第六章 水库诱发地震(完整资料).doc

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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=0.43

γh

②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+γh

b.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

=σ1

σ3/→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+0.43γh

σ3→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- 0.57γh

σ3/→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。

(3)潜在逆断型应力状态

①水库的荷载效应:

σ1→σ1/=σ1+0.43γh

σ3→σ3/=σ3+γh

荷载效应使莫尔圆缩小右移远离强度包络线,稳定性大为改善。

②空隙水压力效应:

σ1/→σ1//=σ1/-⊿P w

=σ1+0.43γh-γh

=σ1- 0.57γh

σ3/→σ3//=σ3/-⊿P w

=σ3+γh-γh

=σ3

莫尔圆因荷载效应使之离开包络线的距离大致等于空隙水压力效应使之接近包络线的距离,而且荷载效应使莫尔圆小于初始莫尔圆,所以最终稳定性状况有所改善。

注意:

荷载效应对潜在走滑型和潜在逆断型应力状态起到提高稳定性的作用;

空隙水压力效应对所有的应力状态都起到降低稳定性的作用。

4.3水库范围有限、水位变化时,荷载及空隙水压力效应的变化

(1)无限水库

库水位上升,荷载即刻增高,空隙水压力逐渐增高(滞后效应);

(2)有限水库

水库荷载应力随远离加载中心而迅速减小,空隙水压力减小

速度明显低于荷载应力的减小。

注意:

①由于空隙水压力效应对所有的应力状态都起到降低稳定性的作用;

如果空隙水压力超过荷载应力,必然莫尔园接近包络线。即有可能使处于潜在逆断型应力场中的水库也诱发地震活动。

②荷载--瞬时效应,孔隙水压力—滞后效应。

水位突变→两种应力改变;

水位急剧下降,对于潜在走滑型及逆断型水库极为不利(起到稳定作用的荷载效应消失,而起到降低稳定作用的空隙水压力仍在一段时间内保持较高值。)。

4.5产生水库诱发地震的地质条件

(1)地壳岩体的应力-应变积累条件

地壳岩体的应力—应变性状与应变速率的关系(据伊藤等,

1976)

①岩体应变速率较高的天然地震区:

较强的天然地震活动区,地壳岩体内的应力主要是通过周期性的天然地震活动而释放,水库的效应就显得微不足道了。水库产生的应力变化相对于天然应力的变化是非常小的;

水库的诱发作用较弱,一般只诱发低震级的地震活动。

②岩体应变速率较低的稳定地块:

地壳岩体的应变速率远低于岩体的临界应变速率,致使库区地壳岩体内不能积累起足够的地应力;

水库效应不足以改变地壳岩体的应力-应变状况,因而也就不会具备产生诱发地震的条件,产生水库诱发地震的可能性极低。

川西北构造活动区地质构造发育格架图

③岩体应变速率中等或较高的地区:

天然地震区的外围,特别是岩体储能条件较好、应力集中程度较高的地区。

地壳岩体具有稍低于临界应变速率的中等应变速率,从而使岩体内长期保持有较高的、但又稍低于岩体破裂强度的地应力水平。地壳岩体的应力-应变积累接近临界状态;

有利于水库诱发地震(较强)的产生。

(2)地壳岩体天然应力状态类型:

①潜在正断型应力状态:

有利于水库诱发地震的发生,但此类地区较少;

②潜在走滑型应力状态:

多数水库诱发地震发生在此类地区;

③潜在逆断型应力状态:

发生水库诱发地震的可能性很小;

特殊条件、特殊部位—空隙水压力效应>荷载效应;

(3)区域地质条件

能够形成较高应力积累的地质条件--介质不均、应力分布不均。

①区域范围内构造新活动迹象明显、地热高异常:

明显的构造活动是水库地震的必要条件--活断层、温泉、Q火山活动……;

②库区有良好的应力集中条件:

岩体不均质;局部能量积累较高;

③近期能量释放不强烈:

岩体强度高,近期无应力释放—震级较高的水库地震;

岩体强度低或较破碎,不能积累高应变能—低震级活动;

(4)有利的水文地质条件

有利于库水向地下深处或外围地区渗流及传导水压的水文地质结构,是水库诱发地震产生的另一必要条件。

①原始水位低,水库水位抬升高;

②库盆岩体透水性好--有利于库水向地壳深部渗入;

③库盆岩体有一定的封闭条件—形成和保持较高的空水压力。

3.6水库诱发地震的预测评价

预测水库诱发地震的产生地点,主震强度及其发生时间是一个难度很大的问题。对于这类问题,通常可以从以下几方面考虑:

(1)水库诱发地震是水库的某些作用(荷载及空隙水压力效应等)叠加于天然应力场之上,使原已积累起来的弹性应变能,较早地释放而引起地震的。通过对已有震例的分析,可将产生强烈

水库诱发地震的条件概括为:

①区内有明显的新构造活动迹象,地热流高,但历史地震不强烈。

②地壳岩体的三向应力状态为潜在正断型或潜在走滑型。

③地壳岩体的岩性、结构比较强固,但有较好的透水导水性能。

(2)如果一个水库是修建在一个弱活动断层的局部压应力集中区(压缩区)或局部张应力集中区(拉张区)的部位,同时又具备库水向地下深处或外围地区渗流和传导水压的有利条件。一般来说,水库蓄水后都会有水库诱发地震发生。

(3)作为预测的参考依据有:

①水库诱发地震的主震强度一般不会超过或不会较多地超过该水库所在的较大区域或地震带的历史地震水平;

黄河龙羊峡水电站区域地震-构造图

②国内外已有水库地震的最大强度为6.5级;

③处于弱活动断层压缩区或拉张区的水库,诱发地震的主震强度与坝高或库容存在如下基本关系:

a.处于局部压缩区部位的水库,如果它分布在活动性较

强的华北断块和青藏断块及其边缘区域内,其可能的主震震级为:

Ms/=2.38+0.0437H

b.对于分布在华南断块内的水库,其可能的主震震级为:

