冕宁大桥水库蓄水前天然地震活动背景研究

为了解水库区域地震地质背景和历史地震活动水平，加强对水库蓄水前期地震活动的监测，为分析预测蓄水后可能的水库诱发地震提供背景依据。1995年1月建成投测的冕宁大桥水库地震遥测台网，在水库蓄水前已连续运行了4．5年，积累了宝贵的资料。本文结合使用西昌地震遥测台网对该区域前期的地震记录，给出了库区蓄水前天然地震活动的背景特征。可将它们作为研究水库蓄水后地震活动的参考背景。     

瀑布沟库区地震活动及应力场特征

通过对瀑布沟水库和成都数字遥测地震台网记录的波形数据的研究发现,四川瀑布沟水库库区大量的所谓小震活动皆是爆破成因,从而改变了此前对该库区蓄水前地震活动密集,蓄水后地震活动骤然平静的认识。2009 年11 月水库蓄水后在蓄水区域周边10km 范围内仅发生ML1. 5 以上地震1 次,即2010 年8 月8 日ML1. 7 地震,蓄水前后小震稀少。水库西侧的2 个地震密集区的走滑型地震占较大比例,区域主压应力为NWW 向。水库东、北部区域的地震震源机制解呈多种类型。瀑布沟水库区小震活动总体受区域应力场控制,NWW 向近水平主压应力有利于库区NNW 向中小断裂发生走滑型错动。     

某水库的地质构造和蓄水后地震的分析

主要介绍了某水库区域的地质构造背景情况。根据台网监测的地震资料显示,该水库蓄水后近库区地震活动频繁,并且与水位的升降有一定的关联。通过对蓄水后的大量地震资料进行分析对比,认为该水库地震的基本特征符合快速响应型水库地震。     

乌江渡电站水库地震灾害

乌江渡水电站从蓄水至今已运动14年了，它是我国在岩溶地区建成的一座高原峡谷型的高坝大型水库，库区蓄水后5个月就有频繁的水库诱发地震。1992年发生最大破坏性水库地震为ML4.0。这些地震发生与岩溶地质、地形地儿库区构造有关，库岸地面变形、崩滑流和水库泥沙淤积等灾害较严重。本文对灾害分析后认为，灾害在岩溶地区具有普遍性，提出了预防、防治对策。     

溪洛渡水库影响区地震活动性分析

利用2008—2018年云南省及邻省区域地震台网的地震监测资料,结合区域构造特征、溪洛渡库区水载荷变化,对溪洛渡水库影响区内水库蓄水前后地震活动空间、频度、强度等进行综合分析,并对区域断层性质、库水位载荷变化、震源机制解、地震应力降参数深入分析。结果表明:①溪洛渡水库影响区及附近区域第四纪活动与不活动的断裂交汇,构造环境复杂且存在应力水平较高区域,水库影响区地震空间分布明显受区域构造控制;②水库蓄水初期水位变化对库区基底岩层及库岸岩体影响显著;③溪洛渡水库影响区的构造存在高应力背景,在水载荷变化波动的影响下,触发了构造区的应力释放,且蓄水高水位作用使该区域构造应力以双震的形式得以释放;④库区蓄水后,水库载荷变化对区域构造应力有较大的扰动作用,库区持续的微小地震活动无明显的衰减迹象,表明库岸再造仍在持续。     

紫坪铺水库蓄水前天然地震活动

紫坪铺水库位于龙门山断裂带。了解和掌握水库蓄水前库坝区及其周围天然地震活动背景水平,可对水库诱发地震的危险性进行前期评价,可为蓄水后的诱发地震活动监测提供可靠的鉴别依据。紫坪铺水库地震台网在水库蓄水前运行逾1年,本文用这批资料提供表征库区及附近和库坝区蓄水前天然地震活动水平确切实用的各项指标。用全国和四川台网地震资料,给出含库区的较大区域地震活动背景和对库区的影响。     

二滩水库蓄水前天然地震活动本底背景

了解和掌握水库蓄水前库坝区及其周围天然地震背景水平,不仅可以对水库诱震的危险性进行前期评价,而且还可以为蓄水后的诱发地震活动监测提供可靠的鉴别依据。二滩水库遥测地震台网在水库蓄水前已连续运行了６年,积累了世界水库地震监测史上极为难得的资料。为此,本文利用这批资料提供了表征库坝区蓄水前天然地震活动水平确切实用的各项指标,同时也使用四川台网的地震资料,给出了包括库区的较大区域地震活动背景,讨论了对库区可能的影响。     

