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摘要：水库诱发地震问题是今年来水利和地震工作者所做的重点研究之一。本文简介了水库诱发地震的特点、形成机制和地质条件等，并以此为基础提出了水库诱发地震的相应对策。水库诱发地震具有较大的破坏性，因此，水库诱发地震问题日益引起人们的关注， 已成为水电工程建設中值得研究的重要课题之一。
关键词：水库诱发地震；特点；形成机制；地质条件
中图分类号：P315.1
一、 前言
水库诱发地震，一般是指在库区特定的地质条件下，水库蓄水后伴随产生某种诱发作用，导致岩体内累积的应变能释放而产生地震的现象。水库诱发地震具有很大的破坏性，不仅将给工程建筑物和设备等财产造成破坏，还可能诱发滑坡、引起涌浪，使水库地区人民的生命财产造成灾难性的损失。因此，水库诱发地震已引起各国地震学者的关注。相对其他国家，我国发生水库诱发地震的概率较高，而且以东部和中南部经济发达、人口众多的弱震区或少震区为甚。因此，更应引起足够的重视。
二、 水库诱发地震的特点
1、 发生地多位于水库附近
一般仅发生在水库及其周边几公里至十几公里范围内，或发生于水库最大水深处及其附近。具有一定的规律性。
2、 时间上与工程活动密切相关
一般发生于水库蓄水后不久，在最高蓄水位的第一、二个周期内可能发生较大的地震。影响水库地震频率的因素除地质和构造因素外，还与水位增长速率、荷载持续时间、最高水位、高水位持续时间等有关。
3、 震源较浅，震源体小
震源深度较浅，一般在地表下10 km 以内， 个别达20 km， 以4 km～7 km 居多，且有初期浅， 后逐渐加深之趋势。震源体小，地震影响范围不大，等震线衰减快，影响范围多属局部性。
4、 地震的类型主要分为震群型和前震-主震-余震型
震群型水库地震与水库水位变化有较好的对应关系。这种诱发地震的分布与库基地型与水体形状有一定的关系，他们的形成还受浅层库基内小断裂网络的影响，而与大型活动断层关系不明显。
前震-主震-余震型水库地震是在水库蓄水以后，一段时间内诱发一系列微小地震，经过持续的地震活动后出现主震，最后发展成为缓慢衰减的余震活动。
三、 水库诱发地震的形成机制
由众多水库诱发地震的资料可知，其诱发原因并不是由水库荷载直接造成的，而是水库荷载的某种作用叠加于已有的构造应力场上，促使水库蓄水前岩体积累的应变能提前以地震的形式释放出来。水库荷载不是引发地震的直接因素，但水库确实起到一定诱发作用。因此， 研究水库诱发地震的形成机制，主要在于水库蓄水前的地质条件和水库蓄水后库水对库底岩体的各种效应。
1、 水的物理化学效应
这种效应使岩体断裂面及充填物软化和泥化，从而降低其抗剪强度，特别是岩体脆性破裂中能起很强的应力腐蚀作用。即使河谷岩体在蓄水前是含水，但因水压低，微裂隙、裂纹中可以无水，蓄水后水压力增大，导致库水进入干的微裂隙、裂纹中，从而产生应力腐蚀作用。
2、 水库荷载效应
水库对库底岩石的荷载能在岩体内造成附加应力，从而恶化断裂面的应力条件。陡立结构面抗剪强度愈低，其应力集中程度愈高。大水库库底岩体内若被深大陡立断裂面所限，水库荷载效应则能起到重要作用。垂直荷载还能造成岩体变形，也会产生一定附加应力，若与构造应力迭加，则能在诱发地震中起一定作用。
3、 空隙水压力效应
当库水渗入岩体裂隙中，则使空隙水压力增大，相应降低了作用在裂隙面上的有效正应力，从而降低了抗剪强度。只要岩体中裂隙是透水的，库水渗入就会提高裂隙水的水头和增加空隙水压力，产生空隙水压力效应，并与水库蓄水相伴在诱发地震中起作用。
总之， 上述效应仅是水库诱发地震的诱发因素，其决定性因素仍是库底的地质条件如果没有地质条件这一决定性因素， 仅靠水库荷载效应和空隙水压力效应的联合作用， 是不可能使库底岩体错动而产生地震的。
四、 水库诱发地震的地质条件
1、库区发育有较大规模的活动性构造断裂，且导水性较好，与库水有直接水力联系时，可能诱发水库地震
根据一些已有震例的水库资料分析研究，许多水库诱发地震是沿先存在的断层、节理和裂隙发生的。如果从这些结构面与水库的几何关系来看，那些平行或近于平行库岸的结构面比横穿水库的更有利于诱发地震。走向平行于区域主压应力方向的张性断裂，比垂直于区域主压应力方向的压性断裂，更易于水库诱发地震。
