庫水壓力作用下不同類型斷層誘發(fā)水庫地震可能性分析

本文從庫區(qū)的地層巖性、斷裂構造、水文地質條件和庫水能起的作用判斷,認為擬建的東津水庫蓄水后發(fā)生水庫誘發(fā)地震的可能性很少。建立在相似地質構造背景和水文地質條件上的黃龍灘水庫,至今未發(fā)生水庫誘發(fā)地震就是一個很好的例證。

本文根據小浪底水庫地區(qū)的地震地質和水文地質條件，淺析了水庫誘發(fā)地震的可能性，并對其最大震級進行了多種方法的估算預測。

：如殤，／j 第j6卷 】聃年 第1】；ij 】月 地震研究 j~urnalofseismologicairesearch voi．16．no．1 hn．1093 ／f 口一6 對龍羊峽水庫發(fā)生誘發(fā)地震可能性的探討 ’ 郭杰劉啟芬高強 ---__‘_?！弧?●●_-一 (國家地震局地殼應力研究所，北京100085) ／ 摘要率文用龍羊峽水電站的水壓致裂應力測量結果分析了該水庫發(fā)生誘發(fā)地震的可能 性結果表明，談水庫庫區(qū)淺層的應力特點為：s>sh~sv，具備發(fā)生誘發(fā)地震的應力條 件，但淺部和躁部的應力狀態(tài)可能不同。這培由淺部應力測值推測可能發(fā)生的誘發(fā)地震的震 級的上限帶來困難。 關鍵詞水壓致裂應力測量}水庫誘發(fā)地震；龍車峽水庫 0．前言 水壓

本文用龍羊峽水電站的水壓致裂應力測量結果分析了該水庫發(fā)生誘發(fā)地震的可能性。結果表明,該水庫庫區(qū)淺層的應力特點為:s_h>sh>sv,具備發(fā)生誘發(fā)地震的應力條件,但淺部和深部的應力狀態(tài)可能不同。這給由淺部應力測值推測可能發(fā)生的誘發(fā)地震的震級的上限帶來困難。

在國內外34個水庫誘震資料研究的基礎上，總結了水庫誘發(fā)地震的9項識別標志。結合四川木格措電站及其鄰近地區(qū)的地震地質條件、天然應力場、地震活動性、庫壩區(qū)介質和水文地質條件等實際資料，采用定性對比和統(tǒng)計預測法，綜合模糊評判法和模式識別法(hamming法)，初步判定木格措電站蓄水以后存在誘發(fā)5.0級以上水庫地震的可能性。最后，應用經驗統(tǒng)計判別法和應變能積累估計法，評估出木格措電站蓄水后可能誘發(fā)的最大水庫地震震級為5.5級，震中烈度有可能達到ⅷ度，但不會超過地震安全性評價工作提供的50年超越概率10%的地震烈度值(ⅸ度)。

在建的珊溪水庫最大壩高１３０．８０ｍ，水庫正常蓄水位１４２．０ｍ，庫容１８．０４億ｍ＾３。本文通過火山巖地區(qū)已誘發(fā)水庫地震的地質環(huán)境，對比分析珊溪水庫區(qū)的地質條件，認為庫區(qū)某些地段存在誘發(fā)地震的地質環(huán)境，蓄水后有可能發(fā)生水庫誘發(fā)地震，并對可能的最大震級作了預測。

在國內外34個水庫誘震資料研究的基礎上,總結了水庫誘發(fā)地震的9項識別標志。結合四川木格措電站及其鄰近地區(qū)的地震地質條件、天然應力場、地震活動性、庫壩區(qū)介質和水文地質條件等實際資料,采用定性對比和統(tǒng)計預測法,綜合模糊評判法和模式識別法(hamming法),初步判定木格措電站蓄水以后存在誘發(fā)50級以上水庫地震的可能性。最后,應用經驗統(tǒng)計判別法和應變能積累估計法,評估出木格措電站蓄水后可能誘發(fā)的最大水庫地震震級為55級,震中烈度有可能達到ⅷ度,但不會超過地震安全性評價工作提供的50年超越概率10%的地震烈度值(ⅸ度)。

研究認為,地震活動并非僅局限于原斷裂面的粘滑和蠕滑,大量應變能的積累和釋放并不都是在原有斷層面上出現,而更有可能出現在斷裂的尖端。水庫誘發(fā)地震的實質是:水庫蓄水引起巖體應力場的改變,促使斷裂帶擴展。水庫誘發(fā)地震的矛盾焦點集中在斷裂尖端。水庫蓄水引起附加孔隙水壓力等新的作用力,促使斷裂前緣應力奇性增大,即k_ⅰ、k_ⅱ或k_ⅲ增高,當其克服側向壓力等阻力后,斷裂前緣失穩(wěn),水庫誘發(fā)地震發(fā)生。

根據國內外水庫誘發(fā)地震的震例資料,結合老龍口水庫庫區(qū)的具體情況,對老龍口水利樞紐工程誘發(fā)地震的可能性進行了初步研究,并對可能發(fā)震的地段、誘發(fā)地震震級進行了預測。

