第七章 区域稳定性分析212
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稳定性分析含答案
稳固性剖析2009-10-14 14:181功角的详细含义。
电源电势的相角差，发电机q 轴电势与无量大系统电源电势之间的相角差。
电磁功率的大小与δ 亲密有关，故称δ 为“功角”或“功率角”。
电磁功率与功角的关系式被称为“功角特征”或“功率特征”。
功角δ 除了表征系统的电磁关系以外，还表示了各发电机转子之间的相对空间地点。
2功角稳固及其分类。
电力系统稳态运转时，系统中所有同步发电机均同步运转，即功角δ 是稳固值。
系统在遇到扰乱后，假如发电机转子经过一段时间的运动变化后还能恢复同步运行，即功角δ 能达到一个稳固值，则系统就是功角稳固的，不然就是功角不稳固。
依据功角失稳的原由和发展过程，功角稳固可分为以下三类：静态稳固（小扰乱）暂态稳固（大扰乱）动向稳固（长过程）3电力系统静态稳固及其特色。
定义：指电力系统在某一正常运转状态下遇到小扰乱后，不发生自觉振荡或非周期性失步，自动恢复到原始运转状态的能力。
假如能，则以为系统在该正常运转状态下是静态稳固的。
不可以，则系统是静态失稳的。
特色：静态稳固研究的是电力系统在某一运转状态下遇到细小扰乱时的稳固性问题。
系统能否能够保持静态稳固主要与系统在扰动发生前的原始运转状态有关，而与小扰乱的大小、种类和地址没关。
4电力系统暂态稳固及其特色。
定义：指电力系统在某一正常运转状态下遇到大扰乱后，各同步发电机保持同步运转并过渡到新的或恢复到本来的稳态运转状态的能力。
往常指第一或第二振荡周期不失步。
假如能，则以为系统在该正常运转状态下该扰动下是暂态稳固的。
不可以，则系统是暂态失稳的。
特色：研究的是电力系统在某一运转状态下遇到较大扰乱时的稳固性问题。
系统的暂态稳固性不单与系统在扰动前的运转状态有关，并且与扰动的种类、地址及连续时间均有关。
作业 25发电机组惯性时间常数的物理意义及其与系统惯性时间常数的关系。
表示在发电机组转子上加额定转矩后，转子从逗留状态转到额定转速时所经过的时间。
第7章区域稳定性
7.1 活断层 综合分类《岩土工程勘察规范》(GB50021-94) 断层分级 Ⅰ 强烈全新 活动断层 Ⅱ 中等全新 活动断层 活动速率 v(mm/y) v≥1 中或晚更新世以来 活动，全新世以来 活动强烈 中或晚更新世以来 1>v≥0.1 有活动,全新世以来 活动较强烈 V<0.1 全新世以来有微弱 活动 活动时代及活动性 地震强度M M≥7
7.3 砂土液化(Sand-Soil Liquefaction)
地震砂土液化机制 砂土： = tan 饱和砂土：=(-u0) tan = 0´ tan
孔 隙 水 压 力 u
剪 切 应 力
u
uN-1
uN 时间
2 N-1
2 N 时间
=[-(u0+u)]tan =(-u)tan
砂土液化防治措施
桩基法 桩基伸石土、砾、粗 中砂、坚硬粘性土≥50cm，其它非岩石 土≥2m。
深基础 基础底面埋入可液化深度以下稳定土层
中的深度≥50cm。
加密法
7.4 地面沉降(Ground Subsidence)
地面沉降：由于过度抽取地下水而使地面发生降 落的现象。
7>M≥6
Ⅲ
微弱全新 活动断层
M<6
7.1 活断层
活断层识别方法与标志
遥感分析 1) 断层崖壁(陡崖)、陡坎； 2) 水系变化、河流弯曲、错动等； 3) 山脊错动、扭曲等； 4) 河流阶地的变化，洪积扇叠置或错动； 5）一系列的湖泊、洼地呈串珠状排列。 地貌学分析 地形陡崖、洪积扇叠置或错动；河流 ‘裂 点’， 河流、山脊位错。 地质学方法 断层面或破裂面；新火山岩体，温泉，湖泊分 布，植物异常。
7.3 砂土液化(Sand-Soil Liquefaction)
区域性稳定与工程
7、活断层与工程安全性评估
• （1）通过野外地质地貌调查、探槽与实验室年代测定， 根据活动断层鉴定的标准，确定工程场区及区域范围内的 断层是否为活动断层，为工程选址避开活动断层提供科学 依据。 • （2）查明活动断层的长度、宽度、运动性质、错动方式、 滑动速率、一次错动的位移量与重复特征以及分段性等特 征，在此基础上要评价活动断层对工程场地的影响。 • （3）根据发震断层最大潜在地震及地震发生特征的分析， 划分潜在震源区和评价地震活动性参数。通过对工程场地 的地震危险性分析，给出场址不同风险概率水平的抗震设 防参数，据此进行工程抗震设计，从而保证工程设施在遭 遇未来地震时的安全性。 • （4）根据工程场地的地质条件，结合地震危险性分析结 果，进行地震地质灾害评价，评估工程场地遭受上述灾害 的可能性及程度，作为工程场地避让潜在地震地质灾害地 带或采取相应工程安全措施的依据。
•构造稳定性问题 工程区构造稳定性评价 （1）根据地壳的现在构造 活动稳定性确定地震危险区 （2）水库诱发地震 的可能性 （3）局部地震效应
•区域地应力场与洞室稳定性问题 •卸荷回弹引起的工程地质问题
工程区地应力场 与区域构造背 景和控制现代构造活动的板块 碰撞所形成的构造应 力场有密 切关系 工程实践表明 由于高 应力的作用引起地下洞室破坏 边坡失日益显得突出 并受 到人们的普遍关注
3.2汶川地震工程震害特征
3.3工程抗震设计
四 、构造应力场
1、中国大陆现代构造应力场特征