Ms/=2.38+0.0437H

c.处于局部拉张区部位的水库,其可能的震级为:

Ms/=2.4146e0.0041V

式中H、V分别为坝高和库容。

(4)水库地震主震发生时间的预测是一个更为困难的问题。研究表明,可作为预测参考的经验有下列几点:

①构造型水库诱发地震大多为前震—主震—余震型,在主震发生之前,前震的活动多具有地点由分散到集中,频度由缓慢增大到快速增长的特点;

②最大的诱发地震通常都发生在地震的月频次显著增大的地震活动高潮期内;

③如果在水库蓄水过程中,曾于最高水位时发生过较大震级地震,而后来在几次最高水位期间并没有发生大于该次的地震,且频度也有所下降;或者是地震频度、震级大小与库水位的相关性已越来越弱;再或者是走滑型地震显著减少,倾滑型已居优势时,均可认为主震已经发生。

乌江渡水库震中区水位与地震相关曲线

水库诱发地震活动的工程地质分析

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。 3.1地震活动与水库的空间联系 3.1.1 震中密集于库坝附近 通常主要是密集分布于水库边岸几km到十几km范围之内。 或是密集于水库最大水深处及其附近(卡里巴、科因纳), 或是位于水库主体两侧的峡谷区(新丰江见图6—12,丹江口如图6—25)。 如库区及附近有断裂,则精确定位的震中往往沿断裂分布。 有的水库诱发地层初期距水库较远而随后逐渐向水库集中(丹江口、苏联的努列克)。 3.1.2 震源极浅、震源体小

水库诱发地震资料

过去,世界各国建设水库大坝工程,都是尽量避免在地质条件复杂的地区建设,更不会建 造在会发生强烈地震的断裂带上。许多断裂带都是在地震发生之后才发现的。 过去的经验总结是:在弱震地区或地质构造稳定的地区,大型水库大坝会诱发地震, 水库诱发地震强度可以超过历史上所记录的最大地震强度。 下面介绍世界上几个著名的水库诱发地震的案例: 1.印度科依纳水库诱发地震 印度科依纳(KOYNA)水库位于印度孟买城以南二百三十公里的地方,库容量 27.8亿立方米,水库面积116平方公里.科依纳水库于1954年开工建造,1963年完工。 科依纳水库大坝高103米,大坝体积130万立方米,大坝为粗石混凝土重力坝。印度 科依纳水库不但大坝底下的地基十分理想,而且水库所在地区的地质结构完整,从地质板 块学的观点来看米,这座水库是建造在印度板块上,是印度-澳大利亚板块的一部份。于几百年万前就已经形成。人们认为这种地质结构是最稳定的,即所谓的无震区,而且在水库 建造之前,也没有地震的记载。大坝位于前寒武纪地质带上,地质条件非常优越. 但是就在这里发生了至今为止记录在案的强度最大的地震。1963年科依纳水库竣工并 当即蓄水启用。在这之后,附近地区就小震不断,在1964年和1965年之间,最高一周地 震次数达四十多次。水库在1965年蓄满水,之后地震次数增多,强度加大,到1967年, 一周地震次数竟高达320次地震。在1967年9月13日发生了一次震级 5.5级的地震,1967年12月11日在大坝附近发生了为震级6.5级的地震,震中烈度为VIII度。 这次地震的震源就在水库大坝附近离地面9-23公里的地方。这次地震影响的范围很大,整个印度半岛的西半部份都能感觉到该次地震。由于水库诱发地震而直接死亡人数约为 177人,受伤人数超过1700人。该地区大批房屋倒塌或是受到严重损坏,成千上万的人无 家可归。科依纳水库的大坝虽然没有因地震而倒塌,但受到严重损坏,水泥大坝两面出现 了多处裂缝,有几处水都从裂缝处渗透出来。不得不采取多种措施补救。科依纳水库的发 电机组和涡轮机受到严重的损坏。

地震资料解释

地震资料解释期末复习(王松版) 1地震资料解释——以地质理论和规律为指导,运用地震波传播理论和地震勘探方法原理,综合地质、测井、钻井和其它物探资料,对地震数据进行深入研究、综合分析的过程。 2地震子波(wavelet):地震勘探过程中,爆炸产生的尖脉冲传播到一定距离时波形逐渐稳定。 3褶积模型的应用: 已知r(t)和w(t),求s(t):正演问题 已知w(t) 和s(t) ,求r(t) :反演问题 已知s(t) 和r(t),求w(t):子波处理 4同相轴:指地震时间剖面上相同相位的连接线 5极性判断 6有效波的识别标志 1)强振幅: 叠后资料往往经提高信噪处理,反射波能量大于干扰波能量 2)波形相似性: 子波相同、同一界面反射波传播路径相近,传播过程影响因素相近,相邻地震道上的波形特征(主周期、相位数、振幅包络形状等)是相似的。 3)同相性: 同一个反射波的相同相位,在相邻地震道上的到达时间也是相近的,每道记录下来的振动图是相似的,形成一条平滑的、有一定长度的同相轴,也称相干性。 4)时差变化规律: 在共炮点道集上,直达波、折射波是直线,反射波、绕射波、多次波等为曲线。在动校正后的剖面上,原来直线的同相轴被校正成曲线,一次反射波成为直线,多次波、绕射波为曲线。 1、2用于识别波的出现; 3、4用于识别波的类型、特征及地层界面特征的判断。 7水平叠加剖面的特点 (1)在测线上同一点,根据钻井资料得到的地质剖面上的地层分界面,与时间剖面上的反射波同相轴在数量上、出现位置上,常常不是一一对应的。 (2)时间剖面的纵坐标是双程旅行时t0 ,而地质剖面或测井资料是以铅垂深度表示的,两者需经时深转换,其媒介就是地震波的传播速度,它通常随深度或空间而变化。 (3)反射波振幅、同相轴及波形本身包含了地下地层的构造和岩性信息,如振幅的强弱与地层结构、介质参数密切相关。但是反射波同相轴是与地下的分界面相对应,同相轴与界面两侧的地层、岩性有关。必须经过一些特殊处理(如声阻抗反演技术等)才能把反射波所包含的“界面”的信息转换成为与“层”有关的信息后,才能与地质和钻井资料进行直接地对比。 (4)地震剖面上的反射波是由多个地层分界面上振幅有大有小、极性有正有负、