提出了一種新的水庫誘發(fā)地震分類方法，將水庫地震分為斷裂活動型、崩滑塌陷型、膨脹破裂型和巖溶氣爆型四大類共十個亞類。指出評價水庫誘發(fā)地震的危險性實際上主要是評估誘發(fā)斷裂活動型水庫強震的可能性。在分析了長江三峽水庫區(qū)水庫誘發(fā)強震的地質條件之后，按照上述觀點著重分析了水庫誘發(fā)斷裂活動型強震的可能性。得出的基本結論是：對整個長江三峽水庫區(qū)而言，水庫誘發(fā)地震的最大震級不會超過５．５級；倘若僅就庫首區(qū)而論，水

梅花山水庫位于湖北省房縣青峰鎮(zhèn)以西。大壩建于(?)口鎮(zhèn)馬欄河河谷,為漿砌塊石重力壩,設計壩高55米(最高方案),相應庫容6600萬方。由于該水庫建于青峰大斷裂帶內,地質構造較為復雜,而且該區(qū)歷史上曾有過5級地震記載;相鄰的丹江水庫,谷城前進水庫都曾發(fā)生過誘發(fā)地震事件,因而,該水庫蓄水后是否會誘發(fā)地震,是工程建設部門和當地群眾關心的問題。下面就梅花山水庫誘發(fā)地震的可能性談一些看法。

討論了龍羊峽庫區(qū)將來發(fā)生大地震的可能性;分析了萬一產生潰壩的災害鏈問題。計算了其潰壩后洪水到達下游貴德縣、康揚鎮(zhèn)、尖扎縣、循化縣和蘭州市的洪水最大流量、洪水起漲時間和消退時間。

隨著構造地震孕育過程及其預報方面新觀點的發(fā)展,對人工地震活動問題的興趣日益增長。在解決構造地震預報問題的過程中,對引起水庫地震的各種因素,現在也更易于進行分析了。除了純科學的方面外,誘發(fā)地震活動還是一個工程問題。中國的新豐江水庫就是這樣的例子,該壩原按6度地震考慮,開始蓄水后在庫區(qū)發(fā)生了頻繁的地震,隨即對混凝土大壩按8度進行緊急加固,不久就發(fā)生了一次9度地震,造成相當大的損失(壩體上部出現穿透性

隔河巖水庫蓄水前即開始對穿越庫區(qū)的主要斷裂進行監(jiān)測，并設立了地震觀測臺網，蓄水后庫尾區(qū)誘發(fā)了一系列微震，形成幾次水庫誘發(fā)地震高潮期。本文通過庫區(qū)近4年的形變觀測資料的初步分析，論述了蓄水后庫區(qū)地殼的穩(wěn)定性及誘發(fā)地震與斷層活動的關系，探討了今后誘發(fā)較大地震的可能性。

隔河巖水庫蓄水前即開始地穿越庫區(qū)的主要斷裂進行監(jiān)測,并設立了地震觀測臺網,蓄水后庫尾區(qū)誘發(fā)一系列微震,形成幾次水庫誘發(fā)地震高潮期,本文通過庫區(qū)近4年的形變觀測資料的初步分析,論述了蓄水后庫區(qū)地殼的穩(wěn)定性及誘發(fā)地震與斷層活動的關系,探討了今后誘發(fā)較大地震的可能性。

為探究不同類型地震波作用下地下綜合體結構的地震反應特征,本文以上海某地下綜合體為工程背景,采用abaqus軟件建立土—地下綜合體結構相互作用體系三維有限元模型,利用davidenkov模型模擬土的非線性,以不同類型的單向地震波和雙向地震波(含水平向和豎向)作為輸入,對軟土場地中地下綜合體結構進行了地震反應分析,比較了不同類型地震波作用下地下綜合體結構地震反應的差異,探討了地下綜合體結構的豎向地震動效應問題.本文的算例結果表明:在長周期地震波作用下地下綜合體結構的位移響應和內力響應峰值均明顯大于普通地震波作用下的結果；考慮豎向地震動時地下綜合體結構的柱軸力較單一水平向地震動作用情形有明顯增大；在本文地下綜合體結構算例中,地下三層柱底、四層柱頂、五層柱底、以及底板與側墻連接處為受力較大部位.

