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[摘要]近年来,随着地壳运动的持续进行,地震发生的次数也越来越频繁。地震在海底或滨海地区容易引发海啸,在大陆地区则会引发滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。因此,国家和人民对地震的关注度也逐步提高,尤其是对于因水库蓄水而诱使库坝区、近岸范围发生的地震逐步开始重视并探讨;人们根据多次较大地震诱发的原因、地震的特征对水库诱发地震的原因和特征进行了分析,同时也针对水库诱发地震采取了相应的预防和预测措施。本文主要是对水库地震诱发的原因、特征及预防措施进行了浅层的探索研究。
[关键词]水库诱发地震 诱发原因 特征 预防措施
[中图分类号] P315 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-391-1
1水库诱发地震的原因
1.1地层岩性的影响
根据我国水库诱发地震的数据统计分析,碳酸盐岩地区的发震几率最高,占47%左右,其次为火成岩地区,发震几率约占22%,最后为碎屑岩地区,其发震几率最小。同时,区域岩体的强度往往决定了地震震级的大小,这说明岩石强度越高,当积聚了足够的能量后,应变积累接近于岩体破裂的临界值时,在有利于诱发水库地震的地质构造条件的地段,其导致岩体内累积的应变能也越快释放从而产生地震,这样地震的震级也就越大。例如我国湖北省的邓家桥水库、湖南省的黄石水库,这些水库每当水库的蓄水位将库尾的岩石淹没时就要诱发不同程度的地震。以上直接说明了地层岩性成为水库诱发地震的重要影响因素之一。
1.2构造活动的影响
地质构造活动诱发的地震主要是岩体中的断裂在库水作用下发生错动引起的。张性断裂或张扭性断裂更利于库水向深部渗透,易于诱发地震。现代构造活动较强烈的地区,由于活动断裂常常随地应力的局部集中,有利于诱发较强的水库地震。构造活动诱发的水库地震虽然发生概率较低,但其破坏性较强,多为中强震或强震。根据统计资料显示,我国共有约49例地震位于断陷盆地和褶皱带上或者直接位于活动断层附近,而水库诱发地震的发生基本上均与附近的小构造活动存在密切关系,例如我国广东新丰江水库发生的6.1级水库地震。
1.3水库规模的影响
根据统计数据显示,诱发地震的发生概率随着坝高、蓄水深度和库容的增大而明显增高。我国现有坝高15 m以上的水库18000座,其中仅有13座发生过水库诱发地震,比例约占7.2/10000。随着水库坝高的增加,蓄水的增多,发生诱发地震的概率明显增大,其中库容大于100亿m3的大型水库发震概率大于1/10。
2水库诱发地震的特征
2.1震中位置
根据现有的统计数据分析,水库诱发地震的震中除极少数发生在水库坝址的附近外,其主要是密集分布于水库边岸几公里到十几公里的范围内,也或是密集分布于水库最大水深处及其附近位置。
2.2震源深度
水库诱发地震的震源深度与陆地震源深度不同,一般水库诱发地震的震源深度较浅,均属于浅源地震,大多数在地底10m左右范围内,略大于水库内水沿构造下渗的深度。从我国部分的地震数据分析可以得出,水库地震震源深度小于3km占48.8%、而3-5m范围内占约32.6%,震源深度大于5km占18.6%。由此可见,水库诱发地震的震源深度较浅,其影响范围也较小。
2.3震中烈度及震级
由于水库诱发地震的震源深度浅,其面波强烈,震中烈度一般较天然地震高。 例如我國乌溪江水库诱发Ms2.8级地震时,震中区烈度达到V-VI度,而同级别天然地震震中区烈度只能达到Ⅲ度左右。绝大多数水库诱发地震强度相对较小,其影响范围较小,从烈度相对较高的震中区向四周衰减速度较快,影响范围多属局部。从地震震级角度来看,全球发生6.0级以上强烈地震的仅占3%,5.9-4.5级中等强度的占27%,发生4.4-3.0级弱震和3.0级以下微震的占到70%(分别为32%和38%)。在我国这一比例相应为4%、16%和80%。
2.4地震频率
