第六章 水库诱发地震活动的
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水库诱发地震活动的工程地质分析1 基本概念及研究意义⏹在一定条件下,人类的工程活动可以诱发地震,诸如修建水库,城市或油田的抽水或注水,矿山坑道的崩塌,以及人工爆破或地下核爆炸等都能引起当地出现异常的地震活动,这类地震活动统称为诱发地震。
其形成一方面依赖于该区的地质条件、地应力状态和有待释放的应变能积累程度等因素;另一方面也与工程行为是否改变了一定范围内应力场的平衡状态密切相关。
2 水库诱发地震活动性变化的几种典型情况2.1 蓄水后地震活动性增强⏹ 2.1.1 卡里巴—科列马斯塔型地震活动性的主要变化主要发生在1963年6月水库蓄水位超出正常高水位之后,尤以1963年8月库水位超出正常高水位2.9m之后为最强烈,此时水头增值仅为2%,以此作为地震活动性强烈变化的诱因是缺乏说服力的。
可是在正常高水位附近,水位波动几米库容变化却很大,显然库底岩石所承受的水库附加荷载以及附加荷载的影响深度都随之产生较大变化,水库底部承受附加应力超出一定值的岩石的体积也会产生很大变化。
2.1.2 科因纳—新丰江型科因纳水库诱发地震科因纳水库诱发地震之所以具有典型意义,就在于它是迄今为止最强的水库诱发地震(0.5级,地震序列中大于5.0级的达15次),而又是产生在构造迹象最不明显、岩层产状基本水平、近200 a 附近没有明显地层活动的印度地盾德干高原之上。
库、坝区均位于厚达1500m、产状水平、自古至始新世喷发的玄武岩层之上,由致密块状玄武岩与凝灰岩及气孔状玄武岩互层,凝灰岩中央有红色粘土,渗透性不良(图6—7)。
2.2 蓄水后地震活动性减弱3 水库诱发地震的共同特点从以上典型实例描述可知,水库诱发地震不同类型虽各有其特性,但概括起来它们却有很多共性。
这主要是这类地层的产生空间和地震活动随时间的变化与水库所在空间和水库水位或荷载随时间的变化密切相关,表示介质品质的地震序列有其固有特点和震源机制解得出的应力场与同一地区产生天然地震的应力场基本相同。
汶川地震与水库诱发地震——《专业文献阅读》读书报告10712811 马宏达汶川特大地震已经过去了近一年半,但是围绕这次地震所展开的科学研究和学术争论却仍在继续。
其中一个焦点问题就是,汶川地震是否和长江和岷江流域的水库有关,这次8.0级特大地震究竟是天灾还是人害?一. 水库诱发地震水库诱发地震,是指由于水库水位变化等原因,改变原有地震活动性,诱发库区及邻近地区出现地震的现象。
根据前人研究]9[,水库诱发地震的成因和主要特征如下:1. 水库诱发地震的成因(1) 水体重力作用修建水库蓄水后,特别是高坝水库,水的重力对地下应力场的影响不可忽视。
当水的重力导致应力场变得不稳定时,有可能会增强地震活动性,反之亦有可能使得应力场变得稳定,反而会减弱地震的活动性。
(2) 孔隙水作用当地下存在孔隙、断层、破碎带、溶洞等储水带时,可能将水的压力传递到数公里以下的深部岩体,从而影响地下的应力场诱发地震。
(3) 水体物理化学作用水库蓄水后,地表水和地下水的分布范围发生了较大的变化,自然状态下处于干燥或非饱和状态的地质体,变得湿润甚至饱和。
水对地质体产生软化、泥化、润滑、溶蚀、冻融等作用,恶化了地质体的稳定条件,导致变形破裂从而诱发水库地震。
在大多数时候,库水的各种作用是共同存在的,同一次水库诱发地震,往往是多种成因混合作用的结果。
2. 水库诱发地震的分类(1) 构造破裂型构造破裂型水库地震比例最大,所有的强震、绝大部分中强震均为该种类型。
其诱发的内因无疑是存在具有破坏趋势或临界破坏状态的较大构造带。
(2) 岩溶塌陷型常见于岩溶发育的青壮年期,特别是在碳酸岩盐分布广,具有明显岩溶管道,自然状态下己发生过大规模岩溶塌陷的地区。
而如果存在连通岩溶通道的断裂带,可能诱发构造破裂型水库地震。
(3) 其他类型如卸荷带破裂型,冻裂型,滑坡崩塌型等,相对前两者影响要小很多,一般不超过3级。
3. 水库诱发地震的时间-空间特征(1) 震中距离水库近,一般在库区5公里范围内。
浅析水库诱发地震近年来,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。
标签:水库诱发地震诱发原因特征预防措施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。