水库诱发地震简述
水库诱发地震
谢谢
3.1.2震源深度问题 按照过去归纳总结出的水库诱发地震震源深度规律，水库诱 发地震的震源深度一般不大于10km。而汶川8.0级地震微观 震中深度为19km，已超过了多数水库诱发地震的典型深度指 标。
03 汶川地震的特点
3.2汶川地震与库水位及水荷载随时间变化的相关性。
2005年10月1日，紫坪铺水库正式下闸蓄水，当年冬春库水位限制在830m以下。2006年夏秋汛期似有几次洪 水过境，水位控制在850m以下，且持续了四个月。
03 汶川地震的特点
3.1汶川地震活动与水库的空间联系
3.1.1微观震中距水库最高淹没线仅4km 汶川8.0级地震的微观震中位于北纬31.0°、东经103.4°。所
谓微观震中是地震仪器测定的震中位置，对于破裂长度超过 300km的汶川8.0级特大地震微观震中即是该地震的起始破裂 点（震源）对应的震中位置。由图可见，汶川地震的微观震 中位置距紫坪铺水库蓄满水的淹没边沿仅4km。 按照过去归纳总结出的水库诱发地震空间震中空间分布规律， 水库诱发地震多发生于水库边岸几千米到十几千米范围内。 但是宏观观震中位于汶川县漩口镇何家山的一个叫“莲花芯” 的山顶。地震时，龙门山中央断裂带中的花岗岩和花岗闪长 岩在强烈地逆冲挤压和剪切作用下，瞬间发生无数脆性破裂， 约400万m³的白色岩石干碎屑流在短短的不到两分钟时间内 将两千多米长的山谷填平。。碎屑流是干的，说明宏观震中 断裂带岩石破裂与水或其它流体无关。
的文本后，在此框中选择粘贴
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。
水库诱发地震机理分析
水库诱发地震机理分析
水库诱发地震的机理可以通过以下几个方面进行分析：
1. 水库水体的加重效应：水库的蓄水会增加地表的负荷，对于地下岩石产生压力。
如果岩石处于应力平衡状态下，水库蓄水可能会破坏平衡导致地震发生。
2. 水库水体的重力效应：水库蓄水会改变地下岩石的重力场分布，可能会导致岩石体发生应力调整，从而导致地震。
3. 水库水体的滑动效应：水库蓄水会增加地下岩石体的水压，减小岩石的摩擦力，使得地下岩石体相互之间发生滑动，引发地震。
4. 水库与断层的相互关系：水库的建设可能会改变地下断层的应力状态，使得原本处于相对平衡状态的断层重新活跃，从而诱发地震。
需要注意的是，水库诱发地震的机理可能与地质条件、水库建设方式、水库蓄水过程等因素有关，因此具体情况需要具体分析。
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
一. 地震的一些基本概念
5.震级与烈度 （2）地震烈度
一次地震对某一地区的影响和破坏程度称地震烈 度，简称为烈度。用I表示。 一般而言，震级越大，烈度就越大。同一次地震， 震中距小烈度就高，反之烈度就低。影响烈度的 因素，除了震级、震中距外，还与震源深度、地 质构造和地基条件等因素有关。
地震烈度表是评定烈度的标准和尺度,我国在1980 年制定了《中国地震烈度表》,将地震烈度分为112度。
因人为因素直接造成的地震是人工地震。 如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；在深 井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了 地壳的压力，有时也会诱发地震。 1962年3月19日在广东河源新丰江水库坝区发 生了迄今我国最大的水库诱发地震，震级为 6.1级。
一. 地震的一些基本概念
4.地震分类 （2）按震源深浅分类 浅源地震—震源深度小于70千米的称为浅源地震。 全世界85%以上的地震都是浅源地震。 中源地震—震源深度在70至300千米的称为中源地震。 深源地震—震源深度在300千米以上的称为深源地震。
b.水灾:由水坝决口或山崩拥塞河道等引起；
c.毒气泄漏:由建筑物或装置破坏等引起；
目前有记录的最深震源达720公里。
浅源地震波及范围小，但破坏力大；深源地震波及 范围大，但破坏力小。
2002年6月29日晨1：20发生于吉林的7.2级地震， 震源深度为540km，无破坏。 1960年2月29日发生于摩洛哥艾加迪尔城的5.8级 地震，深度为3km。震中破坏极为严重，但破坏 仅局限在震中8km内。
环境岩土工程
第六讲 建筑物抗震设计及水库诱发地震
5月31日，受飓风“阿加莎”的影响，危地马拉首都危地 马拉城出现一个深达60米塌陷洞，有目击称一幢3层建筑 坠入洞中，至少造成1人死亡。 (凤凰网2010年6月1日)
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。
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=0.43γh②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
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
按照多成因理论，常见的水库诱发地震主要有三种类型：构造破裂型、岩溶塌陷型和地壳表层卸荷型。
构造型水库地震有可能达到中等(4.5级)以上强度，破坏性水库地震绝大部分属于构造型水库地震。
岩溶塌陷型水库地震只出现在碳酸盐岩分布的库段，与岩溶洞穴和地下管道系统的发育有关，震级一般小于4级。
地壳表层卸荷型水库地震具有一定的随机性，在断裂发育、坚硬脆性的岩体中，具备一定的卸荷应力和水动力条件时即可发生，但其震级一般在3级以下。
实用的水库诱发地震预测模型至少必须能辨别出上述三种主要类型的诱震环境，并分别进行预测。
对于不常见的水库地震类型，最好也具有一定的识别能力。
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。
地震监测是大型水利水电工程的常规监测项目之一。
在前期勘测阶段或开始施工阶段就应进行地震监测台网建设，积累地震本底资料，以便对比水库蓄水前后地震活动的变化情况。
据不完全统计，设立了地震台站的大型水库工程已经超
过40座，设立了比较先进的遥测地震台网的目前已有11个。
在确保大坝抗震安全，保证工程顺利施工和运行方面发挥了重要作用。
我们认为，下一步应采取理论与实践相结合的方法，深入探讨水库地震的成因机制、判别标志和预测评价方法等问题。
将GIS(地理信息系统)技术引入水库诱发地震的研究中，建立集分析预测评价、安全监测预警和防震抗灾决策支持为一体的综合系统。
中国水利水电科学研究院工程抗震研究中心
地址：北京市海淀区车公庄西路20号
邮编：100044
电话：+86-10-68415522转6224、6517
传真：+86-10-68478065
Email：eerc@。