•地应力场的主应力迹线呈现出明显的规律性，大致以东径105度为界限 •主压应力迹线由北东东，逐逐转为北北东直到南北向展布 •东受太平洋板块向西运移，南有印度板块向北挤压
。 。
2、构造应力场与工程地质问题
8、活断层区的建筑原则
第七章 区域稳定性分析3
工程地质学
第七章 区域稳定性分析
第一节 活断层的工程地质研究 第二节地震的工程地质研究 第三节地震导致的区域性砂土液化
(一) 基本概念及研究意义
活断层一般是指现今正在活动的断层，或近 期曾活动过、不久将来可能重新活动过的断 层。后者也称为潜在活断层。
• 断层是地壳构造运动的重要形 迹。有的断层形成于较晚时期， 在形成以后受到晚期构造背景 条件控制，仍保持着活动的特 征。 早在十八世纪，人们从地震活 动与断层活动的关系渐渐意识 到断层的活动性特征，经过几 个世纪的研究，对活断层的特 征有了比较深入的认识。
型破裂构造，一般称为地裂缝(ground fissure)或“地裂” 现象。典型代表有西安地裂缝。当然地面裂缝有多种成因， 外生的地裂分布是比较广泛的。但上述的地裂现象不受地 貌、土质和水文条件影响而广泛分布在大范围内，与区域
构造方向和区域应力场方向协调，表现出有统一的受力方
向，反映出它们可能是一种大范围构造活动或深部断裂的 蠕动而引起的地表蠕裂现象。
美国原子能委员会（USNRC）的定义是： （1）在3.5万年内有过一次或多次活动的断层 （2）与其他活动断层有联系的断层 （3）沿该断裂发生过蠕动或微震活动
活断层的研究意义：
断层的地面错动及其附近的伴生的地面变形，往往 会直接损害跨断层修建或建于其邻近的建筑物。
其次是活断层多伴有地震，而强烈地震又会使建于 活断层附近的较大范围内的建筑物受到损害。
较大幅度的相互错动就在瞬时之内突然发生，锁固期间
积蓄起来的弹性应变能也就突然释放出来而发生较强地 震。这种瞬间发生的强烈错动间断的，周期性的发生，
沿这种断层就有周期性的地震活动。
稳（蠕)滑的错动是持续地平稳地发生的。由于断层两盘岩
第七章 区域稳定性分析
第一节 活断层的工程地质研究 第二节地震的工程地质研究 第三节地震导致的区域性砂土液化
(一) 基本概念及研究意义
活断层一般是指现今正在活动的断层，或近 期曾活动过、不久将来可能重新活动过的断 层。后者也称为潜在活断层。
• 断层是地壳构造运动的重要形 迹。有的断层形成于较晚时期， 在形成以后受到晚期构造背景 条件控制，仍保持着活动的特 征。 早在十八世纪，人们从地震活 动与断层活动的关系渐渐意识 到断层的活动性特征，经过几 个世纪的研究，对活断层的特 征有了比较深入的认识。
型破裂构造，一般称为地裂缝(ground fissure)或“地裂” 现象。典型代表有西安地裂缝。当然地面裂缝有多种成因， 外生的地裂分布是比较广泛的。但上述的地裂现象不受地 貌、土质和水文条件影响而广泛分布在大范围内，与区域
构造方向和区域应力场方向协调，表现出有统一的受力方
向，反映出它们可能是一种大范围构造活动或深部断裂的 蠕动而引起的地表蠕裂现象。
美国原子能委员会（USNRC）的定义是： （1）在3.5万年内有过一次或多次活动的断层 （2）与其他活动断层有联系的断层 （3）沿该断裂发生过蠕动或微震活动
活断层的研究意义：
断层的地面错动及其附近的伴生的地面变形，往往 会直接损害跨断层修建或建于其邻近的建筑物。
其次是活断层多伴有地震，而强烈地震又会使建于 活断层附近的较大范围内的建筑物受到损害。
较大幅度的相互错动就在瞬时之内突然发生，锁固期间
积蓄起来的弹性应变能也就突然释放出来而发生较强地 震。这种瞬间发生的强烈错动间断的，周期性的发生，
沿这种断层就有周期性的地震活动。
稳（蠕)滑的错动是持续地平稳地发生的。由于断层两盘岩
第七章 区域稳定性分析212
地震引起大坝破坏(台中石岗 地震引起大坝破坏 台中石岗) 台中石岗
断层经过河床时， 断层经过河床时，将 上游的河床抬起， 上游的河床抬起，就 形成瀑布的景观。 形成瀑布的景观。这 次的地震断层在石冈 的大甲溪河床上形成 一个落差约8 一个落差约8公尺的 瀑布奇景
地震引起埠丰桥 断裂， 断裂，河床抬高 8m,形成叠水 形成叠水 (石岗 石岗) 石岗
工程地质学
第二节、 第二节、地震的工程地质研究
1、地震 指：接近地表面的岩层中弹性波传播所引起的震动 最广、最多、最严重） 构造地震 （最广、最多、最严重） 按成因分为 分类 火山地震 陷落地震 人工诱发地震 浅源地震（ 浅源地震（0～70Km） 按震源深浅分为 中源地震（70～300Km） 中源地震（70～300Km）
• 1999年9月21日凌晨1时47分，台湾省南投县集集发 1999年 21日凌晨1 47分 日凌晨 生7.6级大地震，震源深度10公里左右，重灾区在 7.6级大地震，震源深度10公里左右， 级大地震 10公里左右 日月潭地区。该区有许多活断层，开始是“ 日月潭地区。该区有许多活断层，开始是“双冬断 层”发生活动，同时牵动相邻的车笼埔断层的大规 发生活动， 模滑动，导致断层沿岸的丰原、大境、务峰、 模滑动，导致断层沿岸的丰原、大境、务峰、中兴 新村、南投和名间、竹川等市县村镇地区的灾难性 新村、南投和名间、 破坏，大部分地段已被夷为平地。整个灾区死亡23 破坏，大部分地段已被夷为平地。整个灾区死亡23 29人 39人 倒塌各种建筑9909 9909栋 29人，伤8722人，失踪39人，倒塌各种建筑9909栋， 8722人 失踪39 严重破坏7575栋 受灾人口250万 灾民32 32万 严重破坏7575栋，受灾人口250万，灾民32万，财 7575 250 产损失92亿美元。 产损失92亿美元。 92亿美元
