关于地震的读书报告

化工与材料工程学院

材化1101班

杨兵

11150125

大三

关于地震灾害的读书报告

1地震现象的简单介绍 地震又称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成振动，期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地面震动（即地震）的主要原因。

地震开始发生的地点称为震源，震源正上方的地面称为震中。破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区，极震区往往也就是震中所在的地区。地震常常造成严重人员伤亡，能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。

地震是地壳的快速振动，是地球上经常发生的自然现象，全世界每年约发生500万次，每天大概发生13700次。人们可以感知的地震约为1%，造成严重破坏的地震（7级以上）每年约18次，5级地震每年约千次。仅我国每年发生5级以上地震就有20～30次。19xx年以来，我国发生6级以上地震近800次，每年约8次，遍布除贵州省、浙江省和香港特别行政区、澳门特别行政区以外的所有的省、自治区和直辖市。地震是破坏性最强的自然灾害之一，我国因地震造成的死亡人数，占国内所有自然灾害造成死亡人数的54%。其中，19xx年宁夏海原地震，造成约23万人死亡；19xx年河北唐山地震，造成约24万人死亡；20xx年5月12日，我国汶川发生8级地震，造成近9万人死亡或失踪。为此，进行地震的研究对于我们人类的生存问题至关重要。 2地震的产生原因

地球表层的岩石圈称作地壳。地壳岩层受力后快速破裂错动引起地表振动或破坏就叫地震。由于地质构造活动引发的地震叫构造地震；由于火山活动造成的地震叫火山地震；固岩层（特别是石灰岩）塌陷引起的地震叫塌陷地震。地震是一种及其普通和常见的一种自然现象，但由于地壳构造的复杂性和震源区的不可直观性，关于地震特别构造地震它是怎样孕育和发生的，其成因和机制是什么的问题至今尚无完满的解答，但目前科学家比较公认的解释是构造地震是由地壳板块运动造成的。由于地球在无休止地自转和公转，其内部物质也在不停地进行分异，所以，围绕在地球表面的地壳，或者说岩石圈也在不断地生成、演变和运动，这便促成了全球性地壳构造运动。关于地壳构造和海陆变迁，科学家们经历了漫长的观察、描述和分析，先后形成了不同的假说、构想和学说。板块构造学说又称新全球构造学说，则是形成较晚，已为广大地学工作者所接受的一个关于地壳构造运动的学说。

3地震的传播方式

在地球内部传播的地震波称为体波，分为纵波和横波。振动方向与传播方向一致的波为纵波（P波）。来自地下的纵波引起地面上下颠簸振动。振动方向与传播方向垂直的波为横波（S波）。来自地下的横波能引起地面的水平晃动。由于纵波在地球内部传播速度大于横波，所以地震时，纵波总是先到达地表，而横波总落后一步。这样，发生较大的近震时，一般人们先感到上下颠簸，过数秒到十几秒后才感到有很强的水平晃动。其中，横波是造成破坏的主要原因。 4地震造成的破坏

直接灾害破坏：地震直接灾害是地震的原生现象，如地震断层错动，以及地震波引起地面振动，所造成的灾害。主要有：地面的破坏，建筑物与构筑物的破坏，山体等自然物的破坏（如滑坡、泥石流等），海啸、地光烧伤等。

次生灾害破坏：地震次生灾害是直接灾害发生后，破坏了自然或社会原有的平衡或稳定状态，从而引发出的灾害。主要有：火灾、水灾、毒气泄漏、瘟疫等。其中火灾是次生灾害中最常见、最严重的。

破坏特点：地震成灾具有瞬时性。地震在瞬间发生，地震作用的时间很短，最短十几秒，最长两三分钟就造成山崩地裂，房倒屋塌，使人猝不及防、措手不及。人类辛勤建设的文明在瞬间毁灭，地震爆发的当时人们无法在短时间内组织有效的抗御行动。

地震造成伤亡大。地震使大量房屋倒塌，是造成人员伤亡的元凶，尤其一些地震发生在人们熟睡的夜间。据19xx年“国际减轻自然灾害十年”专家组的不完全统计，二十世纪全球地震灾害死亡总人数超过120万人，其中伤亡人数最多的是19xx年7月28日中国唐山7.8级大地震，死亡24.2万余人，重伤16.4万余人。1900~19xx年间地震死亡人数占在所有自然灾害死亡人数的58%，其中中国的地震死亡人数最多，占42%，这主要是因为以前中国的房屋抗震能力差，人口密集。统计表明，约60%的死亡是抗震能力差的砖石房屋倒塌造成的。地震还易引起火灾、有毒有害气体扩散等次生灾害。19xx年美国旧金山地震，19xx年日本关东地震、19xx年日本阪神地震等都引发大火，关东地震中死亡14万人当中，约10万人因火灾死亡。