地震资料解释基础 复习题

地震解释基础 复习题 1.为什么并非每一个地质界面都对应一个反射同相轴? 子波有一定的延续长度,若地层很薄,相邻分界面的信号可能会重叠到一起形成复合波,导致无法分辨界面。所以一个反射同相轴可能包含多个地质界面。 2.影响地震资料纵向分辨率的因素有哪些?提高分辨率的实质是什么? 1)激发条件——激发宽频带子波——井深、药量、激发岩性、虚反射、激发组合 2)接收条件——检波器类型、地表岩性、检波器耦合、组合方式、仪器响应 3)近地表低降速带的影响 4)大地滤波作用、地层速度 实质:提高主频,拓宽频带 3.提高横向分辨率的方法是什么?为什么它能提高横向分辨率? 偏移是提高地震勘探横向分辨率的根本方法 提高横向分辨率的核心是减小菲涅尔带的大小, 菲涅尔带的极限 : 要想减小菲涅尔带的大小就要减小h ,偏移将地表向下延拓到地下界面,使h=0,所以 菲涅尔带减小到极限L=λ/4,所以偏移能提高横向分辨率。 4.地震剖面的对比方法 1)掌握地质规律、统观全局 在对比之前,要收集和分析勘探区的各种资料。研究规律性的地质构造特征,用地质规律指导对比解释。了解地震资料采集和处理的方法及相关因素,以便准确识别和判断出剖面假象。 2)从主测线开始对比 在一个工区有多条地震剖面,应先从主测线开始对比工作,然后从主测线的反射层延伸到其他测线上去。(主测线:指垂直构造走向、横穿主要构造,并且信噪比高、反射同相轴连续性好的测线。它还应有一定的延伸长度,最好能经过钻探井位。) 3)重点对比标准层 对某条测线而言,可能有几个反射层,应重点对比目标层(或称为标准层,标准层:具有较强振幅、连续性较好、可在整个工区内追踪的目标反射层。它往往是主要的地层或岩性的分界面,与生油层或储集层有一定的关系,或本身就为生油层、储油层)。 4)相位对比 反射波的初至难以辨认,采用相位对比。若选振幅最强、连续性最好的某同相轴进行追()222042164h L O C h h h λλλλ??'==+-=+== ???

水库诱发地震简述

水库诱发地震简述 人类大规模的工程建设活动会引发地震。水库诱发地震是人工湖在蓄水初期出现的、与当地天然地震活动特征明显不同的地震现象,亦简称为水库地震。水库诱发地震具有多种成因,其发震机理和诱震因素十分复杂,目前还没有完全为人们所认识。水库诱发地震是涉及地震学、水文地质学、工程地质学、和结构抗震学等多学科交叉的前沿课题。 本世纪40年代以来,世界上已有34个国家的134座水库被报道出现了水库诱发地震,其中得到较普遍承认的超过90处。有4例发生了6级以上地震,他们是中国的新丰江(1962年,6.1级)、赞比亚─津巴布韦的卡里巴(Kariba,1963年,6.1级)、希腊的克瑞马斯塔(Kremasta,1966年,6.3级)、和印度的柯依纳(Koyna,1967年,6.5级)。 发生在坝址附近的强震和中强震,有可能对大坝和其它水工建筑物造成直接损害。已知挡水建筑物遭受损害的有两个震例(表1),尚未发生过大坝因水库地震而溃垮或严重破坏的情况。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,强震和中强震会给库区造成人员伤亡,带来重大物质损失。即使一般的弱震微震,也会对震中区造成一定危害,影响当地居民的正常生产和生活,是库区主要的环境地质问题之一。

我国迄今已报道出现水库诱发地震的工程有25例,其中得到公认的有17 例(见表2),是世界上水库地震最多的国家之一。值得注意的是,高坝大库中出现诱发地震的比例明显偏高。我国(含香港和台湾)已建成的百米以上大坝32座,出现了水库诱发地震的有10座,发震比例超过31%;其中1979年以后蓄水的17座百米以上大坝中有8座发生水库地震,发震比例高达47%,远远高于世界平均水平。 从水库诱发地震的强度来看,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%。但是水库诱发地震往往出现在历史地震较平静的地区,强烈和中强水库地震在大多数情况下都超过了当地历史记载的最大地震,许多发生弱震和有感微震的情况,也是当地居民记忆中未曾有过的重大事件。 自70年代末开始,我国的水库诱发地震研究由回顾性研究逐渐转变为前瞻性研究。近20年来,几乎全部拟建的大(1)型和多数大(2)型水利水电工程,对诱发地震的潜在危险性及其对工程和环境的影响作出前期论证,数十个重大工程在蓄水前提出过正式预测意见。我国水库诱发地震研究的突出特点,是始终紧密结合工程建设和工程抗震安全的需要,具有很强的实用性和可操作性。对成因机制、判别标志、评价和预测准则等问题,进行了多方面的探索,逐渐形成一整套具有特色的研究和评价方法,特别在研究和确定工程的抗震对策方面,积累了丰富的经验。 表2 中国水库诱发地震震例基本情况一览表

水库到底能诱发多大地震

水库到底能诱发多大地震? 2008年汶川5.12地震后,社会上有些人将地震的发生归咎于西南地区的水电建设。到底什么是水库诱发地震?水库到底能诱发多大的地震? 水库诱发地震是指由于水库蓄水而引起水库区以及库水影响所及的邻近地区新出现的地震现象。世界上首次有关水库诱发地震的报道是美国的胡佛大坝。1939年春,胡佛水库水位上升至运行水位后不久,出现地震高潮,最大震级达到5级。据不完全统计,全世界坝高大于15米的水库大约有3万座,发生水库诱发地震的比例不足0.3%且分布在29个国家;全世界大于6.0级的水库诱发地震有4起,分别是我国的新丰江水库地震(1962年3月19日,6.1级),赞比亚—津巴布韦边界的卡里巴(Kariba)水库地震(1963年9月23日,6.1级),希腊的克里马斯塔(Kremasta)水库地震(1965年2月5日,6.2级),印度的柯依那(Koyna)水库地震(1967年12月10日,6.3级)。我国坝高大于15米的水库约有1.9万多座,而坝高30米以上的水库约5700座,自从新丰江水库发生6.1级水库诱发地震至今,比较公认的水库诱发地震震例有33个,除新丰江以外,震级均在5级以下。 我国是世界上水库诱发地震震例最多的国家,也是对水库诱发地震研究最深入的国家。我国学者根据库区工程地质条件把水