2、库区岩溶发育且有断层、裂隙切割的库盆，诱发地震的概率较高
3、水库诱发地震可发生在规模大小不同的各类水库中。但就发震概率而言，随着坝高和库容的增大而明显增高。
五、 水库诱发地震的对策
由目前已有资料可知，中小型水库发生诱发地震的概率很低。地震的诱发主要发生在高坝大水库区。对水库诱发地震的防范在不同的阶段应采用不同的防范措施。
1、 在水库的工程勘察设计阶段
主要是做好水库诱发地震的安全性评价工作，要充分认识水库诱发地震是与兴建水库有关的地震活动，从设计、施工到运行阶段均应给予高度重视，要做到使其对工程及周围环境的影响降到最小。
2、 在水库的初步设计阶段
主要对可能诱发地震的水库做出危险性研究及评价，以确定可能发生地震的地段和震级。同时进行地震动参数的分析，为工程抗震设防提供依据。
3、 在工程兴建和运营阶段
对于可能诱发地震的重大工程或可能诱发高震级地震的水库，应在水库蓄水前1～2年开始设立地震监测台网， 对施工期， 特别是水库蓄水后的运行期间进行地震活动监测。为工程运行、确保库区及周边居民正常生产生活提供决策依据。
4、 在水库蓄水后诱发地震阶段
一旦水库蓄水后诱发地震，应做好宣传、解释工作，普及水库诱发地震的知识，避免库区及周边居民生产、生活受到不必要的干扰。
参考文献：
[1]杜运连，王洪涛，袁丽文.我国水库诱发地震研究[J].地震，2008，28（4）：39-51.
[2]胡毓良.诱发地震及其对策[J].中国地震，1988，4（1）：34-39.
[3]易立新，车用太，王广才.水库诱发地震研究的历史、现状与发展趋势[J].华南地震，
2003，23（1）：28-37.
[4]丁原章.中国的水库诱发地震[J].华南地震，1989，9（1）：64-72.
[5]刘素梅，徐礼华，彭少民等.水库诱发地震机理研究[J].武汉理工大学学报，2007，
29（2）：83-91.
[6]欧作畿.水库诱发地震的研究[J].云南水利发电，2005，21（3）：18-21，29.
[7]陶忠平.水库诱发地震的基本特点及工程防范措施[J].云南水利发电，2006，
22（4）：19-21.
关键词：水库诱发地震；特点；形成机制；地质条件
中图分类号：P315.1
一、 前言
水库诱发地震，一般是指在库区特定的地质条件下，水库蓄水后伴随产生某种诱发作用，导致岩体内累积的应变能释放而产生地震的现象。水库诱发地震具有很大的破坏性，不仅将给工程建筑物和设备等财产造成破坏，还可能诱发滑坡、引起涌浪，使水库地区人民的生命财产造成灾难性的损失。因此，水库诱发地震已引起各国地震学者的关注。相对其他国家，我国发生水库诱发地震的概率较高，而且以东部和中南部经济发达、人口众多的弱震区或少震区为甚。因此，更应引起足够的重视。
二、 水库诱发地震的特点
1、 发生地多位于水库附近
一般仅发生在水库及其周边几公里至十几公里范围内，或发生于水库最大水深处及其附近。具有一定的规律性。
2、 时间上与工程活动密切相关
一般发生于水库蓄水后不久，在最高蓄水位的第一、二个周期内可能发生较大的地震。影响水库地震频率的因素除地质和构造因素外，还与水位增长速率、荷载持续时间、最高水位、高水位持续时间等有关。
3、 震源较浅，震源体小
震源深度较浅，一般在地表下10 km 以内， 个别达20 km， 以4 km～7 km 居多，且有初期浅， 后逐渐加深之趋势。震源体小，地震影响范围不大，等震线衰减快，影响范围多属局部性。
4、 地震的类型主要分为震群型和前震-主震-余震型
震群型水库地震与水库水位变化有较好的对应关系。这种诱发地震的分布与库基地型与水体形状有一定的关系，他们的形成还受浅层库基内小断裂网络的影响，而与大型活动断层关系不明显。
前震-主震-余震型水库地震是在水库蓄水以后，一段时间内诱发一系列微小地震，经过持续的地震活动后出现主震，最后发展成为缓慢衰减的余震活动。
三、 水库诱发地震的形成机制
