水库诱发地震资料

合集下载
  1. 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. 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. 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)。

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。

不得不采取多种措施补救。

科依纳水库的发
电机组和涡轮机受到严重的损坏。

在地震发生之后,工程地质人员再对该地的地质情况进行调查,发现原来认为是坚硬
的玄武岩中,原来有许多中小断层。

这些被认为是不活动的断层,在水库建造之后,又重
新活动起来。

由于水库大坝高度大,相应的水压也大,大量库水大量渗透进去,使岩石间
的摩擦力大为减小,从而破坏了岩石间的应力平衡,造成了断层的运动,这种运动的结果
便是地震。

印度科依纳水库地震的一个重要的现象就是,只要一进入雨季,水库水位高涨,水压加大,水库地震就在这时发生。

在印度科依纳水库诱发地震之前,人们认为水库诱发地震的强度不会超过6级。

但是
科依纳水库诱发地震之后,这个指标修正为6.5级。

2.美国的OROVILLE水库诱发地震
OROVILLE水库大坝高236米,水库库容43.65亿立方米,是美国最大的水库
之一。

OROVILLE水库所在地区很少有地震活动,只是在水库大坝周围50公里的范围内发生过一些轻微的地震,记录的最强的一次地震发生在1950年2月8日,地震震级为5.7级,震中在水库大坝北边50公里的地方,当时没有产生大的破坏,也就没有引起人们
特别的注意。

由于OROVILLE水库大坝高,库容大,在大坝建造之前,对地震问题还是颇为
重视,1963年在距1940年震中一公里远的地方,按装了地震仪,来监测地震活动,寻找
地震原因。

OROVILLE水库从1967年11月完工开始蓄水,1968年9月蓄满。

无论是在大坝建造时,还时在大坝建造成后,以致到大坝蓄满水后到1975年初,在方圆三十公里的范围内,地震仪只记录了一些轻微的地震,与过去的记录没有变化。

在1975年6月28日OROVILLE水库大坝的西南面发生了几次小的地震。

人们
当时不可能知道,这些小震是大地震的前兆,还以为是象往常一样,象在加利福尼亚州的
一些地区发生的普通小地震。

尽管如此,人们还是增添了几台可移动的地震仪。

在七月份人们就在这个地区观察到近二十次地震。

最前的一次的地震震级为4.7级。

到七月底地震震级似乎有所减弱。

8月1日清晨,位于贝克来的加利福尼亚大学的地
震观测中心的警报系统响了。

OROVILLE水库大坝附近发生了震级为4.7级的地震。

在上午六点半左右,在OROVILLE水库大坝附近又发生了几次小地震。

负责水库地震研究的科研人员认为,这是地震活动又重新活跃起来的表现,有可能会
发生大的地震,这种可能性虽说不大,但是很实际。

为此,一位值班的工程师对水库大坝
及其他设施座了专门的检查。

在检查过程中,也就是在8月1日中午稍后,发生了震级为5.7级的地震。

震中距离OROVILLE水库的大坝仅10公里.最后确定地震烈度为
VII度。

大坝上的加速仪测得的最大水平加速度为0.15g。

地震地区的损失不是很严重。

一些烟囱倒了,一些阳台的墙倒到大街上,一些结构不牢的房屋倒塌,水库大坝的设施没有
受到损害。

科研人员根据地震仪所得到的资料对地震活动进行了研究,得到的结果是:地震震源
以60度的角度向西倾斜。

震源中心的深度,在西部约为12公里,在东部接近地面。

岩石沿着震动面向北北偏西的方向发生了位移。

如果人们把地震面向地面延长,就可
在水库南面得到一条切线。

几天之后地质工作者就在这假设的切线附近找到了断裂。

人们
挖了许多坑槽,发现这是一个存在了很久的地震面而形成的断裂。

在最近的一万年中发生
过多次垂直的活动。

每次的位移只有几个厘米。

根据野外的观察发现,这条到地面终止的
断裂线有5公里长,只是这个地区长满了草,不易为人们所发觉。

根据这个发现,人们对
这次地震是否是由水库建设而应期的作出了不同的推测。

当然永远不可能肯定地回答这个
问题,因为那直接的因果关系是无法证实的,而这些指数只能说明这个或那样的解释。


数人的意见认为,地震是由水库建造和蓄水所造成的。

毫无疑问,水库蓄水通过地壳里岩
石的水,增了额外压力,尽管这个压力的激励在扩散过程中减弱,但也许正好碰上了原来
岩层中的断裂的薄弱处,也可以足够使原来小的裂缝扩大,从而诱发了地震。