库诱发地震分为塌陷型、卸荷型和构造型三种类型。前两者是水库诱发地震中最常见的类型,震例较多,但震级一般不超过3级;而构造型水库诱发地震发生的概率极低,但其震级较高,有的可达中强震水平。 水库诱发地震的主要特征是:在时间上,诱发地震的产生和活动与水库蓄水密切相关,开始发震时间70%发生在蓄水至正常蓄水位期间;在空间上,水库地震的震中大多分布在水库及其周围5公里范围内,且相对集中在一特定范围;水库诱发地震的震源深度一般很浅,震源深度小于5公里。由于震源浅,水库地震的震中烈度一般均较同震级天然地震高,但影响范围较天然地震小很多。水库诱发地震的震级相对小,对坝址区的影响烈度一般均小于地震基本烈度。因此,水库诱发地震一般不会对大坝产生危害,但可能会对临界稳定状态的滑坡体和未经抗震设防的民居产生影响。 工程实践使很多学者逐渐认识到,水库诱发地震可能性较大的多为高坝大库。水库诱发地震的影响烈度绝大多数均小于场地地震基本烈度,更小于大坝的抗震设计烈度,对工程和环境的影响很小。尽管如此,我国政府及地震主管部门出台了多项法律法规,水电行业的相关规程规范中,也对水库地震的监测提出了明确要求,对于坝高大于100米,且水库库容大于5亿立方米的水

《水库诱发地震危险性评价》GB

水库诱发地震危险性评价 GB21075-2007 水库诱发地震危险性评价 Reservoir-induced earthquake hazard assessment 前言 本标准的第4章、5.1、5.2为强制性条文,其他的技术内容为推荐性的。 本标准的附录A、附录B、附录C、附录D为资料性附录。 本标准由中国地震局提出。 本标准由全国地震标准化技术委员会(SAC/TC225)归口。 本标准起草单位:中国地震局地质研究所、中国水利水电科学研究院、防灾科技学院、北京市地震局、中国地震局地壳应力研究所、湖北省地震局、中国地震局地球物理研究所。 本标准主要起草人:杨清源、胡毓良、汪雍熙、薄景山、胡平、苏恺之、李安然、陈献程、冯义钧。 引言 本标准中水库诱发地震(reservoir-induced earthquake)是指由于水库蓄水或水位变化而引发的地震。当前有使用水库诱发地震和水库触发地震(reservoir-triggered earthquake)的称谓以区别引发地震成因机制上的不同。前者认为水库周围的原始地壳应力不一定处于破坏的临界状态,水库蓄水或水位变化后使原来处于稳定状态的结构面失稳而发生地震;而后者认为水库周围的地壳应力已处于破坏的临界状态,水库蓄水或水位变化后使原来处于破坏临界状态的结构面失稳而发生地震。本标准只规范对水库蓄水或水位变化后发生地震的危险性进行评价的相关问题,并不涉及引发地震的成因,因此采用国内外比较一致的做法,将由于水库蓄水或水位变化而引发的地震定义为水库诱发地震。 水库诱发地震危险性评价是水利水电工程安全性评价中的重要部分。国家标准GB 17741《工程场地地震安全性评价》没有对水库诱发地震危险性评价的相关内容作出规定,而且工程场地地震安全性评价不能完全涵盖水库诱发地震危险性评价的全部技术内容。水库诱发地震危险性评价是在水库修建之前根据水库影响区的地震地质条件对水库诱发地震的可能性、可能发震库段和最大震级进行评价以及水库蓄水之后一定时期内的跟踪监测工作。 我国是发生水库诱发地震较多的国家之一,已知发震水库有20多例。新丰江水库是世界上第一个发生6.0级以上地震的水库,并造成了严重的水库诱发地震灾害。我国对水库诱发地震的研究从1960年开始,地震系统和水利水电等部门进行了多方面的研究,取得一定的进展。因能源、防洪、供水等方面的需求,未来一段时间我国将建设许多高坝大库工程,对水库诱发地震危险性评价提出了更高的要求。 编制本标准有助于规范水库诱发地震危险性评价工作,增强水利水电工程安全管理意识,促进水库诱发地震危险性评价工作的健康发展。 水库诱发地震危险性评价 1 范围 本标准规定了水利水电工程水库影响区的水库诱发地震危险性评价的工作内容、技术要求和工作方法。 本标准适用于新建、扩建的大型水利水电工程的抗震设计、工程选址和水库影响区的防震减灾。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB17741 工程场地地震安全性评价

