[2017年整理]三峡水库诱发地震可能性研究.docxVIP

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, 蓄水后有引发5.5级左右的地震可能,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。 1.1 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。 1.2 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。因此当水位急剧下降时, 也有可能诱地震。苏联乌兹别克地区的奴列克( N u r e k ) 和恰尔瓦科( C h a r r a k ) 两个大小水库都有这种情况。部岩体渗透, 当温度较低的库水与深部干热岩体相遇时, 水一方面加温、膨胀和气化, 产生压力, 另一方面, 干热的岩体由于温差而产生的应力, 导致岩体破裂, 从而诱发地震。 1.3 渗透水的润滑作用 自从在美国有几个深钻孔住水诱发地震之后, 这种观点逐渐增强了, 岩石裂隙和破碎带在饱和之后, 抗剪强度会大大降低。因此水在这时便起润滑作用, 使原来已处于稳定临界状态下的岩层开始移动,因而诱发地震 1.4 温度应力的作用 水库蓄水后, 库水在水头压力下向深部岩体渗透, 当温度较低的库水与深部干热岩体相遇时, 水一方面加温、膨胀和气化, 产生压力, 另一方面, 干热的岩体由于温差而产生的应力, 导致岩体破裂, 从而诱发地震。 1.5 浸水以后岩层的物理化学作用 这种观点认为, 在地下岩层遇水以后, 亲水岩层大量吸水、膨胀, 或发生重结晶, 或发生某种化学变化, 因而促使岩层增加了不稳定性, 以致诱发地震。总之, 各个水库的地质条件是不一样的, 诱发地震的原因也是不一样的, 诱震机制是多元的。库水渗入深部岩体, 所产生的机械力是水库地震的力源。这种力除库水渗透压力外, 水体自重及附加荷重, 温度应力、岩层膨胀或重结晶而产生的结构力, 都是