由众多水库诱发地震的资料可知，其诱发原因并不是由水库荷载直接造成的，而是水库荷载的某种作用叠加于已有的构造应力场上，促使水库蓄水前岩体积累的应变能提前以地震的形式释放出来。水库荷载不是引发地震的直接因素，但水库确实起到一定诱发作用。因此， 研究水库诱发地震的形成机制，主要在于水库蓄水前的地质条件和水库蓄水后库水对库底岩体的各种效应。
1、 水的物理化学效应
这种效应使岩体断裂面及充填物软化和泥化，从而降低其抗剪强度，特别是岩体脆性破裂中能起很强的应力腐蚀作用。即使河谷岩体在蓄水前是含水，但因水压低，微裂隙、裂纹中可以无水，蓄水后水压力增大，导致库水进入干的微裂隙、裂纹中，从而产生应力腐蚀作用。
2、 水库荷载效应
水库对库底岩石的荷载能在岩体内造成附加应力，从而恶化断裂面的应力条件。陡立结构面抗剪强度愈低，其应力集中程度愈高。大水库库底岩体内若被深大陡立断裂面所限，水库荷载效应则能起到重要作用。垂直荷载还能造成岩体变形，也会产生一定附加应力，若与构造应力迭加，则能在诱发地震中起一定作用。
3、 空隙水压力效应
当库水渗入岩体裂隙中，则使空隙水压力增大，相应降低了作用在裂隙面上的有效正应力，从而降低了抗剪强度。只要岩体中裂隙是透水的，库水渗入就会提高裂隙水的水头和增加空隙水压力，产生空隙水压力效应，并与水库蓄水相伴在诱发地震中起作用。
总之， 上述效应仅是水库诱发地震的诱发因素，其决定性因素仍是库底的地质条件如果没有地质条件这一决定性因素， 仅靠水库荷载效应和空隙水压力效应的联合作用， 是不可能使库底岩体错动而产生地震的。
四、 水库诱发地震的地质条件
1、库区发育有较大规模的活动性构造断裂，且导水性较好，与库水有直接水力联系时，可能诱发水库地震
根据一些已有震例的水库资料分析研究，许多水库诱发地震是沿先存在的断层、节理和裂隙发生的。如果从这些结构面与水库的几何关系来看，那些平行或近于平行库岸的结构面比横穿水库的更有利于诱发地震。走向平行于区域主压应力方向的张性断裂，比垂直于区域主压应力方向的压性断裂，更易于水库诱发地震。
2、库区岩溶发育且有断层、裂隙切割的库盆，诱发地震的概率较高
3、水库诱发地震可发生在规模大小不同的各类水库中。但就发震概率而言，随着坝高和库容的增大而明显增高。
五、 水库诱发地震的对策
由目前已有资料可知，中小型水库发生诱发地震的概率很低。地震的诱发主要发生在高坝大水库区。对水库诱发地震的防范在不同的阶段应采用不同的防范措施。
1、 在水库的工程勘察设计阶段
主要是做好水库诱发地震的安全性评价工作，要充分认识水库诱发地震是与兴建水库有关的地震活动，从设计、施工到运行阶段均应给予高度重视，要做到使其对工程及周围环境的影响降到最小。
2、 在水库的初步设计阶段
主要对可能诱发地震的水库做出危险性研究及评价，以确定可能发生地震的地段和震级。同时进行地震动参数的分析，为工程抗震设防提供依据。
3、 在工程兴建和运营阶段
对于可能诱发地震的重大工程或可能诱发高震级地震的水库，应在水库蓄水前1～2年开始设立地震监测台网， 对施工期， 特别是水库蓄水后的运行期间进行地震活动监测。为工程运行、确保库区及周边居民正常生产生活提供决策依据。
4、 在水库蓄水后诱发地震阶段
一旦水库蓄水后诱发地震，应做好宣传、解释工作，普及水库诱发地震的知识，避免库区及周边居民生产、生活受到不必要的干扰。
参考文献：
[1]杜运连，王洪涛，袁丽文.我国水库诱发地震研究[J].地震，2008，28（4）：39-51.
[2]胡毓良.诱发地震及其对策[J].中国地震，1988，4（1）：34-39.
[3]易立新，车用太，王广才.水库诱发地震研究的历史、现状与发展趋势[J].华南地震，
2003，23（1）：28-37.
[4]丁原章.中国的水库诱发地震[J].华南地震，1989，9（1）：64-72.
[5]刘素梅，徐礼华，彭少民等.水库诱发地震机理研究[J].武汉理工大学学报，2007，
29（2）：83-91.
[6]欧作畿.水库诱发地震的研究[J].云南水利发电，2005，21（3）：18-21，29.
[7]陶忠平.水库诱发地震的基本特点及工程防范措施[J].云南水利发电，2006，
22（4）：19-21.