由向家坝水库震源机制探讨诱发地震的成因

金沙江向家坝水库是目前中国第三大水库,2012年底水库开始蓄水,水位升高71m;2013年6月底再次蓄水,升高的水位淹没到库尾段。该水库以及上游的溪洛渡水库布设了地震台网,有35台仪器连续记录,能够很好地控制库区及周边的地震。水库地震台网在2007年9月—2013年6月记录了库尾一带1级以上地震共计38次,平均每月发生0.66次。而2013年7—9月则记录ML≥1.0地震186次,平均水平达到每月62次,已经接近以往月均值的100倍,可判别为诱发地震。同期还记录1级以下地震553次,在强震背景区发生大量小地震已经引起巨大反响。震源位置采用3维速度模型进行重新修订,发现这些地震有94%发生在0~5km深度范围。利用水库地震台网的观测资料,取垂直向记录到直达P、S波的最大振幅,得到库尾一带蓄水之前9个、蓄水后69个小地震的震源机制,并进一步利用这些震源机制反演了南、北2个区的应力场,以期通过分析震源机制和应力场变化,探索水库诱发地震发生的特点及成因。结果显示,在蓄水后69个震源机制中走向滑动类型占最多,存在较多过渡类型,倾向滑动的正断层、逆冲断层数目较少,震源机制空间取向复杂、破裂类型多样,显示区域应力场对小震的控制较弱。利用这些震源机制反演得到南、北2个区的应力场差别较大,状态不均匀,北区呈现挤压应力状态,而南区呈现弱拉张状态,均与区域应力场不一致。穿过库尾的猰子坝断裂是活动断裂,却没有控制诱发地震,有可能表明水库蓄水抑制了逆断层的活动。库尾区分布碳酸盐岩、灰岩,存在溶洞。分析认为库水涌入溶洞,渗透到裂隙、节理,导致孔隙压力增加,摩擦强度、岩石破裂强度降低以及库水载荷加大造成弹性变形等共同作用是诱发地震的成因。     

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。     

温州珊溪水库地震重新定位与速度结构联合反演

通过震源位置和速度结构联合反演方法,利用浙江和福建区域地震台网和珊溪水库台网给出的P波走时资料,得到了珊溪水库地区的三维速度结构,重新确定了珊溪水库地震的震源参数。结果表明:①震中总体呈现NW向分布,NW走向的双溪-焦溪垟断裂可能为珊溪水库地震序列的发震断层。②珊溪水库地震震源深度最大为9.5km,平均为5.4km,小于华南地震区10km的平均震源深度。③水库北、南两岸的地震较浅,震源深度均小于5km,水库淹没区地震较深。水库诱发地震之初的几年中震源深度有一个逐渐变大的过程,这可能是由于库水逐渐往深部下渗,从而进一步诱发了更深处的地震所致。④研究区存在一个低P波速度异常区,低速区位于水库淹没区内的多组断裂交汇部位,地震大多发生在低速异常区内。这可能与水库蓄水后库水下渗有关。     

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。     

瀑布沟水库蓄水前中小地震震源参数研究

研究瀑布沟水库蓄水前库区地震的活动性以及震源机制、应力场等震源参数的性质,为水库蓄水之后可能诱发地震活动的监测、成因及类型鉴别给出可供依据的参考.研究结果显示,水库库尾边缘西部地震活动水平相对较高;库中段的中小地震活动水平相对较弱;大坝附近的库首段地震活动水平相对较低,震源深度主要集中在5-15 km.研究区内小震震源机制解结果显示,瀑布沟水库蓄水前小震主要为走滑型地震,蓄水区与研究区平均应力场总体呈NW方向.     

