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姓名	姜竣友(Chun-Yu Chiang)  查詢紙本館藏	畢業系所	地球科學學系
論文名稱	以微地動HVSR擬合方式推估屏東平原淺層速度構造
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摘要(中)	屏東平原為三面環山之沖積平原，平原表面覆蓋著數百公尺之河相沖積物，主要由嶺口礫石、古期沖積扇、現代沖積扇所組成。由於地震波在穿過鬆軟的淺層沉積物後會產生歷時延長及振幅值放大的現象，而屏東平原東界緊鄰長達89公里之活動斷層，因此了解該地之場址特性為相當重要之課題。過去於屏東平原已有許多速度構造調查成果(微地動陣列、接收函數及強震站鑽探)，但由於測點過於稀少且分布不均，故無法充分反映側向之速度變化。目前屏東平原內已進行308點之單站微地動量測，站間距離平均為兩公里，本研究將利用此密集的微地動資料進行速度構造之推估。結合前人所提供之淺層速度構造作為初始模型，我們使用基因赫氏法，藉由赫氏法計算出理論單站頻譜比並配合基因演算法擬合觀測之單站頻譜比，搜尋出最佳之一維速度構造。最後將所得之密集的一維速度構造與地質鑽探紀錄比對，嘗試建立屏東平原地下構造之三維形貌。此反應盆地內鬆軟沖積層放大特性之速度構造於未來將可應用在地動模擬等方面，以期降低地震災害所帶來之損失。
摘要(英)	Pingtung plain in the south of Taiwan is covered with hundreds of meters thick of soft sedimentary strata. These unconsolidated alluvial sand and gravel are mainly from the Central Range and Yushan Range. Chiang (1971) indicated that the plain sediments thick gradually from east to west according to the data from seismic surveys, deep boreholes, and surface geology. In this study, the slope of strata in the Pingtung Plain is neglected to simplify the calculation of horizontal-to-vertical spectral ratio (HVSR). Seismic wave will be amplified after propagating through these strata and leads to serious disaster. For Taiwan, a country located on an active plate boundary, it’s essential to clarify the site effect there. To know the site response, correct and detailed shallow velocity structure is necessary. Although there are several studies provided some velocity structures, their scales are all too large to provide enough information. In this study, HVSR of 308 sites were simulated to inverse the shallow velocity structure of Pingtung Plain in detail. In our simulation, the Haskell method had been used to calculate the theoretical HVSR of corresponding S wave velocity structure. To define the searching boundary and initial model, we refer to several previous studies. The S wave velocity profile, measured by Suspension P-S Logging Technique, from Engineering Geological Database for TSMIP. Chen (2016), Chiang (2011) used microtremor array to derived the shallow velocity structure. Lin et al. (2017) used receiver function to inverse the velocity structure of the TSMIP seismometer sites. A model with seven to nine layers covering a half space was set up for the Genetic Algorithm search (GA search). There are two unknown parameters for each layer, i.e., S-wave velocity and thickness. In order to reach the best solution, there are totally 1,250,000 repetitions for one site forward modeling. Finally, the best fitness velocity model will be picked selected and saved. By simulating the 308 HVSRs, we constructed the Pingtung plain near surface shear-wave velocity structure which useful for strong ground motion simulation and prediction in the future.
關鍵字(中)	★ 微地動 ★ 屏東平原 ★ 速度構造	關鍵字(英)	★ microtremor ★ HVSR ★ velocity structure ★ Pingtung
論文目次	目錄 中文摘要 i 英文摘要 ii 致謝 iv 目錄 v 圖目 vii 表目 ix 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 文獻回顧 2 1.3 研究概述 4 第二章 研究區域 5 2.1 屏東平原地質概況 5 2.2 潮州斷層 6 第三章 研究資料及方法 17 3.1 單站頻譜比法 17 3.1.1 理論發展 17 3.1.2 理論介紹 18 3.2 基因演算法 19 3.2.1 編碼(encoding) 20 3.2.2 擇優(selection or reproduction) 20 3.2.3 交配(crossover) 21 3.2.4 突變(mutation) 22 3.3 研究資料 24 3.3.1 單站微地動 24 3.3.2 強震測站場址工程地質資料庫 25 3.3.3 微地動陣列 26 3.3.4 接收函數 27 第四章 資料分析與討論 35 4.1 基因演算法之單站頻譜比擬合方法 35 4.1.1 地層模型 36 4.1.3 速度構造成果 39 4.2 鑽井資料比較 40 4.2.1 地質鑽井 40 4.2.2 速度井測資料 42 4.3 速度構造與主頻分布 43 4.4 與地震資料比較 44 4.5 與前人速度構造比較 45 第五章 結論 61 參考文獻 63