_区域稳定性
发震断层
全新世活动的断层中近期（过去500年左右）的地震活动中， 震级M5的震源所在断层，或在未来100年内可能发生M5级 的地震断层，称为发震断层。 鉴定要点：
1，第四纪Q以来，特别 是晚更新纪Q3(10万年)以 来活动过的Ft； 2，位于地球物理异常带 的地壳运动差异带；
3，历史上发生过地震。 震中 震源
滑坡：地震触发有潜在滑坡区域的地区发生滑坡。适当的抗震区划。
地表断裂：断层位移导致断层进一步断裂、地面升高与沉陷。
火灾：通常会造成巨大的损失。如日本3：11大地震。 海啸：由于海床断裂引起多向的海浪。 堰塞湖：大规模滑坡导致河道堵塞，水位雍高。汶川大地震。 核辐射：核电站核泄漏，如福岛核电站。
震级（Magnitude）
2：发电厂（火力发电厂工程地质勘察规范）： 5万年
3：核电站（核电站地震地质工作大纲）：
中、晚更新世Q2～Q3以来无活动的， 8km内不允许有50万年多次活动的Ft， 其中长度大于300km的Ft视为可能发震Ft。 4：岩土工程（岩土工程勘察规范）： 1.1万年内有强烈地震活动的Ft。 活断层重复活动周期：相邻两次发震的 时间间隔即为重复周期，一般通过古地 震事件及其年代数据获得。
地震波 震级与烈度 地震活动性判断依据
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1.21 地震成因
力源：现代构造应力。
我国位于欧亚板块东南部，受东部太平洋板块向西俯冲挤压， 西南印度洋板块向北东方向挤压，成为我国大陆邻近地区强震 活动的力源。
中国历次大地震 2008年5月12日四川汶川地震（8.0级） 2007年6月3日云南普洱（6.4级） 2004年5月4日青海省德令哈地区发生(5.5级) 2001年11月14日青海昆仑山地区(8.1级) 1999年9月21日台湾花莲西南地震（7.6级） 1998年1月10日河北尚义地震（6.2级） 1996年5月3号内蒙古包头市地震（6.4级） 1996年2月3日云南丽江地震（7.0级） 1976年8月16日四川松潘—平武地震（7.2级） 1976年7月28日河北唐山地震（7.8级）死亡 24万人 1976年5月29日云南龙陵地震（7.4级） 1975年2月4日辽宁海城地震（7.3级）
第七章区域稳定性问题
(3)．地下水的影响
地下水影响了岩土层的物理力学性质，也影响地震波的传播。 饱水的粉细砂地层，地震时容易发生液化现象，地表喷水冒砂， 地基强度丧失。 特别饱水的软粘土强度明显降低。 a地下水埋深为0-1米时，土层的地震烈度增值为0.5-1度； b地下水埋深4米时，土层的地震烈度增值为0.25-0.5度；
（3）张性活断层的变形和分支断层错动，主要集中于下降盘；
2．活断层的长度与错距
在活断层区修建大坝和核电站等重要建筑物时，需要活 断层最大错距的资料；在地震预报、水库诱发地震和场地危 险性评价时，也需要了解地震震级与地表断裂长度和错距的 关系
3．活断层错动幅度的测量和平均错动速率的计算
错动幅度是指断层自某一时期以来的总错动量；平均错 动（或蠕滑）速率是断层单位时间内错动的距离。 测量活断层水平错距用得最多的方法是调查错断水系；阶地、 夷平面、古海岸线和古海蚀洞是测量断层垂直断距最常用的 地貌标志。
1973年提出能动断层这一术语代替活断层。美国核管理委员会 和国际原子能委员会规定，具有下列一个或几个特征的断层， 即可认为是：
（1）在过去3.5万年内，在地表或近地表处至少发生过一次运动， 或在过去50万年内发生过重复性质的活动； （2）有足够精确的仪器测定的记录证明大地震活动与断层有直 接关系； （3）与由(1）和(2）的特征确定的能动断层油构造联系，当已知 能动断层运动时，它会预期伴随活动。 在一定义已经在我国核安全局、国家地震局有关规定中采用。 6．我国《水利水电工程地质勘察规范》（99年），根据第四纪构 造运动的研究，应力场的变迁和地质年龄的测定，把晚更新世 （距今10~15万年）以来活动过的断层定义为活断层。 7．美国垦务局在1976年勘察设计规范中，提出以晚更新世早期 （10万年）以来活动过的断层定为活断层。
地质课件-区域构造稳定性评价
活斷層的判別標誌 ——參考標誌
航衛片上判讀的清晰線性影像，小比例尺 地形圖上標示的線形排列的溝穀、山脊、 陡崖等；
區域夷平面或高階地面上明顯的高程差異、 河谷階地位相圖上明顯的轉折、兩岸階地 發育明顯的不對稱性等；
地球物理或化學方法探測的線性異常；
區域構造應力場中活動性強烈的斷層段。
常用斷層活動性測年方法1
關於活斷層的定義，有不同說法。 GB50287：“活斷層指晚更新世（絕對年齡10～15
萬年）以來有過活動，今後還可能活動的斷層”。 修訂GB50287：“活斷層指晚更新世（10萬年）以
來有活動的斷層”。
2.8 區域構造穩定性-活斷層
活斷層的主要研究方法 遙感圖像的解譯判讀 地質地貌法 野外地質調查和測繪 斷層活動年齡的測定 古地震研究 地震資料的分析處理 活動斷層位移監測和測量
≥0.354g
工程場區內有長度 工程場區內有長度
小於10km的活斷層， 大於10km的活斷