一般而言,水库诱发地震的频率较低,但是它的发生具有一定的规律性,它的发生频率与水位和库容值有关,特变是水位的上升和下降,对诱发地震有较大影响。
3水库诱发地震的预测及防治措施
因水库蓄水而引起库盆及其邻近地区原有地震活动性发生明显变化从而诱发地震,这是我们兴建水库的工程建设活动与地质环境中原有的内、外应力引起的不稳定因素相互作用的结果。根据我国部分水库诱发地震的特点,我们可以通过以下三点对水库诱发地震进行预测:
(1)利用水库地震判别标志进行预测;
(2)利用已诱震水库及在建水库分析对比判断;
(3)利用概率方法进行预测。
水库诱发地震虽然迄今为止未发生过大坝因水库地震而溃垮或严重破坏的情况,但水库诱发地震对库区及邻近地区居民点的影响则更为常见,强震和中强震甚至会造成人员伤亡,带来重大物质损失。因此,通常为避免水库诱发地震所造成的不利影响,应采取以下几点进行预防:
(1)对大中型及其以上水库建设地震监测台网,小型水库则提高警惕,注意加强定期检查并制定《地震应急预案》。
(2)水库建设尽量避免在构造活动集中地区,比如断裂带或者褶皱附近,规避其引发的地震风险。
(3)加强水库诱发地震的认识学习,提高全民防震抗灾意识。
4结束语
综上所述,本文主要是对水库诱发地震原因和特征进行分析,同时也根据实际情况提出了对水库诱发地震的预防及防治措施。
水库的建设应避开构造活动剧烈影响地区,这样水库蓄水后就不易发生较大的地震。水库诱发地震震级通常较小,震源深度较浅、向四周衰减较快。但是,为安全起见,建议在对水库进行选址、设计时一定要对地形特点进行详细的勘察研究,同时在施工过程中也要加强施工管理。在水库蓄水并投入使用后,要做好监控记录,捕捉水库震前信息,最终要将可能引发的水库地震危害降到最小。
参考文献
[1]钟鸣.基于关联规则和云模型的水库诱发地震风险多层次模糊综合评价.[D]华中科技大学 .2013.05.01
[2].邹乐乐; 金菊良; 周玉良.基于遗传模糊层次分析法的水库诱发地震综合风险评价指标体系筛选模型 .[J]地震地质.2010.12.15
[3]张秋文; 章永志; 钟鸣.基于云模型的水库诱发地震风险多级模糊综合评价.[J]水利学报.2014.01.05
[4]华卫;陈章立; 郑斯华; 晏纯清.水库诱发地震与构造地震震源参数特征差异性研究--以龙滩水库为例.[J]地球物理学进展.2012.06.15
[5]汪雍熙等.水库诱发地震研究[M]//中国水利发电工程:工程地质卷.北京:中国电力出版社,2000
[关键词]水库诱发地震 诱发原因 特征 预防措施
[中图分类号] P315 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-391-1
1水库诱发地震的原因
1.1地层岩性的影响
根据我国水库诱发地震的数据统计分析,碳酸盐岩地区的发震几率最高,占47%左右,其次为火成岩地区,发震几率约占22%,最后为碎屑岩地区,其发震几率最小。同时,区域岩体的强度往往决定了地震震级的大小,这说明岩石强度越高,当积聚了足够的能量后,应变积累接近于岩体破裂的临界值时,在有利于诱发水库地震的地质构造条件的地段,其导致岩体内累积的应变能也越快释放从而产生地震,这样地震的震级也就越大。例如我国湖北省的邓家桥水库、湖南省的黄石水库,这些水库每当水库的蓄水位将库尾的岩石淹没时就要诱发不同程度的地震。以上直接说明了地层岩性成为水库诱发地震的重要影响因素之一。
1.2构造活动的影响
地质构造活动诱发的地震主要是岩体中的断裂在库水作用下发生错动引起的。张性断裂或张扭性断裂更利于库水向深部渗透,易于诱发地震。现代构造活动较强烈的地区,由于活动断裂常常随地应力的局部集中,有利于诱发较强的水库地震。构造活动诱发的水库地震虽然发生概率较低,但其破坏性较强,多为中强震或强震。根据统计资料显示,我国共有约49例地震位于断陷盆地和褶皱带上或者直接位于活动断层附近,而水库诱发地震的发生基本上均与附近的小构造活动存在密切关系,例如我国广东新丰江水库发生的6.1级水库地震。
1.3水库规模的影响