某水库在蓄水后的地震活动特征分析

介绍了水库地震台网的布设情况及一些历史地震资料,通过水库台网的资料,比较了蓄水前后地震频次的变化,并对水位值与地震资料进行了对比分析,发现水位的变化与地震的发生是有关系的。分析了水库地震的基本特点,蓄水后的地震资料对研究水库蓄水诱发地震提供了重要的依据。     

小湾水库库区最小一维速度模型研究

<正>地震定位的精度不仅与震中距、地震仪的精度和台站的几何分布、震相读取等因素有关,还强烈依赖于所选取的初始速度模型,与发震区的速度结构耦合在一起,相互影响。2008年12月16日小湾水库蓄水后,库区地震活动明显加强,为研究库水的荷载和渗透对水库区域地下速度结构变化以及对地震活动的影响,必须先了解小湾水库蓄水前该区域的速度模型。为此,利用小湾水库蓄水前记录到的地震到时资料,对小湾水库区域一维P波和S波速度模型进行了研究,以此来提高小湾库区地震的定位精度和对小湾水库     

t检验方法在评价水库地震中的应用

引入t检验方法对中国1975年以后的30例水库地震震例进行了定量评价。评价中首先分别统计水库蓄水前、后水库区水域线20 km范围内的地震年频度作为统计检验的2个样本,然后通过F检验和t检验方法对2个样本的标准差和均值是否存在显著差异进行检验,根据标准差和均值检验结果判定水库蓄水是否诱发了地震活动。结果显示:①如果水库蓄水前后库区地震年频度标准差和平均值均发生了显著变化,则水库蓄水诱发了地震。②如果水库蓄水前后库区地震年频度标准差无明显变化,但地震年频度平均值变化显著,则水库蓄水可能诱发了地震。③如果水库蓄水前后库区地震年频度标准差和平均值均无明显变化,则水库蓄水没有诱发地震。     

探讨水头增量及其变化率对水库诱发地震活动的影响——以紫坪铺水库为例

分析水库蓄水在地震发生中的作用时,首先需要了解水在其中的扩散过程及其作用机理。文中通过紫坪铺水库蓄水后,汶川地震前的小震活动时空演化,探讨水库蓄水诱发地震活动的发生、发展过程及其机理。从比较地震时空分布和水体范围变化开始,进而探讨影响建模计算的各个因素,最后给出计算结果。得出以下几点认识:1)紫坪铺水库蓄水后到汶川地震发生前,水库周围的小震活动与水库蓄水密切相关,并且小震分布在汶川地震的地震断层上。2)受地形和介质的影响,水库影响范围实际上是有限的,并且是各向异性的。因此在建模计算前,半定量地获得了孔隙压力扩散系数,沿断裂走向和倾向分别为0.7m2/s和0.35m2/s;定性地设定了地表约束。3)计算结果表明紫坪铺水库附近地震活动的范围与孔隙压力增量有关。当应力值达到触发地震活动的阈值之后,不论水头增量是否处于高值,地震活动的兴衰皆受控于增量变化率。这表明孔隙压力对震群活动的触发是动态触发。     

小湾水库影响区地震活动性探讨

利用区域构造、小湾库区水载荷变化及云南省区域地震台网2000—2021年的地震监测资料,对小湾水库影响区内水库蓄水前后地震活动空间、频度、强度等进行综合分析,并对区域断层性质、库水位载荷变化、震源机制解、地震应力降参数进行深入分析。结果显示:小湾水库影响区及附近第四纪断裂构造交汇,环境复杂且存在应力水平较高区域;水库蓄水对库区基底岩层及库岸岩体影响显著,地震活动明显增强;水库影响区地震空间分布明显受区域构造控制;在水载荷变化的影响下,触发了构造区的应力释放,发生了走滑断层性质破裂的2015年昌宁5.1级地震。     

小湾水库蓄水前后的水库地震波速比变化初探

利用小湾水库地震台网连续、完整的地震波资料,计算小湾水库蓄水前、后各1年地震密集区域的小震波速比变化,并分析3级地震震前波速比的显著异常变化特征.结果表明:小湾库区澜沧江段的昌宁、凤庆,黑惠江库区的巍山牛街一带为震群丛集区,且库尾凤庆区域平均波速比低于中段的昌宁区,空间上呈非均匀分布.水库蓄水仅对凤庆区的地下介质有一定的影响,蓄水前后3级地震震前波速比均呈显著低值异常,2009年8月6日凤庆3.5级地震为蓄水后的最大地震,初步判定为水库诱发的构造地震或构造型水库诱发地震.     