但不是M≥5級地震 層，且有5級以上
的發震構造
地震的發震構造
近場區有5≤M＜7級 中強地震或不多於 一次的M≥7級強烈 地震
近場區有多次M≥7 級的強烈地震活動
區域性重磁異常不 有明顯的區域性重
明顯
磁異常
2.8 區域構造穩定性-活斷層
2.8 區域構造穩定性-活斷層
活斷層的判別標誌——直接標誌
1、錯斷晚更新世以來地層的斷層。 2、斷裂帶中的構造岩或被錯動的脈體，經絕對年齡 測定，其最後一次錯動的年代，距今10萬～15萬年 者。
3、根據儀器觀測，沿斷層有位移和地形變（大於 0.1mm/a）者。 4、沿斷層有歷史和現代中、強震震中分佈或晚更新 世以來的古地震遺跡，或密集而頻繁的近期微震活 動者。
区域稳定性工程地质研究
当大洋板块和大陆板块相遇时，通常密度较大的大洋 板块会俯冲到密度较小的大陆板块之下，消减熔人软流圈。 俯冲作用通常会形成海沟、岛弧、弧后盆地的地貌组合。 环太平洋构造带是俯冲型边界的典型代表。 • 当两块大陆板块相遇时，二者相互挤压，以变形缩 短和岩浆作用为主，并最终“焊接”在一起，在板块的结 合处形成一系列的山脉。这里是原来分离的两块大陆缝合 起来的地方，所以也叫地缝合线。以喜马拉雅山为代表的 特提斯构造带是碰撞型边界的代表。 • c．转换型边界 • 转换型边界位于相邻板块相互错动的地方，表现为转 换断层。转换型边界两侧板块相对运动的方向与边界平行， 这里没有物质的增生和消减。
•２） 两种大陆边缘 •活动性大陆边缘：地貌上具有海沟以及与海沟 共生的岛弧或山弧，缺失陆隆。 •海沟：位于洋底边缘的一种狭长凹地，水深常 超过6000米。横剖面为不对称的V字形，近洋 侧缓，近陆侧陡。环太平洋四周都有海沟，印 度洋中也有分布，太平洋缺失。 •岛弧：是在海底火山喷发基础上建筑起来的岛 屿，呈弧状展布，故称岛弧。组成岩石主要是 安山质熔岩及相应成分的侵入岩。
•2.8 区域构造稳定性的评价方法
•一、区域构造稳定性评价的主要内容 •（１）区域构造背景分析：以坝区为中心 300km范围内的地层、岩性、构造、区域 活动性断裂、现代构造应力场、及历史活 动性特征等进行综合研究。 •（２）现代活断层的判定。 •（３）地震危害性。 •（４）水库诱发地震。
二、区域构造稳定性分级
• ３）板块的边界类型 •板块的边界有三种类型：离散型边界、汇聚型边界和 转换型边界。 • a．离散型边界 • 在洋中脊及大陆裂谷地区，板块在这里向两侧分 离，以拉张作用为特征，地幔的玄武 •质岩浆从这里上升沿着拉张裂隙侵入或喷出。这些岩 浆冷却之后成为岩石圈板块的一部 •分。所以这里也是岩石圈新生(增生)的地方。 • b．汇聚型边界 • 汇聚型边界两侧的板块相向运动，形成强烈的挤 压，它以岩浆作用和构造变形变质作 •用为特征，相向运动的结果表现为两种形式：俯冲型 边界和碰撞型边界。
第7章 系统稳定性分析 2 nyquist
Lecture: Nyquist Criterion
Automatic control
Lecture: Nyquist Criterion
因此，我们就可以用系统的开环 传递函数G(s)H(s)来判别系统的稳定 性。
综上所述，用奈奎斯特法判别系统稳定性，一 个系统稳定的充分和必要条件是
z = p – N = 0 或 N=p
nyquistcriterion??s?s平面1p2p2z1zs????????1222asasszszspsp?????????????????????????的幅角变化为????????12222?0szszspsp?????????????????通过观察可以发现a?as平面as??????1212szszspsp????automaticcontrollecture
简化问题： [1+G(s)H(s)]平面和[G(s)H(s)]平面的关系
1 G ( s) H (s)
G ( s ) H ( s )
0
1
在[1+GH]平面上绕原点逆时针旋转的圈数，相 当于在[GH]平面上绕(-1, j0)点逆时针旋转的圈数
3
2012/11/6
Automatic control
A(s)轨迹包围原点的次数，取决于s的轨迹 曲线包围的零点个数和极点个数的差：
1.如果s曲线包围了A(s)的2个极点和2个零点， 则对应的A(s)轨迹将不包围原点。 2.如果s曲线顺时针包围A(s)的1个零点，则A(s) 轨迹将顺时针包围原点一次。 3.如果s曲线既不包围A(s)的极点和也不包围零 点，则A(s)轨迹永远也不会包围原点。
可知特征方程的极点就是开环传递函数的极点，且极点值 是显而易见的，即p1 1和p2 2。但是确定特征方程的 零点z1 ， 2 1.5 j 2.4通常需要解高次代数方程， 较为困难。
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工程地质学
第二节、 第二节、地震的工程地质研究
1、地震 指：接近地表面的岩层中弹性波传播所引起的震动 最广、最多、最严重） 构造地震 （最广、最多、最严重） 按成因分为 分类 火山地震 陷落地震 人工诱发地震 浅源地震（ 浅源地震（0～70Km） 按震源深浅分为 中源地震（70～300Km） 中源地震（70～300Km）