根据统计数据显示,诱发地震的发生概率随着坝高、蓄水深度和库容的增大而明显增高。我国现有坝高15 m以上的水库18000座,其中仅有13座发生过水库诱发地震,比例约占7.2/10000。随着水库坝高的增加,蓄水的增多,发生诱发地震的概率明显增大,其中库容大于100亿m3的大型水库发震概率大于1/10。
2水库诱发地震的特征
2.1震中位置
根据现有的统计数据分析,水库诱发地震的震中除极少数发生在水库坝址的附近外,其主要是密集分布于水库边岸几公里到十几公里的范围内,也或是密集分布于水库最大水深处及其附近位置。
2.2震源深度
水库诱发地震的震源深度与陆地震源深度不同,一般水库诱发地震的震源深度较浅,均属于浅源地震,大多数在地底10m左右范围内,略大于水库内水沿构造下渗的深度。从我国部分的地震数据分析可以得出,水库地震震源深度小于3km占48.8%、而3-5m范围内占约32.6%,震源深度大于5km占18.6%。由此可见,水库诱发地震的震源深度较浅,其影响范围也较小。
2.3震中烈度及震级
由于水库诱发地震的震源深度浅,其面波强烈,震中烈度一般较天然地震高。 例如我國乌溪江水库诱发Ms2.8级地震时,震中区烈度达到V-VI度,而同级别天然地震震中区烈度只能达到Ⅲ度左右。绝大多数水库诱发地震强度相对较小,其影响范围较小,从烈度相对较高的震中区向四周衰减速度较快,影响范围多属局部。从地震震级角度来看,全球发生6.0级以上强烈地震的仅占3%,5.9-4.5级中等强度的占27%,发生4.4-3.0级弱震和3.0级以下微震的占到70%(分别为32%和38%)。在我国这一比例相应为4%、16%和80%。
2.4地震频率
一般而言,水库诱发地震的频率较低,但是它的发生具有一定的规律性,它的发生频率与水位和库容值有关,特变是水位的上升和下降,对诱发地震有较大影响。
3水库诱发地震的预测及防治措施
因水库蓄水而引起库盆及其邻近地区原有地震活动性发生明显变化从而诱发地震,这是我们兴建水库的工程建设活动与地质环境中原有的内、外应力引起的不稳定因素相互作用的结果。根据我国部分水库诱发地震的特点,我们可以通过以下三点对水库诱发地震进行预测:
(1)利用水库地震判别标志进行预测;
(2)利用已诱震水库及在建水库分析对比判断;
(3)利用概率方法进行预测。
水库诱发地震虽然迄今为止未发生过大坝因水库地震而溃垮或严重破坏的情况,但水库诱发地震对库区及邻近地区居民点的影响则更为常见,强震和中强震甚至会造成人员伤亡,带来重大物质损失。因此,通常为避免水库诱发地震所造成的不利影响,应采取以下几点进行预防:
(1)对大中型及其以上水库建设地震监测台网,小型水库则提高警惕,注意加强定期检查并制定《地震应急预案》。
(2)水库建设尽量避免在构造活动集中地区,比如断裂带或者褶皱附近,规避其引发的地震风险。
(3)加强水库诱发地震的认识学习,提高全民防震抗灾意识。
4结束语
综上所述,本文主要是对水库诱发地震原因和特征进行分析,同时也根据实际情况提出了对水库诱发地震的预防及防治措施。
水库的建设应避开构造活动剧烈影响地区,这样水库蓄水后就不易发生较大的地震。水库诱发地震震级通常较小,震源深度较浅、向四周衰减较快。但是,为安全起见,建议在对水库进行选址、设计时一定要对地形特点进行详细的勘察研究,同时在施工过程中也要加强施工管理。在水库蓄水并投入使用后,要做好监控记录,捕捉水库震前信息,最终要将可能引发的水库地震危害降到最小。
参考文献
[1]钟鸣.基于关联规则和云模型的水库诱发地震风险多层次模糊综合评价.[D]华中科技大学 .2013.05.01
[2].邹乐乐; 金菊良; 周玉良.基于遗传模糊层次分析法的水库诱发地震综合风险评价指标体系筛选模型 .[J]地震地质.2010.12.15
[3]张秋文; 章永志; 钟鸣.基于云模型的水库诱发地震风险多级模糊综合评价.[J]水利学报.2014.01.05
[4]华卫;陈章立; 郑斯华; 晏纯清.水库诱发地震与构造地震震源参数特征差异性研究--以龙滩水库为例.[J]地球物理学进展.2012.06.15
[5]汪雍熙等.水库诱发地震研究[M]//中国水利发电工程:工程地质卷.北京:中国电力出版社,2000