ICS 07.060 A 45 中华人民共和国国家标准 GB/T 39419—2020 海啸等级 Grades of tsunami 2020-11-19 发布 2021-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T39419—2020 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中华人民共和国自然资源部提出 本标准由全国海洋标准化技术委员会（SAC/TC283）归口。 本标准起草单位：国家海洋环境预报中心。 本标准主要起草人：范婷婷、原野、赵联大、王培涛、王君成、侯京明。 GB/T39419—2020 海啸等级 1范围 本标准规定了海啸强度等级和地震海啸能级的确定和划分方法。 本标准适用于海啸灾害的监测评估、科学研究和新闻报道等工作。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 海啸 tsunami 由水下地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡等所激起的长周期小振幅重力波，以每小时数百千米速度 传到岸边，形成来势凶猛危害极大的巨浪。 注：改写GB/T15920—2010，定义2.5.60。 2.2 海啸波幅 tsunami amplitude 海啸波峰（波谷）和当时未受扰动海面水位高度之差的绝对值。 2.3 海啸强度 tsunamiintensity 一次海啸过程对沿岸某区域的影响程度。 注：一般可基于沿岸潮位站观测到的海啸波幅进行划分。 2.4 海啸能级tsunamimagnitude 海啸产生过程中自然能量释放的量度。 3 3海啸等级类型 3.1 海啸强度等级 依据海啸对沿岸某区域的影响程度按照海啸强度等级划分。 3.2 2海啸能级 依据地震海啸释放的能量大小按照海啸能级划分。 4 海啸强度 4.1平均波幅计算 依据某岸段潮位站观测到的最大海啸波幅的平均值进行计算，计算方法见公式（1）： Hav .(1) n 1 GB/T39419—2020 式中： Hav 该岸段各潮位站观测到的最大海啸波幅的平均值，单位为米（m）； 该岸段第i个潮位站观测到的最大海啸波幅，单位为米（m）。 4.2海啸强度等级划分 根据沿岸某区域最大海啸波幅的平均大小H，以及海啸可能导致的宏观影响，将海啸强度分为 6个级别，分别对应I、II、IⅢ、IV、V和V级.见表1。 表 1 海啸强度等级 海啸平均波幅（H） 影响程度 海啸强度等级 可能产生的影响描述 m 沿岸出现人员伤亡，所有船舶严重毁坏，所有沿岸构筑物严重 I ≥20 重大灾难 损毁。火灾、危化品泄漏等各类次生灾害严重，海岸防护林无 作用 沿岸出现人员伤亡，大部分船舶损坏，大部分沿岸构筑物严重 10~<20 非常强烈 破损。耕田冲毁，海岸防护林部分毁坏，大量海水养殖设施冲 向外海，港口工程严重破坏 沿岸出现人员伤亡，大部分船只损坏，部分船舶相互撞击，岸边 II 3~<10 强烈 部分构筑物破损。海岸防护林轻微破坏，大量海水养殖设施受 到影响 沿岸所有人可感觉到，部分船只冲上海岸，相互冲撞或倾覆，岸 IV 1~<3 中等 边构筑物和防护设施轻微破损 部分岸上和船上的人可感觉到，少数船只受沿岸波流影响，沿 V 0.3~<1 轻微 岸构筑物没有破损 沿岸无人或极少数船只上的人能感觉到，无需撤离，对海上和 VI 8'0>~0 非常轻微 沿岸物体没有任何影响 注：“极少数”为10%以下；“少数”为10%～40%；“部分"为40%～~70%；“大部分”为70%～90%；“绝大多数"为 90%以上。 5海啸能级 依据海啸产生过程中自然能量释放的大小计算海啸能级。由公式（2）计算： M,=0.41log1o(E,X107)-0.38 (2) 式中： M.—海啸能级； 一海啸总势能，单位为焦耳（J） 海啸能级保留小数点后一位，海啸能级公式及其常数的确定，参见附录A。 其中E，海啸总势能的计算，见公式（3）： ZE E,= -1 式中： n 有限断层解中单位源数量； 2 GB/T39419—2020 E；——单个单位源海啸势能，单位为焦耳（J）。 E，由公式（4)计算得出： E,=1/2pgh△S .....(4) 式中： 海水的密度为1.03×10°，单位为千克每立方米（kg/m）； 重力加速度为9.8，单位为米每二次方秒（m/s²）； g h; 单个单位源断层垂向位错高度，单位为米（m）； △S—一单个单位源破裂面的面积，单位为平方米（m）。 依据地震海啸事件的有限断层解，其中基于弹性错位理论断层模型算出h，将断层划分成n个具 有一定长度和宽度的矩形单位源，单个单位源的面积为△S，用公式（5）表示： AS=aXb ..（5) 式中： a——单个单位源长度，单位为米（m）； 6—单个单位源宽度，单位为米（m）。 6 等级选择方法 在确定海啸等级时，根据不同的需求，可从海啸强度等级或地震海能级中进行选择。选择方法 如下： a） 当需要获得沿岸某区域所受海啸灾害影响的强度时，选择4.1中计算该区域的海啸平均波幅 H的方法确定海啸强度；结合受影响区域的灾后现场情况调查，可参照4.2中表1海啸强度 等级的可能产生的影响描述对该海啸事件的致灾影响进行评估； b) 当需要衡量一次地震海啸事件的总体大小时，选择第5章中海啸能级的方法计算海啸等级；每 个地震海啸事件具有唯一的能级标度。 3 GB/T39419—2020 附录A （资料性附录） 海啸能级公式的依据 海啸能级计算中，依据有限源破裂模型数据库（Finite-SourceRuptureModelDatabase，网址： http：//equake-rc.info/）地震海啸事件的有限断层解，筛选了从1960～2017年所有矩震级大于6.5级 （含）的地震海啸事件（共39个），并将各事件划分成了具有一定长度和宽度的矩形单位源。 以2011年3月11日日本东部9级地震海啸事件为例，Yue和Layl将此次地震断层划分为了 112个单位源，每个单位源长和宽分别是30km（见图A.1）。利用海啸势能公式（3），计算获得本次地震 海啸事件的总势能E。 日木东北地震M.9.0 纯度/经度/深度：38.11°，142.92°,20.0km 70 60 50 [uy] 403 100 300 250 200 20 150 50 -100 10 -100 0S- -150 50 100 Y：南北方向「km］ X：东西方向［km] 图A.1 日本东部9级地震有限断层划分结构图 基于Murty和LoomisE51的理论基础，通过由有限断层解计算得到的39个地震海啸事件的海啸势 能，获得地震矩震级M与海啸势能E.的线性对数关系（见图A.2）。图A.2中红点代表一个地震海啸 事件，由此获得地震海啸能级关系式，见公式（A.1）： M,=alogio(E,X10°)+b (A.1 ) 其中，a为0.41，6为一0.38，关系式的线性相关系数为0.9464。 GB/T39419—2020 9. 5 8.5 8 7. 5 7 6. 5, 17 18 19 20 21 16 22 23 10g/:(EX107) 图A.2 地震矩震级与海啸势能线性对数关系图 5