• 1950年8月15日22时9分34秒，中国西藏察隅县发生震级为8. 1950年 15日22时 34秒 中国西藏察隅县发生震级为8. 西藏察隅县发生震级为 级的强烈地震。 6级的强烈地震。喜马拉雅山几十万平方公里大地瞬间面目 全非：雅鲁藏布江在山崩中被截成四段； 全非：雅鲁藏布江在山崩中被截成四段；整座村庄被抛到 江对岸。 江对岸。 • 邢台地震由两个大地震组成：1966年3月8日5时29分14秒， 邢台地震由两个大地震组成：1966年 29分14秒 河北省邢台专区隆尧县发生震级为6.8级的大地震 1966年 发生震级为6.8级的大地震， 河北省邢台专区隆尧县发生震级为6.8级的大地震，1966年 22日16时19分46秒 河北省邢台专区宁晋县发生震级为 3月22日16时19分46秒，河北省邢台专区宁晋县发生震级为 7.2级的大地震 共死亡8064 级的大地震， 8064人 38000人 经济损失10 7.2级的大地震，共死亡8064人，伤38000人，经济损失10 亿元。 亿元。
•
1976年 1976年7月28日3时42分54点2秒，中国河北省唐山市发生 28日 42分54点 中国河北省唐山市发生 河北省唐山市 震级为7.8级的大地震。死亡24.2万人，重伤16万人， 7.8级的大地震 24.2万人 16万人 震级为7.8级的大地震。死亡24.2万人，重伤16万人，一座 重工业城市毁于一旦，直接经济损失100亿元以上， 20世 100亿元以上 重工业城市毁于一旦，直接经济损失100亿元以上，为20世 纪世界上人员伤亡最大的地震。 纪世界上人员伤亡最大的地震。 1988年11月6日21时3分、21时16分，中国云南省澜沧、 1988年11月 21时 21时16分 中国云南省澜沧、 云南省澜沧 耿马发生震级为7.6级 澜沧) 7.2级 耿马)的两次大地震。 发生震级为7.6 耿马发生震级为7.6级(澜沧)、7.2级(耿马)的两次大地震。 相距120公里的两次地震，时间仅相隔13分钟， 120公里的两次地震 13分钟 相距120公里的两次地震，时间仅相隔13分钟，两座县城被 夷为平地， 4105人 死亡743 743人 经济损失25.11亿元。 25.11亿元 夷为平地，伤4105人，死亡743人，经济损失25.11亿元。
地震引起稻田隆起(台中雾峰 断层通过稻田时， 地震引起稻田隆起 台中雾峰) 断层通过稻田时，将 台中雾峰 稻田的一侧抬起数公尺形成犹如梯田一般的景象。 稻田的一侧抬起数公尺形成犹如梯田一般的景象。
地震引起操场隆起(台中国小 地震引起操场隆起 台中国小) 台中国小
2007年 2007年3月25日上午日本石川县能登半岛海域发生的里氏6.9级 25日上午日本石川县能登半岛海域发生的里氏6.9级 日上午日本石川县能登半岛海域发生的里氏6.9 地 是由日本西部海底板块内部的断层移动所引发, 震，是由日本西部海底板块内部的断层移动所引发,上图为地震 所毁坏的公路
1932年12月25日10时 1932年12月25日10时4分27秒，中国甘肃昌马堡发生 27秒 中国甘肃昌马堡发生 甘肃昌马堡 震级为7.6级的大地震。死亡7万人。地震发生时， 震级为7.6级的大地震。死亡7万人。地震发生时，有黄风 7.6级的大地震 白光在黄土墙头“扑来扑去” 山岩乱蹦冒出灰尘， 白光在黄土墙头“扑来扑去”；山岩乱蹦冒出灰尘，中国 著名古迹嘉峪关城楼被震坍一角；疏勒河南岸雪峰崩塌； 著名古迹嘉峪关城楼被震坍一角；疏勒河南岸雪峰崩塌； 千佛洞落石滚滚……余震频频，持续竟达半年。 余震频频，持续竟达半年。 千佛洞落石滚滚 余震频频 1933年 1933年8月25日15时50分30秒，中国四川茂县叠溪镇发 25日15时50分30秒 中国四川茂县叠溪镇发 四川茂县叠溪镇 生震级为7.5级的大地震。地震发生时，地吐黄雾， 生震级为7.5级的大地震。地震发生时，地吐黄雾，城郭无 7.5级的大地震 存，有一个牧童竟然飞越了两重山岭。巨大山崩使岷江断 有一个牧童竟然飞越了两重山岭。 流，壅坝成湖。这次的地震对汶川地震应该有启示。 壅坝成湖。这次的地震对汶川地震应该有启示。
深源地震（大于300Km） 深源地震（大于300Km） 300Km
人类工程活动如采矿、水库蓄水、深井注水、 人类工程活动如采矿、水库蓄水、深井注水、 地下爆炸也可诱发地震。 地下爆炸也可诱发地震。 构造地震是现代地壳运动所产生的一种突发事 构造地震是现代地壳运动所产生的一种突发事 件，是地球上分布最广、数量最多、危害最为严 是地球上分布最广、数量最多、 重的地震，世界上 ％ 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。 地震均属构造地震。
国内外重大地震灾害： 国内外重大地震灾害： • 日本东京7.6级地震（1925），死亡人数20多万 日本东京7.6级地震（1925），死亡人数20 7.6级地震 ），死亡人数20多万 • 日本阪神7.2 级地震（1995），死亡人数5502 日本阪神7.2 级地震（1995），死亡人数5502 ），死亡人数 • 俄罗斯库页岛7.1 级地震（1991） ，死亡人数1989 俄罗斯库页岛7.1 级地震（1991） 死亡人数1989 • 台湾7.1 级地震（1992） ，死亡数千人 台湾7.1 级地震（1992） • 唐山7.8 级地震（1976） ，死亡242769人，重伤164851人， 唐山7.8 级地震（1976） 死亡242769 242769人 重伤164851 164851人 其中7200户灭绝，3817人瘫痪 4000多儿童成为孤儿 7200户灭绝 人瘫痪， 多儿童成为孤儿， 其中7200户灭绝，3817人瘫痪，4000多儿童成为孤儿，直 接经济损失196 196亿 重建费106 106亿 接经济损失196亿，重建费106亿。