工程地质分析

绪论 教学目的:本章主要讲述工程地质学的研究对象、任务与分科,介绍人类工程活动与地质环境的相互作用 和相互制约关系,工程地质分析的基本方法以及工程地质分析原理的学习内容及学习方法。 教学重点和难点:本章重点:(1)类工程活动与地质环境的相互作用的特点和形式;(2)工程地质条件 和工程地质问题基本概念;(3)工程地质分析的基本思想方法。本章难点:(1)“工程地质条件以及人类 工程活动与地质环境之间相互制约”特点和形式的认识与理解;(2)工程地质条件和工程地质问题的多样 性和复杂性及其相互关系。 主要教学内容及要求: (1)掌握人类工程活动与地质环境的相互作用和相互制约关系,工程地质学的基本任务、研究对象及分科, (2)了解学习本课程的目的。 (3)掌握工程地质条件及其内容、工程地质问题等基本概念。 (4)理解地质分析或自然历史分析方法和地质过程机制分析—定量评价方法。 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 教学目的:本章主要讲述岩体结构研究的工程地质意义、岩体的结构特征及主要类型、岩体原生结构特征 的岩相分析、岩体结构构造改造的地质力学分析以及岩体结构面的特征描述与统计分析方法。 教学重点和难点:本章重点:(1)岩体结构面的主要类型及特征;(2)岩体结构面的特征描述与统计分 析方法;(3)岩体结构构造改造的地质力学分析。本章难点:(1)岩体原生结构特征的岩相分析理论与 方法;(2)如何应用岩相分析方法和地质力学分析方法对岩体结构特征进行评价预测。 主要教学内容及要求: (1)掌握岩体、岩体结构、结构面、结构体的基本概念,建造和改造在岩体结构形成中的作用,研究岩体结构特征的意义; (2)掌握结构面的主要类型及特征,了解岩体结构面的等级分类; (3)掌握岩体的结构类型分类及构造与改造的消长关系对岩体结构分类的控制作用,理解岩体工程应用分类的实质,了解岩体工程应用分类的代表性方案; (4)了解岩体原生结构特征的成因类型与岩体结构的岩相分析方法; (5)了解岩体结构的构造改造特征及其地质力学分析方法; (6)掌握结构面的统计测量与特征描述方法以及结构面基本指标的量化分析方法及统计分析方法。 第二章地壳岩体的天然应力状态 教学目的:本章主要讲述岩体天然地应力状态的形成及其类型、天然地应力分布的一般规律、我国地应力 场的空间分布特征、地壳表层岩体应力状态的复杂性以及区域地应力场与岩体地应力的研究方法。 教学重点和难点:本章重点:(1)天然地应力的基本类型及一般分布规律;(2)地壳表层高地应力地区 的地质地貌标志(3)我国地应力场空间分布的一般规律。本章难点:(1)地表岩体应力状态的复杂性; (2)构造应力场的演变史及现今地应力场的基本特征。 主要教学内容及要求: (1)掌握岩体应力的概念,了解岩体天然应力状态的研究意义; (2)了解天然应力的形成原因,掌握天然地应力的基本类型与分布规律; (3)掌握我国地应力场空间分布的一般规律; (4)理解地壳表层地应力状态的复杂性,掌握区域性垂向剥蚀卸荷与河谷侵蚀侧向卸荷对地应力状态的影响以及地壳表层高地应力区的地质地貌标志; (5)理解构造应力场的演变史及现今地应力场的基本特征,了解地应力的测定方法与区域地应力场的模拟研究方法。 第三章岩体的变形与破坏

第六章 水库诱发地震(完整资料).doc

【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=0.43 γh

②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+γh b.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 =σ1 σ3/→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+0.43γh

地震资料解释报告材料

地震资料解释报告 序言 勘查技术与工程卓越班的实践性很强,加强实践教学可以提高学生的动手能力和处理实际问题、分析解决实际问题的能力、使之能更好的适应毕业后实际工作,是一个非常重要的教学环节,也是进一步提高教学质量的重要途径之一。 我们的地震资料解释实践共分两步完成,第一是在学校手工地震资料构造解释课程设计,第二是在东营对news软件的学习。此次实习是在完成了《地震勘探原理》和《地震资料解释》的基础上完成的实习,通过此次实习的机会我们得以理论联系实际并用实践以检验所学理论,各项安排有条不紊的展开。 在每一步的实习过程中都有老师的带领,手工地震资料构造解释课程设计由杨国权老师负责,news软件的学习由张繁昌老师负责。实习过程中注意理论和实际的结合,在老师的带领及同学的相互帮助下,我们顺利的完成了实践所要求的所有内容。

目录 一、实习目的及意义 (4) 二、实习内容 (4) 三、地震资料构造解释 (5) 四、News学习 (7) 五、结论与建议 (26)

一、实习目的及意义 通过课程的学习,对解释软件系统、数据的地质地球物理解释过程等有基本的认识和掌握,通过实习熟悉了勘探方法的整个工作原理和处理解释流程以及实习报告编写等过程。 了解到了反射波的追踪对比、地震资料的地质解释、构造图的绘制、以及研究成果的提交等过程。培养实际技能及对分析和解决实习问题的能力;掌握仪器的工作原理,并学会操作和使用;掌握各方法的基本数据分析和处理技能。 对本专业所从事工作的性质、手段、方法以及新技术、新方法有一个全面的了解,培养学生的实际操作和计算技能以及综合分析问题的独立工作能力,巩固已学过的专业知识,为下一步进入专业课程和毕业论文阶段以及今后走上本专业的工作岗位打下基础。 二、实习内容 地震自资料的构造解释内容主要有工区的地质情况总结、地震资料解释流程、对地震构造解释的分析、体会和建议等。News 的实习内容主要在理论学习好的基础上,学会利用软件完成地震资料解释的整个过程,并得出理论成果。 三、地震资料的构造解释 构造解释是以水平叠加时间剖面为主要资料,利用由地震资料提供的反射波旅行时间、速度等信息,查明地下地层的构造形态、埋藏深度、解除关系等,通过构造解释成果,即使提供钻井井位。 构造解释的三大环节:

地震资料综合解释资料

名词解释: 1.褶积模型:地震记录的褶积模型是当今地震勘探中三大环节的主要理论基础之一,其应用十分广泛,主要表现在三大方面:正演、反演和子波处理。层状介质的一次反射波通常用线性褶积模型表示,即:式中:w(t)为系统子波;r(t)为反射系数函数,符号“*”表示褶积运算。 2.分辨率:分辨能力是指区分两个靠近物体的能力。度量分辨能力强弱的两种表示:一是距离表示,分辨的垂向距离或横向范围越小,则分辨能力越强;二是时间表示,在地震时间剖面上,相邻地层时间间隔dt 越小,则分辨能力越强。时间间隔dt 的倒数为分辨率。垂向分辨率是指沿地层垂直方向所能分辨的最薄地层厚度。横向分辨率是指横向上所能分辨的最小地质体宽度。 3.薄层解释原理:Dt

