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。
第一章测试1.在下列工程地质问题中,那个属于生态环境地质问题?()A:地基稳定B:斜坡稳定C:矿山整治D:围岩稳定答案:C2.工程地质分析的对象有哪些?()A:岩体B:冰川C:土体D:湖水答案:ACD3.在下列工程地质问题中,那些与地下水有关?()A:地震B:地面沉降C:渗透变形D:断裂活动答案:BC4.解决工程地质问题的定性方法有?()A:地质历史分析方法B:工程地质类比法C:解析计算法D:数值模拟法答案:AB5.“场地位于渭河一级阶地“描述的是地质构造条件。
( )A:错B:对答案:A第二章测试1.活断层是指只可能引起地震的断层。
()A:错B:对答案:A2.正断层和逆断层两种活断层的上盘变形破裂效应强于下盘。
()A:对B:错答案:A3.上盘相对下降,下盘相对上升的断层是?()A:正断层B:阶梯断层C:平移断层D:逆断层答案:A4.规划选场中如何降低断层对建筑物的影响?()A:尽可能避开正断层或逆断层上盘。
B:尽可能加固断层带内的地基。
C:优先选择低级别的活断层。
D:尽可能避开逆断层或正断层下盘。
答案:AC5.活断层调查需要分阶段进行,首先为区域性踏勘。
( )A:错B:对答案:B第三章测试1.抗震设防烈度为()度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。
()A:9B:7C:6D:8答案:C2.从震源直接传播到地表的地震波为:()。
A:面波B:瑞雷波C:勒夫波D:体波答案:D3.地震按成因可分为那些类别?()A:人工诱发地震B:冲击地震C:构造地震D:火山地震答案:ABCD4.M.M烈度表将地震烈度分为12级。
()A:错B:对答案:B5.地震危险性考虑了地震的哪些不确定因素?()A:震级大小不确定B:发震位置不确定C:震源深度不确定D:发震时间不确定答案:ABD第四章测试1.下面关于水库诱发地震的机制,错误的是()。
A:走滑断层上修建水库,稳定条件恶化,水库易诱发地震B:逆断层上修建水库,稳定条件改善,水库不易诱发地震C:走滑断层上修建水库,稳定条件改善,水库不易诱发地震D:正断层上修建水库,稳定条件恶化,水库易诱发地震答案:C2.诱发地震的人类工程活动包括哪些?()A:修建高层建筑B:修建水库C:深井注水D:地下核爆炸答案:BCD3.人工诱发地震的特征有()。
工程地质分析原理第一章地壳岩体结构特征的工程地质分析岩体(rockmass):通常指地质体中与工程建设有关的那一部分岩石,它处于一定的地质环境、被各种结构面所分割。
结构面:是指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸(或具有一定厚度)的地质界面(或带)。
如岩层层面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙等。
工程地质之所以要将岩体的结构特征作为重要研究对象,意义如下:⑴岩体中的结构面是岩体力学强度相对薄弱的部位,它导致岩体力学性能的不连续性、不均一性和各向异性。
只有掌握岩体的结构特征,才有可能阐明岩体不同荷载下内部的应力分布和应力状况。
⑵岩体的结构特征对岩体在一定荷载条件下的变形破坏方式和强度特征起着重要的控制作用。
岩体中的软弱结构面,常常成为决定岩体稳定性的控制面,各结构面分别为确定坝肩岩体抗滑稳定的分割面和滑移控制面。
⑶靠近地表的岩体,其结构特征在很大程度上确定了外营力对岩体的改造进程。
这是由于结构面往往是风化、地下水等各种外营力较活动的部位,也常常是这些营力的改造作用能深入岩体内部的重要通道,往往发展为重要的控制面。
总之,对岩体的结构特征的研究,是分析评价区域稳定性和岩体稳定性的重要依据。
结构面的成因分类:原生结构面、构造结构面及浅表生结构面结构面的工程地质分级:断层型或充填型结构面、裂隙型或非充填型结构面、断续延伸的非贯通型岩体结构面,它们分别对应于I级、U级、川级结构面岩体结构分类: 按建造特征可将岩体划分为块体状(或整体状)结构、块状结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构等类型。