为二十世纪十大灾难之 一 我国是地震灾害多发国家，有记录历史资料以来， 我国是地震灾害多发国家，有记录历史资料以来，共发 级以上地震20 20多次 生8级以上地震20多次 地震灾害成功预测预报实例：1975.2.4海城地震 海城地震（ 地震灾害成功预测预报实例：1975.2.4海城地震（7.3 ）、1976.5.29云南龙陵—潞西地震 7.5级 1976.5.29云南龙陵 潞西地震（ 级）、1976.5.29云南龙陵 潞西地震（7.5级）、 1976.8. 16四川松潘 平武地震（7.3级 四川松潘—平武地震 1971.3.23新疆乌恰地 16四川松潘 平武地震（7.3级）、 1971.3.23新疆乌恰地 6.3级 震（6.3级）
地震引起大坝破坏(台中石岗 地震引起大坝破坏 台中石岗) 台中石岗
断层经过河床时， 断层经过河床时，将 上游的河床抬起， 上游的河床抬起，就 形成瀑布的景观。 形成瀑布的景观。这 次的地震断层在石冈 的大甲溪河床上形成 一个落差约8 一个落差约8公尺的 瀑布奇景
地震引起埠丰桥 断裂， 断裂，河床抬高 8m,形成叠水 形成叠水 (石岗 石岗) 石岗
• 1999年9月21日凌晨1时47分，台湾省南投县集集发 1999年 21日凌晨1 47分 日凌晨 生7.6级大地震，震源深度10公里左右，重灾区在 7.6级大地震，震源深度10公里左右， 级大地震 10公里左右 日月潭地区。该区有许多活断层，开始是“ 日月潭地区。该区有许多活断层，开始是“双冬断 层”发生活动，同时牵动相邻的车笼埔断层的大规 发生活动， 模滑动，导致断层沿岸的丰原、大境、务峰、 模滑动，导致断层沿岸的丰原、大境、务峰、中兴 新村、南投和名间、竹川等市县村镇地区的灾难性 新村、南投和名间、 破坏，大部分地段已被夷为平地。整个灾区死亡23 破坏，大部分地段已被夷为平地。整个灾区死亡23 29人 39人 倒塌各种建筑9909 9909栋 29人，伤8722人，失踪39人，倒塌各种建筑9909栋， 8722人 失踪39 严重破坏7575栋 受灾人口250万 灾民32 32万 严重破坏7575栋，受灾人口250万，灾民32万，财 7575 250 产损失92亿美元。 产损失92亿美元。 92亿美元
唐山地震后， 唐山地震后，房屋几乎全部坍塌
唐山地震（1976的唐山市胜利桥
2008.5.21 汶川大地震位于震中的映秀镇
中国十二次大地震
1556年中国陕西华县8级地震，死亡人数高达83万人。 1556年中国陕西华县8级地震，死亡人数高达83万人。是目 年中国陕西华县 83万人 前世界已知死亡人数最多的地震。 前世界已知死亡人数最多的地震。 1668年 1668年7月25日晚8时左右，山东郯城大地震震级为8.5级郯 25日晚8时左右，山东郯城大地震震级为8.5级郯 日晚 大地震震级为8.5 城大地震，波及8 161县 城大地震，波及8省161县，是中国历史上地震中最大的地震之 破坏区面积50万平方公里以上，史称“旷古奇灾” 50万平方公里以上 一，破坏区面积50万平方公里以上，史称“旷古奇灾” 。 1920年12月16日20时 1920年12月16日20时5分53秒，中国宁夏海原县发生震级为8. 53秒 中国宁夏海原县发生震级为8. 宁夏海原县发生震级为 级的强烈地震。死亡24万人，毁城四座，数十座县城遭受破坏。 24万人 5级的强烈地震。死亡24万人，毁城四座，数十座县城遭受破坏。 1927年 1927年5月23日6时32分47秒，中国甘肃古浪发生震级为8级的 23日 32分47秒 中国甘肃古浪发生震级为8 甘肃古浪发生震级为 强烈地震。死亡4万余人。地震发生时，土地开裂， 强烈地震。死亡4万余人。地震发生时，土地开裂，冒出发绿的 黑水，硫磺毒气横溢，熏死饥民无数。 黑水，硫磺毒气横溢，熏死饥民无数。
1970年 1970年1月5日1时0分34秒，中国云南省通海县发生 34秒 中国云南省通海县发生 云南省通海县 震级为7.7级的大地震。死亡15621人 伤残32431人 震级为7.7级的大地震。死亡15621人，伤残32431人。为中 7.7级的大地震 15621 32431 国1949年以来继1954年长江大水后第二个死亡万人以上的 1949年以来继1954年长江大水后第二个死亡万人以上的 年以来继1954 重灾。 重灾。 1975年 1975年2月4日19时36分6秒，中国辽宁省海城县发生震 19时36分 中国辽宁省海城县发生震 辽宁省海城 级为7.3级的大地震。由于此次地震被成功预测预报预防， 级为7.3级的大地震。由于此次地震被成功预测预报预防， 7.3级的大地震 使更为巨大和惨重的损失得以避免，它因此被称为20世纪 使更为巨大和惨重的损失得以避免，它因此被称为20世纪 20 地球科学史和世界科技史上的奇迹。 地球科学史和世界科技史上的奇迹。
第二节、 第二节、地震的工程地质研究
1、地震 指：接近地表面的岩层中弹性波传播所引起的震动 最广、最多、最严重） 构造地震 （最广、最多、最严重） 按成因分为 分类 火山地震 陷落地震 人工诱发地震 浅源地震（ 浅源地震（0～70Km） 按震源深浅分为 中源地震（70～300Km） 中源地震（70～300Km）