8.波的对比:根据反射波的一些特征来识别和追踪同一反射界面反射波的工作,方法:相位对比、波组或波系对比、沿测网的闭合圈对比、研究异常波、剖面间的对比。 9.剖面闭合:相交测线的交点处同一反射波的t0 时间应相等,是检验波的对比追踪是否正确的重要方法。 10.广义标定:是指利用测井、钻井资料所揭示的地质含义(岩性、层厚、含流体性质等)和地震属性参数(如振幅、波形、频谱、速度等)之间的对比关系,判别或预测远离或缺少井控制区域内地震反射信息(如同相轴、地震相、各种属性参数等)的地质含义。11.层位标定:就是把对比解释的反射波同相轴赋予具体而明确的地质意义,如沉积相、岩性、流体性质等,并把这些已知的地质含义向地震剖面或地震数据体的延伸过程。 12.断层要素::(1)断层面,断层面的合理确定,最理想的情况是浅、中、深层都有断点控制,这些点的连线就是断面。。(2)断层升降盘及落差的确定:根据反射层位在断层两盘的升降点来确定升降盘,两盘的垂直深度差就是断层的落差。(3)断面倾角的确定:当测线与断层走向垂直时,地震剖面上断层的倾角为真倾角,当测线与断层面斜交时,可得断层面的视倾角。 13.砂泥岩压实曲线(岩性指数图版、岩性速度量版):主要从两方面获得,其一是精度比较高的钻井,测井资料,通常用这些资料进行岩性解释的标定;其二为地震资料数字处理过程中所获得的大量的速度谱资料。 14.品质因子:地震波能量E在一个波长λ范围内相对变化, 15. 薄层:是指某种岩性的沉积厚度较小,在地震图件上无法区分该沉积地层的顶底反射信息。类型:1韵律性薄层2递变型薄层

水库诱发地震的特点

水库诱发地震的特点有哪些 1、发生地多位于水库附近 —般仅发生在水库及其周边几公里至十几公里范围内,或发生于水库最大水深处及其附近。具有一定的规律性。 2、时间上与工程活动密切相关 一般发生于水库蓄水后不久,在最高蓄水位的第一、二个周期内可能发生较大的地震。影响水库地震频率的因素除地质和构造因素外,还与水位增长速率、荷载持续时间、最高水位、高水位持续时间等有关。 3、震源较浅,震源体小 震源深度较浅,一般在地表下10 km以内,个别达20 km,以4km~7 km居多,且有初期浅,后逐渐加深之趋势。震源体小,地震影响范围不大,等震线衰减快,影响范围多属局部性。 4、地震的类型 主要分为震群型和前震一主震一余震型震群型水库地震与水库水位变化有较好的对应关系。这种诱发地震的分布与库基地型与水体形状有一定的关系,他们的形成还受浅层库基内小断裂网络的影响,而与大型活动断层关系不明显。 前震一主震_余震型水库地震是在水库蓄水以后,一段时间内诱发一系列微小地震,经过持续的地震活动后出现主震,最后发展成为缓慢衰减的余震活动。 汶川特大地震已经过去一年了,对这次地震的成因已经有许多科学家进行了较深入的研究,认为是印度大陆板块向北漂移并和欧亚大陆板块碰撞挤压,地壳沿着龙门山断裂带逆冲而发生强烈地震。然而,还有一些声音总是把这次地震的发生归咎于西南地区的水电建设。那么,水电建设形成的水库到底能诱发多大的地震呢?诱发地震的危害很大吗? 水库诱发地震一般是指由于水库蓄水或水位变化而引发的地震现象。世界上记录到的第一例水库诱发地震是希腊的马拉松水库。据不完全统计,全世界坝高大于15m的水库大约有3万多座,发生水库诱发地震约有120例(分布在29个国家);我国坝高大于15m的水库约有19000多座,产生诱发地震仅22例(包括有争议的8座),约占0.1%,诱发地震的比例极小。全球范围内大于M6.0级的水库诱发地震共有4起,大于5.0级的有12起,其余震级均较小。 从确认的水库诱发地震震例分析,其有如下特点:第一,发震时间与水库蓄水密切相关,70%左右发生在蓄水后1年内;第二,震中大多分布在水库及其附近,且相对密集在一定的范围之内;第三,震源深度一般很浅,多数在几km范围内,使得水库地震的震中烈度一般均较同震级天然地震高;第四,震级多为弱震~微震,只有个别震级较高,其中新丰江水库是世界上第一个发生6.0级以上地震的水库;第五,发生水库地震可能性较大的多为高坝大库(如坝高超过100m,库容超过5亿m3),一般水库发生水库地震的可能性较小。鉴于上述种种特征,水库诱发地震影响到坝址的地震烈度绝大多数均小于坝址的地震基本烈度,更小于大坝的抗震设防烈度,对水电水利工程本身几乎构不成威胁,全世界范围内至今没有一起因为地震造成的垮坝事故发生。 目前对水库诱发地震成因机理的研究仍处于资料积累和理论探索阶段。水库诱发地震有时也称为水库触发地震,两者在引发地震成因机制上有所不同。前者认为水库周围的原始地壳应力不一定处于破坏的临界状态,水库蓄水或水位变化后使原来处于稳定状态的结构面失稳而发生地震。后者认为水库周围的地壳应力已处于破坏的临界状态,水库蓄水或水位变化后使原来处于破坏临界状态的结构面失稳而发生地震。根据库区地质条件和成因,水库诱发地震可分为岩溶塌陷或气爆型、地表卸荷型(又称裂隙型)和构造型等(夏其发,2000)。我国