虽然这次地震对周围地区没有造成很大的损失,但是公众对这次地震却是十分关心,
特别是对离OROVILLE水库大坝65公里的、正在建设之中的AUBURN水库大坝。

AUBURN水库大坝是加利福尼亚州AUBURN-FOLSON南部地区规划的一个重要组成部份.AUBURN水库大坝是当十规划的世界上最大的双曲拱型大坝,在可
行性研究时对水库地区的地质调查,结论是地震活动特别弱,而地层稳定,岩体坚硬。

1968年开始前期施工,到1975年OROVILLE水库地区发生地震后,AUBURN
水库大坝工程就停止施工,重新对水库诱发地震进行调查研究。

这次调查研究的结果是,
原来认为不活动的断裂,还是有可能复活,重新开始活动.论证和讨论一直延续了五年,
最后得出了AUBURN水库地区水库诱发地震的最大震级可达6.5级,震中离大坝的最
近距离可能为3.7公里,最大地震烈度可能达到VIII度。

根据这个研究结果,重新修改了大坝的设计和投资预算,AUBURN水库大坝才重新开工。

3.美国胡佛水库水库诱发地震
胡佛大坝建造在科罗拉多河上,坝高142 米,胡佛水库又称米德湖,水库容量为350
亿立方米,于1935年开始蓄水,为当时世界上最大的水库。

米德湖这一带历史上没有地震记录。

但是到1936年九月,当水库蓄水到100米深时,出现了第一次地震。

此后地震活动随着水库水位的增高而增加,1937年,水库水位上升到100米,这年发生了约100次可感
地震。

1938年在胡佛水库地区设置地震台网进行仪器观测,在这一年记录了七千次地震,
其中一些地震是人感觉不到的。

根据仪器观测,发现地震集中在米德湖附近方圆35公里的地区之内,震中沿断层集中,震源深度平均小于9公里(根据4个观测台测定的震中位置,误差可小于1公里)。

到了1939年5月,水库蓄满水已达九个多月,正常水位平均保持在143米左右,因蓄水增加的地面负荷达350亿吨,这时的地震活动达到了高潮,其中包括一次震级为五级的地震。

在这之后的几年中,地震活动有所增加.从1935年开始蓄水的十年间,在八千平方公里的范围内,共发生了约六千次地震.再之后,地震活动渐次率减,总的趋势是下降,但仍跟
着水位变化波动,至今尚未完全平息。

在1972年八、九月之间,米德湖附近地区又发生了两次震级为四级的地震,当时的蓄水为400亿立方米。

在地震发生之后进行的地质调查,
证明这个地区的地质情况很复杂,岩石成份中有花岗岩,片麻岩,前寒武纪片岩,砂岩和
灰岩以及第三纪火山岩,并在地表出露许多断裂,特别是水库南缘的几条大断层,尤关重要。

根据地质学家的意见,认为水库盆地的断层自上新世以来已入稳定状态,修建了大坝
之后,米德湖水库的水负荷,使断层又复活起来。

4.VAIONT水库水库诱发地震和滑坡山崩
在意大利北部阿尔卑斯山区,VAIONT河流在石灰岩中塑造了一条又深又窄的峡谷.在VAIONT流入PIAVE河流的汇合处,这里河谷开阔,在汇合处上游两公里
的地方,建造了一座坝高为285米的水库大坝,为当时世纪上最高的拱型大坝.大坝于
1960年完工.VAJONT水库大坝的主要目的是发电,防洪则是第二位的.水库库区在
大坝后由西向东延伸,设计水库蓄水能力为1.66亿立方米.在水库的南边是MONTE-
TOC山,是个主要由石灰岩和破碎的泥灰岩组成的山体,山体不稳定.但是,当时大多
数工程师和地质学家认为,尽管有发生较小的滑坡的可能性,由于山坡的上部陡峭,而下
部的地层倾斜度小,所以大部份的山体还是稳定的。