• 1950年8月15日22时9分34秒，中国西藏察隅县发生震级为8. 1950年 15日22时 34秒 中国西藏察隅县发生震级为8. 西藏察隅县发生震级为 级的强烈地震。 6级的强烈地震。喜马拉雅山几十万平方公里大地瞬间面目 全非：雅鲁藏布江在山崩中被截成四段； 全非：雅鲁藏布江在山崩中被截成四段；整座村庄被抛到 江对岸。 江对岸。 • 邢台地震由两个大地震组成：1966年3月8日5时29分14秒， 邢台地震由两个大地震组成：1966年 29分14秒 河北省邢台专区隆尧县发生震级为6.8级的大地震 1966年 发生震级为6.8级的大地震， 河北省邢台专区隆尧县发生震级为6.8级的大地震，1966年 22日16时19分46秒 河北省邢台专区宁晋县发生震级为 3月22日16时19分46秒，河北省邢台专区宁晋县发生震级为 7.2级的大地震 共死亡8064 级的大地震， 8064人 38000人 经济损失10 7.2级的大地震，共死亡8064人，伤38000人，经济损失10 亿元。 亿元。
•
1976年 1976年7月28日3时42分54点2秒，中国河北省唐山市发生 28日 42分54点 中国河北省唐山市发生 河北省唐山市 震级为7.8级的大地震。死亡24.2万人，重伤16万人， 7.8级的大地震 24.2万人 16万人 震级为7.8级的大地震。死亡24.2万人，重伤16万人，一座 重工业城市毁于一旦，直接经济损失100亿元以上， 20世 100亿元以上 重工业城市毁于一旦，直接经济损失100亿元以上，为20世 纪世界上人员伤亡最大的地震。 纪世界上人员伤亡最大的地震。 1988年11月6日21时3分、21时16分，中国云南省澜沧、 1988年11月 21时 21时16分 中国云南省澜沧、 云南省澜沧 耿马发生震级为7.6级 澜沧) 7.2级 耿马)的两次大地震。 发生震级为7.6 耿马发生震级为7.6级(澜沧)、7.2级(耿马)的两次大地震。 相距120公里的两次地震，时间仅相隔13分钟， 120公里的两次地震 13分钟 相距120公里的两次地震，时间仅相隔13分钟，两座县城被 夷为平地， 4105人 死亡743 743人 经济损失25.11亿元。 25.11亿元 夷为平地，伤4105人，死亡743人，经济损失25.11亿元。
地震引起稻田隆起(台中雾峰 断层通过稻田时， 地震引起稻田隆起 台中雾峰) 断层通过稻田时，将 台中雾峰 稻田的一侧抬起数公尺形成犹如梯田一般的景象。 稻田的一侧抬起数公尺形成犹如梯田一般的景象。
地震引起操场隆起(台中国小 地震引起操场隆起 台中国小) 台中国小
2007年 2007年3月25日上午日本石川县能登半岛海域发生的里氏6.9级 25日上午日本石川县能登半岛海域发生的里氏6.9级 日上午日本石川县能登半岛海域发生的里氏6.9 地 是由日本西部海底板块内部的断层移动所引发, 震，是由日本西部海底板块内部的断层移动所引发,上图为地震 所毁坏的公路
1932年12月25日10时 1932年12月25日10时4分27秒，中国甘肃昌马堡发生 27秒 中国甘肃昌马堡发生 甘肃昌马堡 震级为7.6级的大地震。死亡7万人。地震发生时， 震级为7.6级的大地震。死亡7万人。地震发生时，有黄风 7.6级的大地震 白光在黄土墙头“扑来扑去” 山岩乱蹦冒出灰尘， 白光在黄土墙头“扑来扑去”；山岩乱蹦冒出灰尘，中国 著名古迹嘉峪关城楼被震坍一角；疏勒河南岸雪峰崩塌； 著名古迹嘉峪关城楼被震坍一角；疏勒河南岸雪峰崩塌； 千佛洞落石滚滚……余震频频，持续竟达半年。 余震频频，持续竟达半年。 千佛洞落石滚滚 余震频频 1933年 1933年8月25日15时50分30秒，中国四川茂县叠溪镇发 25日15时50分30秒 中国四川茂县叠溪镇发 四川茂县叠溪镇 生震级为7.5级的大地震。地震发生时，地吐黄雾， 生震级为7.5级的大地震。地震发生时，地吐黄雾，城郭无 7.5级的大地震 存，有一个牧童竟然飞越了两重山岭。巨大山崩使岷江断 有一个牧童竟然飞越了两重山岭。 流，壅坝成湖。这次的地震对汶川地震应该有启示。 壅坝成湖。这次的地震对汶川地震应该有启示。
深源地震（大于300Km） 深源地震（大于300Km） 300Km
人类工程活动如采矿、水库蓄水、深井注水、 人类工程活动如采矿、水库蓄水、深井注水、 地下爆炸也可诱发地震。 地下爆炸也可诱发地震。 构造地震是现代地壳运动所产生的一种突发事 构造地震是现代地壳运动所产生的一种突发事 件，是地球上分布最广、数量最多、危害最为严 是地球上分布最广、数量最多、 重的地震，世界上 ％ 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。 地震均属构造地震。