三峡库区诱发地震分析

三峡水库诱发地震的监测与探讨 王儒述 (中国长江三峡工程开发总公司,湖北宜昌 443002) 摘要:三峡水库已初步形成,随着蓄水位上升,库容加大,诱发水库地震的可能性也将加大。根据最大历 史地震震级并适当加权,确定库区最大可信地震为 6级左右。在仙女山和九湾溪断裂一带(距坝址为18 km)存在诱发地震的可能,震级MS=5.0~5.8 级。对坝址所受影响烈度为Ⅵ度,不会对按烈度Ⅶ度设防的枢纽主要建筑物构成直接威胁。三峡水库蓄水运行后,地震频次与强度虽有所增加,但地震活动仍保持在三峡地区原有弱地震活动状态。必须加强对三峡水库诱发地震的监测与探讨,预防地震及地质灾害,确保工程建设及运行安全,构建和谐社会,确保长治久安。 关键词:三峡工程;水库;诱发地震;监测;探讨 中图分类号:TV697.2+4 文献标识码:A 三峡水利枢纽规模宏大,工程于1993年开工,2009年全部工程竣工投产。 三峡水库已初步形成,随着蓄水位上升,库容加大,诱发水库地震的可能性也将加大。 1 世界地震概况

地球上每年平均发生500 万次大、小及微弱地震,其中构造地震约占90%,火山地震约占7%。 近百年来世界大地震(ML≥6.0)见表1。

2 水库诱发地震 2.1 地震特点 水库诱发地震由于水库地应力和构造地应力叠加,以及水库地震能量和构造地震能量叠加而诱发产生。水库诱发地震因素复杂,其形成机理及发生发展过程尚难准确控制,发生时间、空间及强度更难预测预报。水库诱发地震与一般天然地震相比,具有如下特点:

2.1.1 分布范围 震中仅分布在水库及其周围5 km 范围内,震源深度大多在5 km以内,很少超过10 km。震源深度与水库库容有一定的相关性,一般库容愈大,震源愈深。 国家地震部门曾对水库诱发地震明确界定:“大坝上下游两岸,方圆10 km范围内发生的地震,称为诱发地震。非此范围地震,不算水库诱发地震。” 2.1.2 发震时间 主震发震时间一般与水库蓄水密切相关。蓄水早期地震活动与库水位升降变化有较好的相关性。较强地震活动高潮大多出现在第一、二个蓄水期的高水位季节、水位回落或低水位时。但发震时间也无一定规律性,如我国湖南的南冲水库,1964年夏蓄水,随即发震;而美国哥伦比亚河大古力水电站,1941年蓄水发电,至今已66年,迄未发现较大地震。 2.1.3 发震趋势 由于水库蓄水引起内外条件变化,水库蓄水初期发震较多;随着时间的推移,逐步得到调整后趋于平衡。因而地震频度和强度将随时间的延长,呈明显下降趋势。 2.1.4 地震特点 水库诱发地震以弱震和微震为主,从国内外水库诱发地震统计资料看,6.0~6.5级强震仅有4例,占4%,即印度的柯依纳6.4级(1967 12 10),希腊的克里马斯塔6.3级(1966 02 05),赞比亚的卡里巴6.1级(1963 09 23)和我国的新丰江6.1级(1962 03 18)。诱发地震中5.0~5.9级中强震占14%,4.0~4.9级中强震占24%,3.0~3.9级地震占25%,小于3.0级弱震和微震占32%.

浅析水库诱发地震

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。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

地震资料解释基本方法及发展趋势

地震资料的地质解释,指根据地震信息确定地质构造形态和空间位置,推测地层的岩性、厚度及层间接触关系,确定地层含油气的可能性,直接为钻探提供井位。 地震勘探的地质成效,在很大程度上取决于地震资料的正确与否。而要正确地解释地震资料,必须了解地震剖面上的反射特性及其与地质剖面的内在联系;了解并掌握各种地质现象的变化规律及其地震响应;要善于识别和区分地震剖面上的假象;要正确认识和理解地震勘探的分辨率;也要明确,在沉积岩地区,地震剖面上大多数反射是干涉复合的结果;还要明确一点,地震资料的地质解释往往具有多解性和局限性。地震资料的野外采集和室内处理涉及到基础资料的操作,而地震资料解释就是把这些资料转化成抽象的地质术语。很显然,这种转化和转化的质量是每个解释人员的能力、想象力的综合表现,最终的成果体现在地质解释的合理性上。 地震资料中蕴藏着丰富的地质信息,主要有两大类:一类是运动学信息,另一类是动力学信息。 运动学信息主要是指地震波的反射时间t0及旅行时差,同相性和速度(平均速度、层速度)等,利用这些信息可以把地震时间剖面变为深度剖面,绘制地质构造图,进行地质构造解释,搞清岩层之间的界面、断层、褶皱的位置和展布方向等。 动力学信息主要是指地震反射特征,如反射波的振幅、频率、吸收衰减、极化特点、连续性,反射波的内部结构,外部几何形态等。从这些地震信息中可以提取非常有用的地层岩性信息,借此确立地震层序、分析地震相、恢复盆地的古沉积环境、预测生储油相带的分布、寻找地层圈闭油气藏。除此之外,借助于地震波的振幅,频率、极性等动力学信息并结合层速度、钻井、测井等资料,提取岩性和储层参数,如流体成分、储层厚度及性质、孔隙度等,进行地震资料的岩性分析及烃类检测。 地震资料解释大致可分为三个阶段,即构造解释、地层岩性解释和开发地震解释。20世纪70年代以前,地震勘探方法和技术在解决地质问题过程中,主要以地震资料的构造解释为主,即利用由地震资料提供的反射波旅行时、速度等信息,查明地下地层的构造形态、埋藏深度、接触关系等。在这一阶段中,地震勘探技术在各种构造圈闭油气藏的勘探中做出了重大贡献。但是,随着人类对能源需求的不断增长和构造油气藏的大量发现和开发,比较容易找到的构造油气藏已经越来越少,于是人们不得不设法寻找非构造油气藏。与此相应,在地震勘探技术发展的基础上,对地震资料的解释工作提出了更高的要求。于是,在70年代末期出现了地震资料的地层岩性解释。这一阶段,应该说包括两部分内容,一是地震地层学解释,它是根据地震剖面特征结构来划分沉积层序,分析沉积岩相和沉积环境,进一步预测沉积盆地的有利油气聚集带。二是地震岩性学解释,这是采用各种有效的地震技术(如地震资料的各种分析处理方法),提取一系列地震属性参数,并综合利用地质、钻井、测井等资料,研究特定地层的岩性、厚度分布、孔隙度、流体性质等。油田进入开发阶段,地震技术为开发服务则产生了开发地震解释,主要研究内容包括油藏精细描述、储层参数预测、油藏动态监测等。 地震资料解释大致可分为三个阶段,即构造解释、地层岩性解释和开发地震解释。20世纪70年代以前,地震勘探方法和技术在解决地质问题过程中,主要以地震资料的构造解释为主,即利用由地震资料提供的反射波旅行时、速度等信息,查明地下地层的构造形态、埋藏深度、接触关系等。在这一阶段中,地震勘探技术在各种构造圈闭油气藏的勘探中做出了重大贡献。但是,随着人类对能源需求的不断增长和构造油气藏的大量发现和开发,比较容易找到的构造油气藏已经越来越少,于是人们不得不设法寻找非构造油气藏。与此相应,在地震勘探技术发展的基础上,对地震资料的解释工作提出了更高的要求。在这种情景下,20世纪70年代后期便出现了地震资料的地层岩性解释。这一阶段应该说包括两部分内容,