參考文獻	Borcherdt, R. D., Effects of local geology on ground motion near San Francisco Bay, Bull. Seism. Soc Am., 60, 29-61, 1970. Chiang, S. C., “Seismic study of the Chaochou structure, Pingtung, Taiwan”, Petrol. Geol. Taiwan., 8, 281-294, 1971. Chavez-Garcia F. J., Dominguez T., Rodriguez M., and Perez F., Site Effects in a Volcanic Environment: A Comparison between HVSR and Array Techniques at Colima, Mexico, Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 97, No. 2, pp. 591–604, April 2007. Haskell, N. A., Crust reflection of plane SH-waves, J. Geophys. Res., 65, 4147-4150, 1960. Hsieh, S. H., “Geology and gravity anomalies of the Pingtung plain, Taiwan”, Proc. Geol. Soc. China., 13, 76-89, 1970. Hsu, T. L., “The artesian water system beneath the Pingtung valley, southern Taiwan”, Proc.Geol. Soc. China, 4, 73-81, 1961. Huang H. C. and T. L. Teng, An evaluation on H/V ratio vs. spectral ratio for site response estimation using the 1994 Northridge earthquake sequence, Pure & Applied Geophysics, 156, 631-649, 1999. Lermo, J. and Chavez-Garcia, F. J., Are Microtremors Useful in Site Response Evaluation?. Bull. Seism. Soc. Am., 84(5), 1350-1364, 1994. Lin, C. M., K. L. Wen, C. H. Kuo, J. Y. Huang, and H. H. Hsieh. Shallow shear wave velocity model of Taiwan constructed from Receiver Function Analysis of strong motion stations, Joint Scientific Assembly of the International Association of Geodesy and International Association of Seismology and Physics of the Earth’s Interior (IAG-IASPEI), 2017. Maria Rosaria Gallipoli, Vincenzo L., Pietro L., Marco M., Angela P., Sabatino P., Francesco S., Comparison of Geological and Geophysical Prospecting Techniques in the Study of a Landslide in Southern Italy, Journal of Environmental & Engineering Geophysics, 117-128,·2000. Meng, C. Y., The structural development of the southern half of western Taiwan, Proc. Geol. Soc. China, 10, 77-82, 1967. Nakamura, Y., A Method for Dynamic Characteristics Estimation of Subsurface using Microtremor on the Ground Surface, QR of RTRI, 30, 1, 25-33, 1989. Nakamura, Y., Vulnerability Investigation of ROMAN COLOSSEUM Using Microtremor, Prepared for 12th WCEE 2000 in Auckland, NZ 2660/6/A, 2000. Nakamura, Y., Dynamic Characteristics of Leaning Tower of PISA Using Microtremor -Preliminary Results-, 25th Japan Conference on Earthquake Engineering, Tokyo,.29-31, July 1999. Siti Fatima h, 「S-Wave Structure in the Ilan Basin from Microtremor Analysis」National Central University Master Thesis,2016. Tomita, Y., Some geomorphological considerations to the Chaochou fault in south Taiwan (Formosa), China, Science Reports, Tohoku University, Series 3: Mineralogy, Petrology, and Economic Geology, 4, 59-66, 1955. Tsan, S. F. and Keng, W. P. The Neogene rocks and major structural features of southwestern Taiwan: Proc. Geol. Soc. China, 11, 45-59. 1968. Yu, S. B., Y. T. Yeh, and Y. B. Tsai, Microearthquake activity in southwestern Taiwan, Bull. Inst. Earth Sci. Academica Sinica 3, 71-85, 1983. Yu, S. B. and Y. B. Tsai, Geomagnetic investigations in the Pingtung plain, Taiwan, Bull. Inst. Earth Sciences, Academia Sinica 1, 189-208, 1981. 王貞琇，「台北市信義區場址效應之研究」國立中央大學 碩士論文，民國九十三年。 中國石油股份有限公司台灣油礦探勘總處，1992. 高雄-屏東地質圖(1:100000)，中國石油公司，苗栗。 石再添、鄧國雄、張瑞津、石慶得、楊貴三、許民陽，台灣西部與南部活斷層的地形學研究，國立台灣師範大學地理學研究報告第10號，49~94頁，1984。 全國強震測站場址工程地質資料庫，國家地震工程研究中心，取自 http://geo.ncree.org.tw/。 江賢仁，「台灣高屏地區場址效應之探討與研究」國立中央大學 博士論文，民國一百年。 牟鍾香，「竹子湖強震站場址效應之探討」國立中央大學 碩士論文，民國九十三年。 吳樂群，屏東平原沉積物及沉積環境分析，屏東平原地下水及水文地質研討會論文集，59?83頁，1998。 林哲民，「台灣西部平原之淺部速度構造、場址特性及三維震波模擬」國立中央大學 博士論文，民國九十八年 林晟毅，「利用微地動場址擬合技術推估台北盆地S波速度構造」國立中央大學 碩士論文，民國一百零三年。 林士棋，「利用微地動量測探討台北盆地之場址效應」國立中央大學 碩士論文，民國九十五年。 涂嘉勝，「利用微地動量測探討台灣 中部地區之場址效應」國立中央大學 博士論文，民國九十四年。 陳佳彰，「利用微地動探討桃竹苗地區之場址效應」國立中央大學 碩士論文，民國九十四年。 陳俊德，以微地動陣列研究高屏地區淺層剪力波速度構造，第十八屆台灣地區地球物理研討會論文集，2016。 鳥居敬造（1933）高雄洲旗山油田調查報告，台灣總督府殖產局出版。第633號，共36頁。 黃雋彥，「利用微地動量測探討台灣地區之場址效應」國立中央大學 碩士論文，民國九十八年。 黃雋彥，「強地動特徵與隨機式地動模擬之場址修正」國立中央大學 博士論文，民國一百零三年。 黃有志，「蘭陽平原場址效應及淺層S波速度構造」國立中央大學 碩士論文，民國九十二年。 經濟部中央地質調查所特刊第二十三號，第133~148頁，民國九十八年十二月。 經濟部部中央地質調查所：屏東平原五十萬分之一地質圖http://gis.moeacgs.gov.tw/gwh/gsb97-1/sys8/index.cfm 饒瑞鈞、胡植慶、李元希，地震地質與地變動潛勢分析－地變動監測分析(1/4)期末報告，中央地質調查報告第96-11號，46~47頁，2008。
指導教授	?國樑(Kuo-Liang Wen)	審核日期	2018-7-30
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