基于时序雷达影像监测龙滩水库库区形变过程与研究.pdfVIP

1 ·998· 中国地球物理201 (27)InSAR技术与地壳运动 基于时序雷达影像监测龙滩水库库区形变过程研究 Deformationevolutionof reservoir Monitoring Longtan areabasedonMT-InSAR 宋小刚P 单新建1 赵爱国2 Shan Zhao SongXiaogangXinjianAiguo 1．中国地震局地质研究所 北京100029；2．加拿大对地观测技术有限公司 龙滩水电站工程位于中国珠江干流红水河上游的广‘西省天峨县境内，是目前中国内地仪次于长江三峡 岛山峡谷型高坝人库容水库(郭培兰，2006)。龙滩库区位于桂西北中强地震活动区，库区附近有多处北 东向和北西向断裂带的交汇部位，主要活动断层为旋扭断层，属走滑型应力状态，具备产生诱发地震的条 间不断发生大量的中小地震，其中2007年7月17日于大坝北方数千米处发生的天峨4．2级地震序列，引 起了社会的高度关注(陈翰林等，2009)。龙滩数字遥测地震台网监测资料分析，蓄水以来，库区地震活 动频度和强度虽时起时落，但地震活动总趋势是增强的，并多发生以集中释放应变能方式的小震群活动(史 水甲，2009)，可见地震活动与水库蓄水过程密切相关。一些研究表明，水库开始蓄水后的几年往往有可 能诱发较强地震。随着水位的增高，压力增大，水会逐渐侵蚀、渗透到岩缝，水库岩体在巨人的水荷载作 系。龙滩库区区域地壳形变的监测研究，可以为水库诱发地震预测提供依据。 传统的人地测量方法GPS、水准，无论在布网密度还足观测强度都明显不能满足大面积区域形变监测 的需要。龙滩库区地形起伏较大，用GPS及其它方法布网观测是相当困难的，且成本很高，而InSAR技 术则可以弥补其不足，能够清晰直观地反映观测区域地形变的全貌，可以直接获得运动与变形“图像”。 (MT-InSAR)技术基于时序影像，在消除各种误差后，可以获取到精确的时序形变场信息。这样的结果 一_日．获取，既能检验或证实地质、地球物理结论，又能揭示出以往认识的偏差和不足、修正原假说、提出 新模式。对于龙滩这样+个库容为273亿立方米的水库，蓄水后在一个局部区域增加几百亿吨的负荷，会 引起明显的地壳形变，形变如何变化需要精确的监测研究。为了揭示龙滩库区地表形变场变化与水库加卸 载及渗透过程之问的关系。本文利用MT-InSAR技术获取了水库在蓄水和排水过程中库区地表形变场时空 演化过程，结合水位资料对形变特征进行分析，分析水一地表形变一诱发地震的相互影响机制，探讨引起 地形变或水库诱发地震的条件以及可能的前兆现象。 PALSAR影像进行处理，在解决了植被覆盖区失相T问题、大气影响和地形、轨道误差影响的难题后，获 取了水库在蓄水和排水过程中库区精确的地表形变场时空演化图像，与水位资料的关联分析结果显示， MT-InSAR获取到的形变过程与水位历史有非常好的相关性。两种数据结果揭示出了相似的规律，即由于 水荷载影响，水域周边区域基本上都会发生相对沉降，沉降幅度随着季节、水位的不同而进行周期性的变 化。每年水位抬升时间丰要发生在6月份左右，之后水位快速抬升，形变也随之加剧，而在7～8月份形变 一般会达到最大值，然后随着水位缓慢降低，水荷载减轻，库区形变又会发生叫弹。时空形变数据统计分 析结果表明，雨季内发生的形变在雨季过后，约60％形变可以恢复，剩余为永久性形变。两种数据结果对 比发现，ALOS结果的形变幅度要人于ASAR结果，这是由于波段、观测模式及入射角不同造成的。 参考文献 【l】郭培兰，等．龙滩水库地震危险性分析【J]．高原地震，2006，18(4)：17～23． 【2】史水平，等．龙滩库区蓄水初期水库诱发地震活动分析【J】．地震地磁观测与研究，2009，30(6)：“11． 【3】陈翰林，等．龙滩水库地震精定位及活动特征研究[J]．地球物理学报，2009，52(8)：2035～2043． a1．Pore diffusionandthemechanismofreservoir-induced 【4】TalwaniP