虽然结论如此,工程师们还是认为要对MONTE-TOC山进行观测。

1960年二月,水库开始蓄水,工程师们就在山坡上设置标,以便测量可能发生的山体位移。

不久,工程
师们就从观察中得出结论,只要水库的水位上升,MONTETOC山体就向下运动;随
着水位上升速度的加快,山体就向下运动的速度也加快.如果库区的水位上升到距坝顶25米,山体就向下运动的速度为每天1厘米.地震活动也与水库蓄水有关.当1961年,水库中的水被部份排空,地震活动几乎接近零。

1962年四月,水库蓄水达到155米,发生了
十五次地震。

1963年夏季降雨特别多,水库的水位在八月分上升到以往未曾到大高度,距
坝顶只有12米。

紧接着,山体下滑运度加快,发出了警告的信息。

当时参取了紧急措施,马上放水降低水库的水位到180米,在九月分发生了六十次地震.十五天之后,十月一日
22时41分,MONTE□TOC发生滑坡,滑坡的面积为地质学家估计的五倍。

2.40亿
立方米的岩石,以每秒30米的速度滑入水库.这个滑坡的力量如此巨大,以致西欧和中欧的所有的地震站都记录了这次震动.岩石滑入水中,激起100米高的水浪,越过大坝冲向
下游.巨浪卷走了LONGARONE城的几乎所有的居民,冲毁了其他三个村庄,造成1600人死亡。

5.阿斯旺大坝水库诱发地震:
阿斯旺大坝位于阿斯旺镇南部七公里.大坝为堆石大坝,坝高111米,大坝体积为4200立方米.阿斯旺大坝后的水库称纳塞尔水库,是为纪念故总统纳塞尔.纳塞尔水库库
容1640亿立方米,水库面积6500平方公里.纳塞尔水库于1964年开始蓄水,到1978年,水库蓄水到达设计最高蓄水位177.8米。

在这之后,水位一直保持在 171-177米之间。

1981年十一月,发生了地震震级为5.6级的地震。

在主震之前,发生了三次预震,在
主震之后,发生了多次余震。

震中分布在纳塞尔水库下的一个大范围内。

震中的烈度估计
在VIII度,阿斯旺大坝处的烈度为VI度。

1982年七月,又发生了同样强度等级的地
震.阿斯旺大坝所在地区在历史上一直被认为是非地震地区。

虽然一些科学家认为这是一
次构造地震,但他们同时也认为,建造水库是诱发地震的原因之一。

阿斯旺水库地震是在水库放水,水位降低时发生的.在发生地震之后,在瑞典专家的帮助下,在阿斯旺水库地区建立了地震观测台网。

6.卡利巴水库诱发地震:
卡利巴大坝高125米,水库面积6649平方公里,水库蓄水量达1750亿立方米。

水库位与沉积层上,同时发现有几条纪的断裂,位置也已确定。

1958年 12月水库开始蓄水,这之后发生了多次地震,1959年发生22次地震,1961年发生15次地震,其中一次地震震级为4级,随后地震活动明显增加,仅 1962年三月,就发生63次地震,1963年一月到七月,发生61次地震。

水库在1963年八月蓄满水。

这时水库发生了一系列强烈的地震。

最强的一次地震震级为6.1级,另一次地震震级为6.0级。

被确定的十个震中均位于水库的最深处。

主地震发生之后,发生了多次余震,以后几年,地震活动逐渐减弱。

值得指出的是,在卡利水库建造之前,这里也是被认为是非地震地区。

相关文档
最新文档