按岩体的改变程度可划分为完整的、块裂化或板裂化,碎裂化、散体化的等四个等级。
第二章地壳岩体的天然应力状态地壳岩体内的天然应力状态,是指未经人为扰动的,主要是在重力场和构造应力场的综合作用下,有时也在岩体的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状态,常称为天然应力或初始应力。
研究岩体天然应力状态的意义:(1)岩体天然应力状态或地应力场是工程岩体存在的基本环境条件之一。
第六章不良地质现象的工程地质问题(2)1.研究目的与意义地震——接近地球表面的岩层中弹性波传播所引起的震动称为地震。
全球地震主要分布在环太平洋带,阿尔比斯—喜马拉雅带,大西洋中脊和印度洋中脊上。
中国地震带分布中国处在世界两个最活跃的地震带上,东濒临环太平洋地震带,西部和西南部为阿尔卑斯一喜玛拉雅地震带所经过的地方,是世界上多地震的国家之一,地震灾害在世界上居于首位。
中国地震局地质研究所的韩竹君研究员(2008年6月):20世纪以来,中国共发生6级以上地震近800次,遍布除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外所有的省、自治区、直辖市,死于地震的人数达55万之多,占同期全球地震死亡人数的53%。
地震引起房屋倒塌(台中石岗)地震引起埠丰桥断裂(石岗)地震引起河床抬高,形成叠水(石岗)地震引起稻田隆起(台中雾峰)地震引起操场隆起(台中国小)2.地震分类(1)按成因可分:构造地震火山地震陷落地震(2)按成因又可分:天然地震(构造地震和火山地震)诱发地震(主要为水库蓄、放水和抽注液诱发地震)。
构造地震构造地震是地球上分布最广、数量最多、危害最为严重的地震,世界上90%以上的地震和所有的强烈地震均属构造地震。
构造地震产生于板块边缘和板块内部的活动构造带,地壳和上地幔岩石在地球内力作用下产生构造变形,积蓄应变能,一旦达到岩体强度极限,就会发生突然的剪切破裂或沿已有破裂面产生突然错动,积蓄的应变能就会以弹性波的形式突然释放而发生地震。
诱发地震在一定条件下,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.水库诱发地震活动发现于上世纪30年代。
最早发现于希腊的马拉松水库.伴随该水库蓄水、1931年库区就产生了频繁的地震活动。
此后,发现有相当一部分水库蓄水过程中伴随有水库诱发地震现象。
(3)按震中距可分:地方震<100km近震 100-1000km远震 >1000km(4)按震级可分:小震 <4中强震5-6强震 >7(5)按震源深度可分:浅源地震<70中源地震70-300深源地震>3003.地震波及其传播地震波—地震时震源释放的应变能以弹性波的形式向四面八方传播,这种弹性被就是地震波。
水库诱发地震研究摘要:近年来随着我国水利工程建设的不断发展,水库大坝和大型水库的建设投资越来越多,数量也不断增加,特别是在复杂地质构造区域的建设逐渐增多,水库诱发地震的危险程度相应增加。
本文主要从水库诱发地震的类型、基本特征以及诱发的可能性条件素等方面进行研究,并研究未来水库工作的发展趋势。
关键词:水库诱发地震;基本特征;诱发条件;诱发因素水库诱发地震是一种异常的地震活动,通常指在当地库区某种特定地质条件下,水库排水或蓄水过程中,由于矿山坑道发生坍塌、修建水库、地下核爆炸或者人工爆破等外界诱发作用下,累积的岩体内应变能释放导致库区及其附近周边范围内发生的地震。
早期在50年代末期,人们并没有过多的注重水库地震的发生与研究,直到60年代,全球范围内陆续报导了赞比亚——卡里巴、中国——新丰江、希腊——克雷马斯塔以及印度——柯依纳等大型水库地震,地震级别均>6级,给人们的财产安全和生命安全造成重大损失,水库地震的破坏性才逐渐引起世界各地物理工作者和工程技术人员的关注,对水库诱发地震的研究越来越多。
水库诱发地震涉及的内容非常广泛,对其研究包括工程地质学、结构抗震学、地震学以及水文地质学等多门前沿课程学科,目前对于水库诱发地震的成因、诱发因素以及诱发机制尚未明确。
