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由於水庫蓄水引發的地震:水庫地震

(2008-05-23 07:38:12) 下一個


       在原來沒有或很少地震的地方,由於水庫蓄水引發的地震稱水庫地震。水庫地震大都發生在地質構造相對活動區,且均與斷陷盆地及近期活動斷層有關。水庫蓄水是引起岩體中應力集中和能量釋放而產生地震的直接原因。水體荷載產生的壓應力和剪應力破壞地殼應力平衡,引起斷層錯動,產生地震。

       水庫地震一般是在水庫蓄水達一定時間後發生,多分布在水庫下遊或水庫區,有時在大壩附近。發生的趨勢是最初地震小而少,以後逐漸增多,強度加大,出現大震,然後再逐漸減弱。


水庫地震的特點

       水庫地震可分為三種情況:

       ①蓄水前沒有曆史地震記載,蓄水後出現明顯的地震活動;

       ②蓄水後發生的地震震級和頻度高於曆史地震;

       ③蓄水後地震的震級低於蓄水前的震級。前兩種常發生在弱震區或無震區,又稱水庫誘發地震。後一種常出現於多震區或強震區。

       水庫誘發地震具有如下特點:水庫地震的震中僅分布在水庫及其周圍,一般位於水庫及附近 5km圍內,震源深度大多在5km內,少有超過10km;主震發震時間與水庫蓄水過程密切相關;水庫誘發地震的頻度和強度隨時間的延長呈明顯的下降趨勢;水庫誘發地震以弱震和微震為主;水庫地震震源較淺。


水庫地震成因分析

       人類工程活動如注水和修建水庫等均可誘發地震。構造型誘發地震的內因是岩體貯存了構造能,水庫蓄水後可能導致構造應力提前釋放,從而誘發了地震。還有一類是水庫蓄水後庫水壓入溶洞引起塌陷和氣爆,對水體較集中的水庫還可能引起區域荷載重新調整導致岩石滑移而誘發的地震。上述幾類地震均稱為水庫誘發地震,大橋水庫是否會誘發水庫地震一直是工程界和地震界關注的問題。

       前人研究指出,水庫誘發地震有兩種重要的類型:快速響應型和滯後響應型。快速響應型水庫誘發地震與水庫水位變化密切相關。有的水庫蓄水後,很快發生地震,即屬快速響應型。快速響應型地震的成因之一是岩溶塌陷或氣爆,多發生於溶洞發育的石灰岩庫段。水庫荷載引發的地震也屬快速響應範疇。另一類型地震則要在開始蓄水相當長一段時間後才發生。其 滯後時間長短各不相同,一般為數月到數年不等。滯後響應型水庫地震釋放構造能,它的發生與庫水沿斷層滲透、斷層麵摩擦係數降低和岩石抗剪強度降低有關。因此,這一類型地震的強度與水庫水位的變化的關係不明顯。構造型誘發地震的強度主要取決於發生地震的構造貯能,與蓄水時間的長短無關。破壞性大的水庫誘發地震多為滯後型地震。

      水庫地震與水庫的作用有關,當然也與一定的構造和地層條件有關,而水的作用隻是一種誘發因素。廣東河源新豐江水庫,從1959年蓄水後,在水庫區周圍地震頻度慢慢增加,於1962年3月19日發生了一次6.4級地震,震中強烈度達到了8級,是已知最大水庫地震之一。到1972年為止,該區共記錄了近26W次地震,又如著名的埃及阿斯旺水庫,壩高110M,庫容量達165億立方米,1960年正式開工,1964年開始蓄水截流,1968年正式投入運行。此地區在修建水庫前曆史上無地震記錄,從1980年起出現小震、微震,於1981年11月在壩址西南60KM庫區發生了5.6級地震:於1982年同一地點又發生了5級和4.6級地震。

       此外,因深井注水、地下抽水等也可觸發地震。如美國科羅拉多洲有一座落基山軍工廠,為處理廢水鑿了一口3614M的深井,用高壓注水於地下,於1962年發生地震。以後停止注水,地震活動減弱;恢複注水,地震又有所增加,上述地震,特別是水庫地震的成因引起人們極大關注,一般認為,在一定的有利於地震的地質構造條件水庫蓄水可誘發地震。除去人為因素誘發地震外,有些自然因素陣如太陽黑子活動期,陰曆的塑、期望等,也容易誘發地震。


水庫地震的曆史記錄

       據統計,全世界已建水庫約有11000多座。但已誘發水庫地震的僅91座,其中誘發破壞性水庫地震的更少,共18座。國高坍大庫中誘發了水庫地震的約占25%,•特別是近幾年蓄水的高壩大庫,4座中已有兩座發生水庫地霍,比例數達50%,而一般中小型水庫誘發地震的為數極少。壩高、庫容大的水庫在建壩前的工程地質調查中,應研究水庫誘發地震產生的可能性。

       世界上已有一些國家的水庫蓄水後發生地震,1967年12月11日,印度戈伊納水庫發生地震。這次地震是迄今已知的水庫地震中最大的一次,震級為6.5級。它發生於比較穩定的德幹高原地區內。主震的震中位置在大壩南3公裏。戈伊納水庫壩高103米,1962年開始蓄水,以後發生了約450次地震。

       我國已建成9萬餘座水庫,其中已發現10餘個水庫蓄水後發生地震,即廣東新豐江、湖北丹江口和前進、湖南南衝和黃石、淅江新安江和湖南鎮、安微的佛子嶺、江西的柘林、遼寧的參窩水庫等。其中1962年3月19日,廣東新豐江水庫發生的一次6.4級地震,是迄今記錄的最大的水庫地震。

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