根據野外實地工作，進行水庫誘發(fā)地震誘震條件的綜合分析，并與其它發(fā)震水庫進行對比，對江埡水電工程水庫誘發(fā)地震可能性作出初步評價。認為江埡水庫蓄水后，在巖溶發(fā)育的峽谷地段存在誘發(fā)地震的可能性，并對發(fā)震地段，最高震級和烈度進行了估計

為了探討高烈度山區(qū)不規(guī)則隔震橋梁在動水壓力作用下的地震響應,以morision方程及其擴展方程為原理計算動水壓力,選用鉛芯隔震橡膠支座作為隔震支座,利用有限元軟件ansys對全橋建立簡化的力學數值計算模型,并采用非線性時程法進行抗震分析,主要研究了橋墩及鉛芯隔震橡膠支座在不同水位處的地震響應。研究結果表明:動水壓力作用會使橋墩的地震響應增大,同時也會增大隔震橡膠支座的水平剪力及位移,而隔震橡膠支座利用其耗能的特點則能有效地減小動水壓力對橋墩產生的地震響應。因此,對于考慮動水壓力作用的不規(guī)則深水橋梁,應選取抗剪能力更強、變形能力更大的隔震橡膠支座,以保證良好的隔震效果,提高橋梁結構在地震作用下的整體安全性。

對于水庫圍堰后猛然增加的地震活動，人們普遍關心兩個問題，第一是這些地震的成因，第二是這些地震能對大壩安全性帶來多大的影響。位于四川省樂山地區(qū)的銅街子電站在蓄水后地震活動驟然增高。本文通過對地震活動的分布范圍、震源深度、震源機制解以及地震活動與庫水水位變化之間的關系判定這些地震系銅街子電站蓄水后所誘發(fā)的地震。為了估計該水庫所誘發(fā)地震的震級上限，本文通過定性預測方法和定量預測方法試圖對誘震震級上限給出一個估計，但各手段所給出的結果卻不完全一致，這說明目前的預測手段的不完善。在對各手段給出的結果進行綜合分析之后，認為銅街子電站最大可能誘發(fā)地震震級上限在５．０級左右。當然，也可能以較小震級的震群型形式出現。

1 水庫誘發(fā)地震,一般指在庫區(qū)特定的地質條件下,水庫蓄水后伴隨產生某種誘發(fā)作用,導 致巖體內累積的應變能釋放而產生地震的現象。世界上一部分大型和特大型水庫蓄水后都伴 有地震活動。觀測研究表明，相當一部分水庫蓄水后的地震活動水平和活動特征都與蓄水前 具有明顯的差異。特別是高壩大庫蓄水后地震活動明顯增多的例子較多。水庫誘發(fā)地震在時 間和空間分布，震源機制，序列特征等諸多方面與天然構造地震想比較，有其自己獨有的特 征。據資料統(tǒng)計，目前世界上已有一百余個水庫誘發(fā)地震例子，僅我國就有二十余例。尤其 是壩高100米以上，庫容亦達10億立方米以上的水庫發(fā)生誘發(fā)地震的概率較高。在我國已發(fā) 生誘發(fā)地震的高壩水庫約占總數的四分之一，且不少誘發(fā)地震均發(fā)生在天然地震的少震區(qū)和 弱震區(qū)。 水庫誘發(fā)地震曾經在世界上多次導致破壞性后果,最早于1931年發(fā)生在希臘的馬拉松水 庫。2

巖體的變形和破壞與裂隙的成核、擴展和連接密切相關,孔隙水壓力顯著影響裂隙的成核、擴展和連接。孔隙水壓力作用下偏心裂紋板的彈塑性問題比中心裂紋板的彈塑性問題在實際中更為普遍,因此研究孔隙水壓力作用下偏心裂紋板的彈塑性問題比中心裂紋板更有實際意義。該文利用裂紋線場方法和mohr-coulomb準則對孔隙水壓力作用下巖石材料偏心裂紋板的彈塑性問題進行了分析,確定了裂紋線附近的彈性應力場、塑性應力場、彈塑性邊界上的單位法向量、裂紋線附近的塑性區(qū)長度、裂紋線上的塑性區(qū)長度隨孔隙水壓力的變化規(guī)律以及孔隙水壓力作用下偏心裂紋板的極限承載力,獲得了孔隙水壓力作用下偏心裂紋板的彈塑性解析解,并對偏心裂紋板在不同偏心情況下的塑性區(qū)長度和貫通情況進行了分析。

1 xx電站水庫誘發(fā)地震淺析 [摘要]：xx電站水庫區(qū)內分布有三迭系中統(tǒng)個舊組灰?guī)r，部分庫段灰?guī)r與庫水直接接觸，水庫庫容3.74×108m3，為大 (2)型水庫，xx電站水庫具有發(fā)生水庫誘發(fā)地震的地震地質條件。本文對水庫蓄水后2007年3月至2008年1月間水庫 區(qū)發(fā)生的一系列地震，就其與庫水位關系進行分析研究，結合工程區(qū)區(qū)域地質背景、水庫地質條件以及工程規(guī)模等，類 比國內巖溶地區(qū)水庫誘發(fā)地震震例，判斷該系列地震群屬巖溶塌陷型水庫誘發(fā)地震。 [關鍵詞]：xx電站；水庫誘發(fā)地震；地震監(jiān)測；巖溶塌陷 1工程概況 xx水電站（原窄丫口電站）位于云南省xxxxxx境內的xx江干流上，為xx江水電規(guī)劃九個 梯級電站中的第八級，水電站的開發(fā)任務以發(fā)電為主。電站樞紐由土質心墻堆石壩、左岸岸邊開敞式溢 洪道、左岸引水系統(tǒng)、左岸泄洪(導流)洞、右岸泄洪