龙滩库区蓄水初期水库诱发地震活动分析

龙滩水利枢纽位于广西天峨,是一座典型高坝大库容水库。本文通过对库区及周围的地质构造和蓄水前后地震活动分析,总结了龙滩水库蓄水初期诱发地震的时间、空间和深度分布特征以及蓄水后库区水位变化与地震活动关系,讨论了龙滩库区蓄水初期诱发地震机理。     

共和地震的诱发机制与水库诱发地震的研究

本文通过对龙羊峡水库蓄水使共和盆地应力、重力等条件改变的讨论，认为：共和地震的形成和发生与龙羊峡水库蓄水有密切的关联，在将共和地震与水库诱发地震的特征进行了比较后，发现共和地震所表现出来的特征与水库诱发地震特征极其相似，进而提出共和地震应属水库诱发地震的范畴。     

复杂构造环境下水库地震活动性研究——以糯扎渡水电站为例

糯扎渡水电站位于澜沧江中下游,该地区构造环境复杂,活动断层发育,地震频发。本文利用区域构造、糯扎渡库区水荷载变化、云南省区域地震台网2000-2021年地震监测资料,对糯扎渡水库区域断层性质、库水位荷载变化、地震震源参数和水库蓄水前后的地震活动空间等进行综合分析。研究结果表明,糯扎渡水库影响区及附近区域活断层密集,构造环境复杂且存在应力水平较高区域,蓄水前库区地震活动强度较高。伴随蓄水量的增加,微小地震活动频度和强度逐渐增强,显示出蓄水对库区内断层上的应力分布具有明显的扰动作用。蓄水后水库坝区附近和澜沧江库区中段窝拖寨断层区的地震活动频度和强度有所增强,普洱大河库段地震活动强度则低于区域背景地震,但微小地震活动的频度有所上升,且与库水位的周期性变化有一定的相关性。地震活动的空间位置与库区内复杂的构造断层密切相关。在区域构造应力和库区水加、卸载的共同作用下,构成了糯扎渡水库影响区微小地震时间、空间、强度的活动图像。未来区内地震活动仍将受到区域构造应力影响和水位变化及水的渗透作用影响,其地震活动强度可能达到5.0级左右。     

福建水口库区地震性质讨论

水口水库建成蓄水后,库区出现了频繁的地震活动,这可能是原有构造地震的进一步活动,也可能是水库诱发的。因此,有必要对水口水库蓄水后发生的地震性质进行判断。本文根据国内外已发生水库诱发地震震例资料和以往经验,结合水口库区具体情况,用定性判断法、概率法、扩散系数判别法等,对水口库区地震性质进行验证和判断,结果认为：水口库区蓄水后发生的地震属诱发地震。     