5地震灾害预防

目前的科技水平还不能准确的预报地震，救灾是“亡羊补牢”的措施，预防是目前降低地震灾害程度最有效的措施。因此，无论如何强调“防震”工作都是必要的。我国在20xx年就已经确立了防震减灾的三大工作体系：“监测预报、赈灾预防、紧急救援”。“防震减灾法”中明确指出：“防震减灾工作，实行预防为主，防御与救助相结合的方针”。在防震救灾的三大工作体系中，地震预报的准确性很低，紧急救援是亡羊补牢的灾后紧急行动，损失大，成本高，而震灾预防

能够最大限度的保护人民的生命财产安全、伤害小、损失小。因此，在地震发生前，加强震灾预防是最有效、最重要的工作。

6防震应采取的措施

《国家防震减灾规划（2006～2020）》在防震方面提出了两大措施：1.增强城乡建设工程的地震安全能力；2.加强国家重大基础设施和生命线工程地震紧急自动处置示范力度。上述两个方面的措施都十分重要。防震务必执行“全民化，全时空，经济化”的策略。

“全民化”，就是全民防震，人人受益。不能把所有的防震、抗震等事情交给政府，认为那只是政府的事情，而应该政府、民众、公益机构、工程建设系统（开发、设计、施工、物流）共同行动起来，制定并执行有效的防震措施。政府是防震的主导力量，可以通过制定工程抗震的行业标准，加大科研力度、教育力度、采取适当的财政、税收等经济手段主导防震。民众是防震的基本力量，可以积极主动地采取防震措施，如购买防震效果好的住宅、办公场所、设备等；可以主动学习防震救灾的相关知识；可以通过全国人民代表大会和政治协商会议代表积极提交相关的防震议案。公益机构可以多做一些防震教育宣传工作，多与民众和相关部门沟通。工程开发、设计等单位是防震工程的具体实施部门，可以通过有效的设计、施工等措施实现抗震设防的目标。

“全时空”，从时间来说，不但对新工程，从选址、设计、建设、使用全过程的采取防震措施，而且对已有的工程也要进行抗震加固措施。就拿汶川地震来说，地震中多所已建校舍无法满足抗震要求，在地震中坍塌，导致大量师生死亡，教训惨痛；从空间上来说，从结构、建筑、设备、装修到使用均需要考虑防震措施，不但对城市的工程要进行防震设计和施工，对农村的建筑也要进行抗震设防，农村房屋抗震标准较低，可以向农村居民免费提供标准设计图纸，免费提供抗震设防辅导，鼓励有条件的农民建设抗震性能好的房屋。

“经济化”一方面是指通过税收、财政、市场购买等经济手段，加强抗震措施，如对抗震性能好的工程减税，对抗震性能差的工程加税，鼓励民众购买抗震性能好的房字等，从而淘汰抗震性能差的房子；另一方面是指提高防震的效率，以防震性价比为指标，通过优化设计等措施，以较小的成本，获得较好的防震效果，如加强规划，不在断裂带上进行工程建设等。

我认为我们应该具体从以下几方面进行防震：

1)有效地进行地震灾害教育工作

震前的地震灾害教育是减少地震灾害的重要预防措施之一。20xx年以来，国家出台了一系列有关防灾、救灾、应对突发事件的法律和管理办法，然而真正

执行起来的还是很少的，距市民、村民的全覆盖式参与，还有一定差距。震灾教育一靠自己，二靠政府，这样才能以科学、理性、建设性的态度应对地震灾害。给出的建议是：设“防震救灾日”和“防灾周”；小震和灾害教育相结合；灾害预警和灾害教育相结合，加强震灾教育，并进行震灾演习。

2)房屋防震建设

房屋工程从内部通常细分为城市规划、建筑、结构、机电设备、室内装饰装潢等专业，其中建筑专业主要负责房屋的外观造型、房间使用、空间布局等，结构专业主要负责房屋的安全。在工程防震中，结构专业是关键，好的结构能够避免房屋的倒塌，保全人的生命。建筑专业也很重要，采取合理的建筑形式、建筑构造等措施能够尽可能地减少次生灾害，避免人员受伤。政府可以通过制定工程抗震的行业标准，出台建筑领域的相关法律，同时加强对房屋工程的监管力度，督促建筑队能够严格按照工程的抗震指标进行建设，避免出现偷工减料，弄虚作假现象。国家应该鼓励民众购买防震性能好的住房，可以对这些购买防震性能好的住房的购主进行一定的补助。国家应该加快对农村的危房整改进度，对农村的住房进行抗震评级，对一些抗震较差的房屋进行补助型重建。