水库诱发地震的类型及其基本特征1.1水库诱发地震的主要类型水库诱发地震的类型根据多成因理论主要分为地壳表层卸荷型、岩溶塌陷型以及构造破裂型三种类型:①地壳表层卸荷型水库地震:地震发生的震级通常不会超过3级,一般无明显的发生规律,只需要具备一定的水动力和卸荷应力即可在坚硬脆性以及断裂发育的岩体中发生。
②岩溶塌陷型水库地震:震级通常不会超过4级,地震的发生和地下管道系统以及岩溶洞穴的发育有一定的联系,而且一般只会在水库中分布有碳酸盐岩的地段出现。
③构造破裂型水库地震:震级比前两种类型强很多,可能在4.5级(中等)以上,大部分破坏性较强的水库地震都属于该种类型。
【最新整理,下载后即可编辑】第六章 水库诱发地震的工程地质分析4.水库诱发地震的诱发机制4.1水库蓄水的基本效应(1)水的物理化学效应①软化、泥化--天然河谷下断裂一般含水,这种效应通常不起作用;②石膏软化膨胀—诱因,但充塞导水裂隙而隔水;③应力腐蚀--增加水份缩短破坏时间、固定压力加速裂隙扩展,蓄水后水压增大,水可进入裂隙→应力腐蚀;(2)水库的荷载效应在岩体中产生附加应力,恶化断裂的应力条件。
①影响深度与荷载作用面积有关—大型水库;②荷载效应与岩体结构有关—陡倾软弱结构面;(3)空隙水压力效应τ=(σn -P W )tg φ+C只有在地壳岩体天然应力场中的最大、最小主应力差相当大的情况下,水库的荷载效应和空隙水压力效应才能起到有效的诱发作用。
4.2水库地震的诱震机制设定:水库无限延伸,则:①水体荷载在岩体中的垂直附加应力:⊿σV =γh水平附加应力:⊿σh =(μ/1-μ)γh=0.43γh②水位升高所产生的空隙水压力:⊿P w =γh(1)潜在正断型应力状态①水库的荷载效应:a.由于水库荷载σV 与垂向最大主应力迭加,则σ1→σ1/=σ1+⊿σV =σ1+γhb.侧压力效应使水平向最小主应力增值仅为σ3→σ3/=σ3+⊿σh =σ3+(μ/1-μ)γh=σ3+0.43γh莫尔圆增大并稍向右移,稳定条件有所恶化;②空隙水压力效应:σ1/→σ1//=σ1/-⊿P w=σ1+γh-γh=σ1σ3/→σ3//=σ3/-⊿P w=σ3+0.43γh-γh=σ3-0.57γh空隙水压力同时减小最大、最小主应力,莫尔圆左移接近强度包络线。
显然,荷载与空隙水压力效应最终导致震源岩体稳定状况强烈恶化。
(2)潜在走滑型应力状态①水库的荷载效应:σ1→σ1/=σ1+⊿σh =σ1+0.43γhσ3→σ3/=σ3+⊿σh =σ3+0.43γh莫尔圆大小不变地右移远离强度包络线,稳定性有所改善。
②空隙水压力效应:σ1/→σ1//=σ1/-⊿P w=σ1+0.43γh-γh=σ1- 0.57γhσ3/→σ3//=σ3/-⊿P w=σ3+0.43γh-γh=σ3-0.57γh荷载效应使莫尔圆离开强度包络线的距离小于空隙水压力效应使之接近包络线的距离,最终稳定性状况明显恶化。
第六章水库诱发地震的工程地质分析4.水库诱发地震的诱发机制4.1水库蓄水的基本效应(1)水的物理化学效应①软化、泥化--天然河谷下断裂一般含水,这种效应通常不起作用;②石膏软化膨胀—诱因,但充塞导水裂隙而隔水;③应力腐蚀--增加水份缩短破坏时间、固定压力加速裂隙扩展,蓄水后水压增大,水可进入裂隙→应力腐蚀;(2)水库的荷载效应在岩体中产生附加应力,恶化断裂的应力条件。
①影响深度与荷载作用面积有关—大型水库;②荷载效应与岩体结构有关—陡倾软弱结构面;(3)空隙水压力效应τ=(σn-P W)tgφ+C只有在地壳岩体天然应力场中的最大、最小主应力差相当大的情况下,水库的荷载效应和空隙水压力效应才能起到有效的诱发作用。
4.2水库地震的诱震机制设定:水库无限延伸,则:①水体荷载在岩体中的垂直附加应力:⊿σ=γhV=(μ/1-μ)γh=0.43γh水平附加应力:⊿σh=γh②水位升高所产生的空隙水压力:⊿Pw(1)潜在正断型应力状态①水库的荷载效应:与垂向最大主应力迭加,则a.由于水库荷载σVσ1→σ1/=σ1+⊿σV =σ1+γhb.侧压力效应使水平向最小主应力增值仅为σ3→σ3/=σ3+⊿σh =σ3+(μ/1-μ)γh=σ3+0.43γh 莫尔圆增大并稍向右移,稳定条件有所恶化;②空隙水压力效应:σ1/→σ1//=σ1/-⊿P w+γh-γh=σ1=σ1σ3/→σ3//=σ3/-⊿P w=σ+0.43γh-γh3=σ-0.57γh3空隙水压力同时减小最大、最小主应力,莫尔圆左移接近强度包络线。
