文档介绍：水库诱发地震在长江三峡库区的研究综述
[摘要] 中国长江三峡工程于2003 年6 月1 日正式下闸蓄水, 6 月7 日起突然在湖北省巴东县城北信陵镇沿江一线发生了2 000 多次密集的小震群, 引起了大家的严重关切, 在未来的几年内随着二期和三期工程的完工,水位将提高到156 m 和175 m , 是否会诱发更大更强的地震? 根据地震构造的观点分析了库区东段几条活动断裂的分布、交汇关系和孕震能力, 认为巴东和秭归可能为两个潜在震源区, ,地震烈度可达Ⅶ°~ Ⅷ°; 并可能诱发库区内众多滑坡体的复活, 导致严重的地质灾害。
[关键词] 长江三峡水库; 水库诱发地震; 地质灾害
0 引言
长江三峡水库蓄水后, 2003 年6 月10 日晚22时坝前水位达到一期预计高程135 m。在水位上升过程中, 6 月7 日下午3 点36 分起突然发生了2 000多次的小地震。此次地震群集活动与水库蓄水时间相吻合, 引起了人们的严重关注: 今后水位还要增高40 m , 是否会引起更大的地震?我将从一下几个方面来阐述:
1 水库诱发地震的机理
水库诱发地震是多种因素综合作用的结果。它与水库的地质构造,活动性断裂区域构造应力场状态,岩体的渗透性与可溶性,岩体力学特性,地区的水文地质条件,地区的历史地震活动及现代地震活动状态,太阳黑子,月相,气象条件等因素有关。
综合上述复杂因素, 我们认为水库诱发地震的成因机制, 水库区的岩体渗透性与构造条件是内因, 水库蓄水是外因, 内因通过外因起作用而诱发地震。对于任何一个水库若产生诱发地震, 必须具备上述的外因和内因的联合作用, 否则都不可能产生诱发地震。内因通过外因作用的内涵是什么? 可从以下几方面加以论述。
水库荷载的直接或间接影晌
由于水库的水重量加在断裂的岩层上, 改变了原有的相对平衡状态, 促使产生地震。但计算表明, 这一荷载与岩层的重量相比, 很微小, 并不应该产生这样严重后果。但在岩溶地区, 又加上活动断裂的地应力平衡处于临界状态。在这种地区建造水库, 常常会提高岩溶水域的天然水位, 由此产生的荷载有时远远大于水库本身对地基的荷载。在这种地区, 水库对地震的影响机率相当大。南斯拉夫特雷比什尼察河上建造的格兰卡赖窝坝就是一例。在我国14 座水库地震中有1 座的震中区的岩性与碳酸岩类及其它可溶岩类有关, 占7 8 . 6% , 比例数极大。
孔隙水压力的作用
库水经过裂隙进入深层, 产生了孔隙水压力, 减小了岩石的正应力, 相应剪应力增大,造成岩体位移, 因而产生地震。这一观点的根据是: 水库地震的特征之一是地震随水位变化而改变, 而且常在最高水位时发生较大地震, 因而推断是由于孔隙水压力作用。另外一个依据就是在斑比较详细的记录地震之后, 地震常发生于最高水位之后的一段时间中, 解释滞后现象, 也认为是由于水缓慢渗透, 需要一段时间。还有在蓄水初期由于水库近旁孔隙水压力相当高, 而远离水库的地方低, 所以在靠近水库的地方容易产生诱发地震。然而随着时间的推移孔隙水压在离水库较远的地方也会升高, 相反由重量引起的应力增加大体上是不变的,其结果在远离水库的地方也有震源。另外如果水库水位急剧下降则由重量产生的应力迅速减少
, 但孔隙水压力却不能同步下降。因此