3)生活防震

地震中，家具等也可能造成人员伤亡，日常生活也应该采取一些必要的抗震措施。家具等生活用品在地震中的主要隐患在于，书、电视等易砸伤人员，阻断逃生路线，并会在火灾中助燃。对于家具要有效固定，家具中的物品摆放应遵循“下重上轻，有效固定”的原则。就是重的物品放在最下面，轻的物品放在上面，使得重心在下。家具防震具体措施有：书架下排尽量放重的书，尽量不要留有空隙；为防止玻璃在地震中破碎后飞散，可在玻璃上贴膜或者使用钢化玻璃；电视机放置的高度不宜太高；荧光灯两端用耐热胶带固定，垂钓式灯具应用绳子或链子加以固定等等。

在日常生活中要准备好应急物品，以备不时只需。可以将准备好的应急物品放在一个家人都知道的箱子或背包中，一旦发生地震灾害，迅速携带离开危险地界。应急物品一般包括：厚手套、安全帽、灭火器、收音机、短斧、绳子、纯净水、高热量的食品、塑料膜、塑料袋、常备药品等。

参考文献：

[1] 姚攀登，《地震应对百问》/2009；

[2] 地震百度百科；

[3] 探索发现，带你全面认识那可怕的地震[EB/OL]/2008 ；

[4] 史培军，《自然灾害》/2007；

[5]封定国，工程结构抗震[M]. 北京：地震出版社；

第二篇：关于多尺度反演在地震勘探中的应用的读书报告

多尺度反演在地震勘探中的应用

关键词:多尺度; 地震勘探

地震波形多尺度反演

小波变换的多尺度反演实际上是一种思想,它可以融合在不同的优化反演方法中.采用单纯形全局优化算法.正演采用波动方程的差分模拟及基于褶积模型的求解.小波多尺度分解方法的分解实施对象可以是震源、波场剖面、模型速度,或三者的组合.一般有两种方法:(1)对三者均进行小波变换,尺度每增加一级,反演问题的规模将减少为八分之一.这样在较粗尺度下,所需优化的参数大大减少,降低了反演计算量.但此时对正演算法的稳定性、精度要求也将大大提高,并且对边界与直达波的处理比较麻烦.(2)仅对震源与波场作小波变换时,对正演精度要求较低,但优化参数仍属于物理空间,未能充分利用小波多尺度反演的优势. 小波变换多尺度反演较好的解决了局部极值问题,对效率与精确度均有较大改进.它提供给我们一个综合的结果,研究者可根据经验、所设计的判断准则等找到最满意的反演模型,比以前更具有灵活性.

二维地震波形小波多尺度反演

基于地震参数反演中的局部极值、计算量等问题,Bunks C采用多重网格法将地震数据分解在不同的尺度上,对复杂的二维Marmousi模型进行了多尺度迭代反演。多尺度反演往往从较粗尺度开始,由于较粗尺度下目标函数呈现较强的凸性及较少的局部极值,很有利于收敛至优化解。因此可以先在粗尺度上迭代反演,得到一个比较好的参数估计,再将这个估计作为较小尺度的初速度进行反演,直到反演出原问题的全局最优解。小波分析是一种多分辨方法,将问题放在一系列嵌套空间进行分析。基于一维问题提出了小波多尺度反演,将物理空间的优化参数转化为由小波变换提取的重要系数。利用系数集的稀疏性,减少待优化参数,降低反演的计算量。并且小波变换具有分解和重构的快速算法,对大型高维计算尤为有利。 小波域多尺度反演中作为待优化参数的重要系数的提取是一个很关键的问题。由于重要系数只占整个系数序列很少一部分,故其位置的判定对反演结果会影响很大。本文在分析二维地震波形小波多尺度反演基础上引入Shapiro JM于19xx年在处理图像压缩问题时提出嵌入式零树小波(Embedded Zerotree Wavelet, EZW)思想。它很好的利用的模糊与边缘相似等结构关系,较关心系数的大小而对位置不敏感。利用地震参数在尺度序列中的自相似性,揭示想邻尺度之间重要系数位置的大致对应关系,并用小波系数的零树预测待优化参数的位置,