显然,荷载与空隙水压力效应最终导致震源岩体稳定状况强烈恶化。
(2)潜在走滑型应力状态①水库的荷载效应:σ1→σ1/=σ1+⊿σh =σ1+0.43γhσ3→σ3/=σ3+⊿σh =σ3+0.43γh莫尔圆大小不变地右移远离强度包络线,稳定性有所改善。
②空隙水压力效应:σ1/→σ1//=σ1/-⊿P w=σ+0.43γh-γh1- 0.57γh=σ1σ3/→σ3//=σ3/-⊿P w+0.43γh-γh=σ3=σ-0.57γh3荷载效应使莫尔圆离开强度包络线的距离小于空隙水压力效应使之接近包络线的距离,最终稳定性状况明显恶化。
工程地质分析原理作者:张倬元屠湧泉著出版社:地质出版社出版日期:2005-01目录:绪论第一篇区域稳定及岩体稳定分析的几个基本问题第一章地壳岩体结构特征的工程地质分析1.1基本概念及研究意义1.2岩体结构特征及主要类型1.3岩体原生结构特征的岩相分析1.4岩体构造结构特征的地质力学分析1.5岩体结构特征的统计分析第二章地壳岩体的天然应力状态2.1基本概念及研究意义2.2影响岩体天然应力状态的主要因素及其作用2.3我国地应力场的空间分布及随时间变化的一般规律2.4地壳表层岩体应力状态的复杂性2.5岩体应力及区域地应力场的研究第三章岩体的变形与破坏3.1基本概念及研究意义3.2岩体在加荷过程中的变形与破坏3.3岩体在卸荷过程中的变形与破坏3.4岩体在动荷载条件下的变形与破坏3.5岩体变形破坏过程中的时间效应3.6空隙水压力在岩体变形破坏中的作用3.7岩体变形破坏的地质力学模式第二篇与区域稳定性有关的工程地质问题第四章活断层的工程地质研究4.l基本概念及研究意义4.2活断层的特性4.3活断层活动的时空不均匀性4.4活断层区规划设计建筑物的原则4.5活断层的调查监测与研究第五章地震的工程地质研究5.l基本概念及研究意义5.2地震及地震波的基础知识5.3我国地震地质的基本特征5.4地震区划及地震危险性分析5.5场地地震反应及地震小区划5.6地震区抗震设计原则第六章水库诱发地震活动的工程地质分析6.1基本概念及研究意义6.2水库诱发地震活动性变化的几种典型情况6.3水库诱发地震的共同特点6.4水库诱发地震的诱发机制6.5产生水库诱发地震的地质条件6.6水库诱发地震工程地质研究的基本原则第七章地震导致的区域性砂土液化7.1基本概念及研究意义7.2地震时砂土液化机制7.3区域性砂土地震液化的形成条件7.4砂土地震液化的判别7.5砂土地震液化的防护措施}第八章地面沉降问题的工程地质分析8.1基本概念及研究意义8.2地面沉降的形成机制8.3地面沉降的产生条件8.4地面沉降的研究、预测及防治第三篇与岩(土)体稳定性有关的士程地质问题第九章斜坡岩(土)体稳定性的工程地质分析9.1基本概念及研究意义9.2斜坡岩体应力分布特征9.3斜坡的变形与破坏9.4斜坡变形破坏机制与演化9.5斜坡破坏后的运动学9.6斜坡变形破坏与内外营力的关系9.7斜坡稳定性评价与预测9.8 防治斜坡变形破坏的原则及主要措施第十章地下洞室围岩稳定性的工程地质分析10.1基本概念及研究意义10.2地下开挖后围岩应力的重分布10.3地下洞室围岩的变形破坏及山岩压力问题10.4地下洞室围岩稳定性的分析与评价10.5地下洞室围岩变形量测的方法及应用……第十一章地基岩体稳定性的工程地质分析第四篇与地下水渗流有关的工程地质问题第十二章岩溶及岩溶渗漏的工程地质分析第十三章渗透变形的工程地质分析第五篇与侵蚀淤积有关的工程地质问题第十四章河流侵蚀、淤积规律的工程地质分析第十五章海(湖)边岸磨蚀与堆积的工程的工程地质分析主要参考文献目录。
水库诱发地震,一般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。
世界上一部分大型和特大型水库蓄水后都伴有地震活动。