国内外重大地震灾害： 国内外重大地震灾害： • 日本东京7.6级地震（1925），死亡人数20多万 日本东京7.6级地震（1925），死亡人数20 7.6级地震 ），死亡人数20多万 • 日本阪神7.2 级地震（1995），死亡人数5502 日本阪神7.2 级地震（1995），死亡人数5502 ），死亡人数 • 俄罗斯库页岛7.1 级地震（1991） ，死亡人数1989 俄罗斯库页岛7.1 级地震（1991） 死亡人数1989 • 台湾7.1 级地震（1992） ，死亡数千人 台湾7.1 级地震（1992） • 唐山7.8 级地震（1976） ，死亡242769人，重伤164851人， 唐山7.8 级地震（1976） 死亡242769 242769人 重伤164851 164851人 其中7200户灭绝，3817人瘫痪 4000多儿童成为孤儿 7200户灭绝 人瘫痪， 多儿童成为孤儿， 其中7200户灭绝，3817人瘫痪，4000多儿童成为孤儿，直 接经济损失196 196亿 重建费106 106亿 接经济损失196亿，重建费106亿。为二十世纪十大灾难之 一 我国是地震灾害多发国家，有记录历史资料以来， 我国是地震灾害多发国家，有记录历史资料以来，共发 级以上地震20 20多次 生8级以上地震20多次 地震灾害成功预测预报实例：1975.2.4海城地震 海城地震（ 地震灾害成功预测预报实例：1975.2.4海城地震（7.3 ）、1976.5.29云南龙陵—潞西地震 7.5级 1976.5.29云南龙陵 潞西地震（ 级）、1976.5.29云南龙陵 潞西地震（7.5级）、 1976.8. 16四川松潘 平武地震（7.3级 四川松潘—平武地震 1971.3.23新疆乌恰地 16四川松潘 平武地震（7.3级）、 1971.3.23新疆乌恰地 6.3级 震（6.3级）
地震引起大坝破坏(台中石岗 地震引起大坝破坏 台中石岗) 台中石岗
断层经过河床时， 断层经过河床时，将 上游的河床抬起， 上游的河床抬起，就 形成瀑布的景观。 形成瀑布的景观。这 次的地震断层在石冈 的大甲溪河床上形成 一个落差约8 一个落差约8公尺的 瀑布奇景
地震引起埠丰桥 断裂， 断裂，河床抬高 8m,形成叠水 形成叠水 (石岗 石岗) 石岗
• 1999年9月21日凌晨1时47分，台湾省南投县集集发 1999年 21日凌晨1 47分 日凌晨 生7.6级大地震，震源深度10公里左右，重灾区在 7.6级大地震，震源深度10公里左右， 级大地震 10公里左右 日月潭地区。该区有许多活断层，开始是“ 日月潭地区。该区有许多活断层，开始是“双冬断 层”发生活动，同时牵动相邻的车笼埔断层的大规 发生活动， 模滑动，导致断层沿岸的丰原、大境、务峰、 模滑动，导致断层沿岸的丰原、大境、务峰、中兴 新村、南投和名间、竹川等市县村镇地区的灾难性 新村、南投和名间、 破坏，大部分地段已被夷为平地。整个灾区死亡23 破坏，大部分地段已被夷为平地。整个灾区死亡23 29人 39人 倒塌各种建筑9909 9909栋 29人，伤8722人，失踪39人，倒塌各种建筑9909栋， 8722人 失踪39 严重破坏7575栋 受灾人口250万 灾民32 32万 严重破坏7575栋，受灾人口250万，灾民32万，财 7575 250 产损失92亿美元。 产损失92亿美元。 92亿美元
唐山地震后， 唐山地震后，房屋几乎全部坍塌
唐山地震（1976的唐山市胜利桥
2008.5.21 汶川大地震位于震中的映秀镇
中国十二次大地震
1556年中国陕西华县8级地震，死亡人数高达83万人。 1556年中国陕西华县8级地震，死亡人数高达83万人。是目 年中国陕西华县 83万人 前世界已知死亡人数最多的地震。 前世界已知死亡人数最多的地震。 1668年 1668年7月25日晚8时左右，山东郯城大地震震级为8.5级郯 25日晚8时左右，山东郯城大地震震级为8.5级郯 日晚 大地震震级为8.5 城大地震，波及8 161县 城大地震，波及8省161县，是中国历史上地震中最大的地震之 破坏区面积50万平方公里以上，史称“旷古奇灾” 50万平方公里以上 一，破坏区面积50万平方公里以上，史称“旷古奇灾” 。 1920年12月16日20时 1920年12月16日20时5分53秒，中国宁夏海原县发生震级为8. 53秒 中国宁夏海原县发生震级为8. 宁夏海原县发生震级为 级的强烈地震。死亡24万人，毁城四座，数十座县城遭受破坏。 24万人 5级的强烈地震。死亡24万人，毁城四座，数十座县城遭受破坏。 1927年 1927年5月23日6时32分47秒，中国甘肃古浪发生震级为8级的 23日 32分47秒 中国甘肃古浪发生震级为8 甘肃古浪发生震级为 强烈地震。死亡4万余人。地震发生时，土地开裂， 强烈地震。死亡4万余人。地震发生时，土地开裂，冒出发绿的 黑水，硫磺毒气横溢，熏死饥民无数。 黑水，硫磺毒气横溢，熏死饥民无数。
1970年 1970年1月5日1时0分34秒，中国云南省通海县发生 34秒 中国云南省通海县发生 云南省通海县 震级为7.7级的大地震。死亡15621人 伤残32431人 震级为7.7级的大地震。死亡15621人，伤残32431人。为中 7.7级的大地震 15621 32431 国1949年以来继1954年长江大水后第二个死亡万人以上的 1949年以来继1954年长江大水后第二个死亡万人以上的 年以来继1954 重灾。 重灾。 1975年 1975年2月4日19时36分6秒，中国辽宁省海城县发生震 19时36分 中国辽宁省海城县发生震 辽宁省海城 级为7.3级的大地震。由于此次地震被成功预测预报预防， 级为7.3级的大地震。由于此次地震被成功预测预报预防， 7.3级的大地震 使更为巨大和惨重的损失得以避免，它因此被称为20世纪 使更为巨大和惨重的损失得以避免，它因此被称为20世纪 20 地球科学史和世界科技史上的奇迹。 地球科学史和世界科技史上的奇迹。