使反演过程更有目的性,也加速优化参数的搜索。

井震联合地震道多尺度反演

将垂向上分辨率较高的测井资料和横向上连续性较好的地震资料在地质理论指导下进行联合地震道反演.(1)实际资料处理表明,测井、地震、地质资料共同联合地震道反演的关键技术之一,就是如何将测井资料和地震、地质资料有机地组合起来,建立一个具有较宽频带的比较符合实际地质情况的初始模型剖面.(2)高质量的地震道数据是反演成功的基本保证.因此,利用小波变换(或小波包变换)方法对输入的地震道数据先进行去噪和提高分辨率的处理是必要的,也是一种行之有效的方法.但是具体对小波系数的哪部分做去除(压制),哪部分做补偿,则要根据具体情况以测井中获得的波阻抗或反射系数为依据进行处理,否则将很难有实际性意义.(3)利用小波变换的多分辨(多尺度)分析特点,在进行地震道多尺度反演时,小波函数的选取对反演结果有很大的影响,Daubechies10小波较接近于实际地震记录的子波,因此选用该小波进行处理其效果较好.并且其起始反演尺度应根据实际资料情况确定,一般应取地震道数据所对应的尺度,否则会影响反演的收敛速度,有时甚至导致不收敛.(4)将具有丰富宽高频的测井信息与地震资料结合起来,通过迭代反演,是目前在室内提高常规地震勘探资料分辨率的有效方法之一.该方法的主要优点是:充分利用已知的、实实在在的、具有宽高频的测井信息,去补充实际地震记录有限带宽的不足,因此它的分辨率应是可信的. 初始模型的质量对反演结果的影响

在测井、地震资料联合地震道多尺度反演处理中,输入的初始模型的精度和可靠性,对反演结果的好坏起着关键性的作用。当初始模型给的比较正确和接近于实际地质情况时,迭代反演就将会很快地收敛于真解0。实际资料处理表明,虽然多尺度反演方法较其它的常规广义线性反演方法对初始模型的依赖性大大减弱,但初始模型的质量对反演结果还是有一定的影响,一般来说,好的初始模型剖面不仅可提高反演的质量,而且还能减少反演迭代次数,加快收敛速度。

原始地震道数据质量对反演效果的影响

因为地震道反演是基于褶积模型的一种反演。当地震道数据中含有噪音时,会降低其反演结果的分辨率,有时甚至会使反演结果不收敛(发散),只有高信噪比的地震记录,才可能反演出高分辨率的反演剖面。

地震子波的类型、主频等参数对反演结果的影响

为了考察地震子波的类型、主频等参数对反演结果的影响,我们分别用最小相位和零相

位雷克子波对某连井地震剖面进行了地震道多尺度反演处理,说明地震子波类型对多尺度反演结果影响不大。但实际资料处理表明子波主频却对反演结果影响较大,不同的主频,其反演结果的分辨率是不同的,一般来说,子波主频应取略高于地震记录主频,但如果参与反演的子波主频过高或过低都将得不到预计的反演结果。

小波函数类型、长度对反演结果的影响

目前实际应用中常用的小波主要有3类,第一类是Daubechies紧支集小波,第二类是Battle-Lemarie(BO样条)正交小波,第三类是Gaussian指数型小波。Gaussian小波通常由Gauss函数求导得到,BO样条小波的尺度函数、小波函数以及其相应的富立叶变换都是对称或反对称的,从而具有线性相位,因此在信号分析中应用较广。紧支集小波(主要是Daubechies小波)该小波是由其所对应的褶积滤波器的系数定义的,从包含4个系数的四阶Daubechies小波ODaubechies4到包含20个系数的Daubechies20,随着系数个数的增加,小波的局域性降低,光滑度提高。由此可见,要增加小波函数的光滑度,必然要增加支集的长度,长度越长,小波函数趋于零的速度越快,将其看成带通滤波时,其分频能力愈高,但这时支集就增长,因而空间局部性就差。因此,数值计算表明在对常规地震资料进行地震道多尺度反演时采用系数个数适中的Daubechies10小波效果较好。

参考文献

[1] 马坚伟.地震波形多尺度反演的一点讨论[J].地球物理学进展,2000,15(4):(55-61).

[2] 马坚伟. 二维地震波形小波多尺度反演[J]. 工程数学学报,2004,21(4):(109-113).

[3] 张玉芬.井震联合地震道多尺度反演[J].地球科学-中国地质大学学报,2001,26(5):(533-537).

[4] 李清仁.波动方程多尺度反演[J].石油地球物理勘探，2005,40（3）:（273-279）.

[5] 贺振华.地下介质横向变化的地震多尺度边缘检测技术[J].物探化探计算技术,1999,21(4):(289-294).

[6] 朱成宏. 地震资料波阻抗多尺度反演 [J]. 石油物探,1999,38(2):(20-30).

[7] 刘勇.偏移地震资料多角度、多尺度反演 [J]. 石油物探译丛,2000,(3):(22-28).

[8] 张玉芬.影响地震道多尺度反演效果因素分析[J].物探与化探,2001,25(3):(185-190).

[9] 裴正林.小波多尺度井间地震波形层析成像方法[J]. 石油地球物理勘探,2001,36(6):(680-690).

[10]曹丹平. 多尺度地震资料正反演方法研究[D].中国石油大学,2008.