观测研究表明,相当一部分水库蓄水后的地震活动水平和活动特征都与蓄水前具有明显的差异。
特别是高坝大库蓄水后地震活动明显增多的例子较多。
水库诱发地震在时间和空间分布,震源机制,序列特征等诸多方面与天然构造地震想比较,有其自己独有的特征。
据资料统计,目前世界上已有一百余个水库诱发地震例子,仅我国就有二十余例。
尤其是坝高100米以上,库容亦达10亿立方米以上的水库发生诱发地震的概率较高。
在我国已发生诱发地震的高坝水库约占总数的四分之一,且不少诱发地震均发生在天然地震的少震区和弱震区。
水库诱发地震曾经在世界上多次导致破坏性后果,最早于1931 年发生在希腊的马拉松水库。
20 世纪60 年代以来,又有几个大水库相继发生6 级以上强烈地震。
造成大坝及附近建筑物的破坏和人员伤亡。
由于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。
水库诱发地震不仅是水利水电工程研究的重要内容,也是区域构造稳定性和环境工程地质研究重要内容之一。
1地震类型引起地球表层振动的原因很多,根据地震的成因,可以把地震分为以下几种:1.1构造地震由于地下深处岩层错动、破裂所造成的地震称为构造地震。
这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,约占全世界地震的90%以上。
1.2火山地震由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。
只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。
1.3塌陷地震由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。
这类地震的规模比较小,次数也很少,即使有,也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。
1.4诱发地震由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。
水库诱发地震的特征新丰江水库地震后,我国投入了大量的人力物力对其进行观测与研究。
培养锻炼了一支水库地震研究的队伍,摸索出了一条具有中国特色的研究水库地震的途径,经他们研究总结提出水库诱发地震的特征是:时间特征---诱发地震的产生和活动性与水库蓄水密切相关。
水库诱发地震初次发震时间百分之七十左右发生在蓄水后一年内。
主震发生的时间距初震一至数月的比例较高。
一般的规律是水位上升伴随地震活动性增加,水位下降则地震活动性则减弱。
也有个别水位与地震活动性负相关的例子,蓄水后排空反而出现了诱发地震。
按水库蓄水和地震活动性的时间差还可以从另一个角度将其分为“快速响应”型和“滞后响应”型,此处不再细说。
空间特征---水库地震的震中大多分布在水库及其附近,特别是大坝附近的深水库区容易诱发较大的地震。
水库诱发的地震一般局水域线不超过十几千米,且相对密集在一定的范围之内。
水库诱发地震的震源深度一般很浅,多数在数百至数千米范围内,很少有超过十千米例子。
强度特征---多数水库诱发地震的最高震级不超过三级。
据资料统计世界上诱发了5级以上中强震的水库约有二十余例,而诱发6级以上强震的水库只有四例。
水库地震的震中烈度一般就达Ⅴ度,3级以上诱发地震震中烈度达Ⅵ度的例子亦不少。
活动特征---水库诱发地震有前震—主震—余震型和震群型两大类,且以具有快速响应特征的震群型居多。
表征水库地震的震级—频度关系的B值较同样震级的天然构造地震的B值偏高。
构造型水库诱发地震的活动持续时间长,余震频繁,衰减慢且强度亦高。
波谱特征---水库地震的高频能量丰富,多数绊有可闻声波。
国外有观测到优势频谱为70—80HZ甚至更高的报导。
高坝大库与水库诱发地震世界上一部分大型和特大型水库蓄水后都伴有地震活动。
观测研究表明,相当一部分水库蓄水后的地震活动水平和活动特征都与蓄水前具有明显的差异。
特别是高坝大库蓄水后地震活动明显增多的例子较多。
水库诱发地震在时间和空间分布,震源机制,序列特征等诸多方面与天然构造地震想比较,有其自己独有的特征。