浅谈水库诱发地震问题

浅谈水库诱发地震问题 摘要:文章通过统计数据阐述水库诱发地震的因素、地震特征和地震的成因机制,浅析水库诱发地震产生的地质灾害。 关键词:地震;水库;库水荷载;孔隙水压力 因水库蓄水而诱使坝区、水库库盆或近岸范围内发生的地震叫做水库诱发地震。自1931年希腊的马松水库首次诱发地震以来,到1986年底(1988年出版的《世界大坝登记》)的55年时间内,世界上已有79个国家建成库坝37 308座,其中已有29个国家报道了116座水库诱发地震的震例(详见表1),发震率为3.1‰。笔者根据目前已掌握的资料对水库诱发地震问题提出一些粗浅的认识,以期与同行其商榷。 1 与水库诱发地震相关的因素 1.1 岩性 从52例统计数分析,诱发地震的水库可溶岩地区25例,占48.1%;火成岩地区12例,占23.1%;变质岩地区11例,占21.1%;碎屑岩地区4例,占7.7%。其中,近一半的水库诱发地震发生在可溶岩地区,说明水库诱发地震与库区岩石的渗透性能有着密切的关系,如我国湖北省的邓家桥水库,每当库水位淹没库左岸的溶洞口后,就会诱发一系列的微震;又如我国湖南的黄石水库,每当库水位到达库尾奥陶系灰岩区时都要诱发地震。6例5.5级以上的水库诱发地震中有4例发生在以花岗岩为主的火成岩地区,占66.7%,说明岩石强度与水库诱发地震的强度成正比关系。 1.2 构造 从65例统计数分析,49例位于断陷盆地和褶皱带上或位于活动断层附近,而其余诱发地震的水库均与附近小构造有着密切的关系。说明水库诱发地震离不开地应力相对集中的断裂构造,即离不开一般地震的机理。如1962年3月19日发生Ms6.1级主震的我国广东新丰江水库位于断陷盆地边缘的北北西和北东东向断裂部位,1963年9月10日发生Ms4.0级主震的意大利瓦依昂水库处在新生代褶皱带上。 1.3 库水荷载 从理论上分析,库水荷载可以增大地下一定深度内断裂面的应力。根据J.B.Beck对美国奥鲁威尔库水荷载的计算,库水深200 m时地下1 km处的岩体因库水荷载增加的剪应力为3.4 kg/cm2,地下5~10 km处的岩体因库水荷载增加的剪应力为0.12 kg/cm2。

水库诱发地震——丽江抗震减灾

水库诱发地震 ——防震减灾 一、水库诱发地震简介 水库诱发地震是指因水库蓄水而诱使坝区、水库库盆或近岸范围内发生的地震。根据精确定位的水库诱发地震的震中资料证明,水库诱发地震震中位置均分布在坝区、水库库盆及近岸地段范围内,距库边线一般不超过3~5千米,最远10千米。 对水库地震成因的探讨一直是人们最感兴趣的课题,也曾有许多似是而非的观点流行。库水的重力荷载作用和孔隙压力作用是诱震因素之一,但库水的作用必须借助于地质体中存在的导水结构面才能向深部传递。通过查明库区是否存在特定的水文地质条件来判别诱发地震的可能性,进而估计发震地点和最大可能强度,称为水库诱发地震研究中的水文地质结构面理论,是现阶段预测水库诱发地震的理论基础。 据研究,我国曾归纳了以下七条可能诱发水库地震的定性标志。①坝高大于100米,库容大于10亿立方米;②库坝区有新构造,活断裂呈张,扭性和张扭,压扭性;③库坝区为中,新生代断陷盆地或其它边缘,近代升降活动明显;④深部存在重力梯度异常;⑤岩体深部张裂隙发育,透水性强;⑥库坝区有温泉;⑦库坝区历史上曾有地震发生。上述七条,符合数越齐备,越典型,则该水库蓄水后诱发地震的可能性就越大。 按工程地质条件来分类,水库诱发地震具有不同的成因类型,主要有岩溶塌陷型和断层破裂型。其他类型的诱发地震震级很小,不会对大坝和周围环境造成危害,因此一般不作过多的研究。 岩溶塌陷型水库诱发地震最常见,多为弱震或中强震。我国在岩溶地区的大型水库有8个,其中4个诱发了地震。断层破裂型水库诱发地震发生的概率虽然较低,但有可能诱发中强震或强震。我国的新丰江水库和印度的柯依纳水库的诱发地震都属于这种类型。 20世纪40年代以来,世界上已有34个国家的134座水库被报道出现了水库诱发地震,其中得到较普遍承认的超过90处。它们仅占世界大坝会议已登记的3.5万座水库的2‰~3‰。但是不容忽视的是,随着大坝坝高的增加,发生

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