实际需求，本文进一步完善了该方法在工程实践中的应用，系统地构建了基于
直接数值模拟方法的最大可信地震危险性评估体系。该体系旨在确定更合理的工程设防参数，为我国
西部地区近断层重大水电工程的抗震设计提供理论依据和技术支撑。

2 最大可信地震危险性评估体系

2.1 最大可信地震的相关概念 最大可信地震（Maximum Credible Earthquake， MCE）是指根据地质和
地震证据，坝址区域某断层构造可能发生的最大震级地震。特定坝址可能受到多个断层发生地震的影
响，因此坝址可以定义多个最大可信地震。对于每一个最大可信地震，断层破裂过程具有不确定性，
不同的起裂位置、破裂速度、滑动角、滑移速度、错动量等破裂过程参数对应着无限多种可能的发震
情景，在坝址产生不同特性的地震动。
为了完善基于直接数值模拟方法的最大可信地震危险性评估方法在工程抗震实践中的应用，本文

提出了最大可信地震危险性和最大可信地震动的定义。最大可信地震危险性（Maximum Credible Earth⁃
quake Hazards， MCEHs）定义为最大可信地震在目标场址可能产生地震动工程参数值的概率分布。相

应地，将依据最大可信地震确定的具有某一概率水平的场址地震动参数，称为最大可信地震动（Maxi⁃
mum Credible Ground Motion， MCGM），可以直接作为重大工程抗震设计的地震动输入参数。
2.2 最大可信地震危险性 MCEHs 评估体系框架 本文提出的 MCEHs 评估流程如图 1 所示，主要包括
以下 5 个步骤。

图 1 场址 MCEHs 评估流程

（1）确定对场址有主要影响的发震断层。根据场址地震安全性评价报告确定场址周边邻近潜源，
选取场址所在潜源及震级较高的邻近潜源。根据断层构造勘探结果和历史地震资料等潜源信息，确定
对场址有重要影响的可能发震构造。当地表断裂明确，且可以独立作为最大可信地震发震断层时，可

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