水库区库仑应力变化及地震活动机理研究

水库地震是由于水库蓄水或者水位变化,使得库区附近地震的次数和震级明显增高的现象。1939年米德湖4.6级地震发生后,水库地震的问题被首次提出。与构造地震相比,水库地震通常具有震源浅、震中烈度高、易于发生滑坡崩塌等次生灾害的特点。事实上,一些发生在水库区的地震常常与库区的构造活动相关,属于构造型水库地震。如何区分这类构造型水库地震和构造地震是当前面临和亟待解决的问题。水库地震发生的机理是解决该问题的关键。本文围绕水库蓄水后引起的库区应力变化和地震发生机理开展了研究。实现了孔弹耦合介质中解析解形式的扩散孔隙压的求解;获取了作为典型水库的三峡水库、紫坪铺水库库区的主要断层面上的孔隙压变化量、正应力变化量、剪应力变化量和库仑应力变化量;分析了引起库区应力变化的主要原因及蓄水与库区地震活动的关系;通过比较不同水库的计算结果,初步尝试性地提炼和总结了水库地震活动的发生机理。同时,本文通过构建新的地质模型,完成了孔弹耦合介质中解析解形式的扩散孔隙压计算程序,并结合弹性半空间理论完成了蓄水引起的水库区主要断层上应力变化量计算平台,针对水库地震机理问题开展定量分析计算,取得了以下研究成果和结论:(1)自1959年至三峡水库蓄水前,库区及邻近区域地震活动主要发生在水库库区外围,空间分布上比较分散。三峡库区蓄水后,库区地震活动显著增加,时间上与库水变化相关,空间上与库区的主要活动断裂带相关,且明显呈丛集状和条带状分布。地震活动主要在库首区九湾溪断裂带和仙女山断裂带交界处、库中泄滩附近和库尾高桥断裂带附近分布。(2)紫坪铺蓄水后,库区的地震活动显著增加,且主要发生在北川–映秀断裂带附近,呈三丛分布,分别为库水正下方区域、库区东北端和库区西南端。(3)水库蓄水后,三峡库区九湾溪断裂带上库仑应力变化量大于0,且最大值可达到0.01 MPa,断层附近发生的地震活动与水库蓄水有关,扩散孔隙压的影响大于水体载荷的作用。仙女山断裂带上的库仑应力变化量小于0,水库蓄水对仙女山断裂带附近地震活动的发生具有抑制作用。高桥断裂带和水田坝断裂带上库仑应力变化量大于0,最大值为0.001 MPa。断裂带附近的地震活动与蓄水在一定程度上相关,其中孔压扩散对地震活动的影响作用大于水体载荷的作用。(4)三峡水库蓄水进入175 m高水位蓄水段后,库区与M5地震有关的扩散孔隙压值为0.01 MPa量级,与M4地震有关的扩散孔隙压值为0.0001 MPa量级。水库水体的重力作用使得库区175 m高水位蓄水段的3次M4地震(2013年12月16日高桥M5.1、2014年3月27日秭归M4.3和2014年3月30日秭归M4.7)震源处库仑应力增加,断层趋于失稳,扩散孔隙压的作用进一步使库仑应力增加,是地震活动发生的主要因素。初步判断,此3次M4地震为构造型的水库地震。(5)紫坪铺水库蓄水后,发生在库岸东北端的丛集中的地震均与水库蓄水有关;地震震源处的库仑应力变化量均大于0,其增量为0~0.002 MPa之间;当扩散系数D=5 m2/s,孔压扩散的影响使得库仑应力变化量的量值增加为0.001~0.003 MPa,是引发地震活动的主控因素。同时,在蓄水后发生在库区西南端丛集中的地震中,10.2%与蓄水载荷作用有关,震源处库仑应力增量为0~0.002 MPa;在发生在库底正下方丛集中的地震中,67.8%与水库蓄水载荷作用有关,震源处库仑应力增量为0~0.02 MPa。在这两丛集的地震中,孔压的扩散作用使得更多的地震震源处的库仑应力变化量增加,表明扩散孔压是引起这两丛集内地震发生的主要原因。(6)无论是否考虑扩散孔隙压的影响,汶川MS8.0地震震源一直处于库仑应力变化量为负的区域。地震发生时,汶川地震震源区及其附近的库仑应力变化量的值为-0.001 MPa。据此初步判断蓄水引发汶川MS8.0地震的可能性微乎甚微。     

丹江口库区本底地震与水库地震趋势分析

从丹江口库区地震地质构造着手,总结公元前143年至公元2008年本底地震活动情况,分析在初期蓄水阶段水库诱发地震活动情况、强度及成因。讨论丹江口水库增容后,新增库水对库区的应力状态影响,探讨库区及周缘地区可能诱发水库地震的区域及强度。结果发现,丹江口库区中的汉库诱发地震可能性不大。而丹库可能诱发地震,其强度应在M≤5.0。主要诱发地震危险区仍在丹库宋湾—关防滩峡谷地形库段和林茂山—凉水河地区。     

卡里巴水库蓄水引起库区应力场变化影响分析

水库地震是近几年国际上地震学和地球动力学领域研究的热点问题。 作为世界上库容最大的卡里巴(Kariba)水库在其蓄水后库区地震活动性不断增加, 并于1963年9月23日发生M6.1地震, 是世界上公认发生过6级以上水库地震的四大水库之一。 对该水库蓄水引起库区应力场变化进行量化估算, 有助于对特大—大型水库蓄水后库区应力场变化及应力触发地震这一基础性科学问题的深入了解。 本文分别应用解析解和数值解方法对卡里巴水库蓄水引起库区弹性应力场、 不排水和排水孔隙压力变化进行了计算分析。 结果表明, 卡里巴水库蓄水引起M6.1地震震源处孔压变化为0.015~0.22 MPa, 库仑应力变化约0.03~0.17 MPa, 触发了此次地震的发生。