瀑布沟水库蓄水前中小地震震源参数研究

研究瀑布沟水库蓄水前库区地震的活动性以及震源机制、应力场等震源参数的性质,为水库蓄水之后可能诱发地震活动的监测、成因及类型鉴别给出可供依据的参考。研究结果显示,水库库尾边缘西部地震活动水平相对较高;库中段的中小地震活动水平相对较弱;大坝附近的库首段地震活动水平相对较低,震源深度主要集中在5—15 km。研究区内小震震源机制解结果显示,瀑布沟水库蓄水前小震主要为走滑型地震,蓄水区与研究区平均应力场总体呈NW方向。     

龙滩库区水库地震震源机制及应力场特征

文中使用龙滩水库地震监测台网记录的波形数据,采用P波初动、SH波和P渡位移振幅比数据计算震源机制解的FOCMEC方法,获取了龙滩库区2006年9月蓄水至2008年底发生的73次M_L2.0以上地震的震源机制解,并在此基础上反演了库区应力场。龙滩库区2006年10月蓄水以来发生的2级以上地震以逆断层型为主,由震源机制解获得的2个地震丛集区应力场的主压应力都近于水平,取向都为NWW-SEE。反映出蓄水后库区仍为以水平NWW-SEE向压应力为主的应力场结构,且最大主压应力倾角更为水平。而最大主张应力及中等应力轴的分布则不一致,显示出在近水平的主压应力背景下,龙滩库区局部应力场的非一致性。通过对龙滩水库地震机制解特征及应力场的认识和讨论,初步提出了龙滩水库诱发地震的发震机理,认为载荷作用所引起的剪应力增大不是龙滩水库蓄水诱发地震的主要因素,而蓄水所产生的孔隙压力作用和库水渗透的润滑弱化作用的耦合作用可能是主要的成因     

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。     

不同时期水库地震活动主要影响因素讨论以三峡库区微震活动为例

结合微震活动的流体作用强度检测及孔隙压扩散模拟,讨论了三峡库区不同时期微震活动的主要影响因素。以2008年9月蓄水季为界划分前、后期,前期流体渗透导致的孔隙压力增加,使裂隙或断层面强度降低,是库区微震活动的主要影响因素,这一时期微震频次及ETAS模型参数μ值有起伏地缓慢增大,与库水位加卸载过程关系不明显; 后期由于流体渗透引起的孔隙压力变化趋于零,在新的流体平衡条件下,库水位加卸载过程所导致的裂隙或断层面上的应力变化,成为库区微震活动的主要影响因素,这一时期微震频次及μ值显示出与水位变化明显的关联特征。库区小震震源深度的时间变化支持上述观点。在此基础上,进一步讨论了水库“诱发”和水库“触发”地震的力学差异,认为前者主要缘于流体渗透导致的裂隙或断层面强度的“主动”降低,后者则主要与库水加卸载所导致的裂隙或断层面上应力增强有关。进一步推论认为,流体对小地震“诱发”、“触发”皆可能发生,但中强地震缘于流体“诱发”的可能性非常小,对水库区发生的中强地震,流体仅可能对处于临界状态的断层系统起到“触发”作用。     

大岗山水库蓄水前库区地震空间分布及应力场特征

利用大岗山水库附近水库地震监测台网记录资料,对水库蓄水前库区附近中小地震活动开展精确定位和震源机制计算分析。重新定位结果显示水库库区附近地震主要丛集分布在4个区域,地震活动并未沿研究区内主干断裂展布,而是明显形成多条NE-SW向小规模地震条带。磨西断裂中北段以西地震活动在深度上呈现从北向南由浅向深渐变的特征,磨西断裂中南段附近则表现为从北向南由深向浅渐变,其中未来水库蓄水区域地震深度呈现北深南浅,该特征可能使得水库蓄水后库首或库中段更易受库水下渗影响而诱发地震活动。中小地震震源反演结果显示以走滑型错动为主,受小型断裂构造走向的随机性影响,震源机制节面走向无明显的优势方向,但节面倾角较大,节面均表现为近垂直向下延伸。库区附近应力场反演结果虽然表现出一定的离散特征,但总体上与大区域应力场一致,易发生走滑型错动。     

A REVIEW OF RESERVOIR DESILTATION

I INTRODUCTIONThe number of dam constructions has increased during the last decades, pafticularly in the tropics andsemi-arid areas where high sediment yields are prominent, and therefore also the problems of reservoirsedimentation. In 1900 there were 42 large dams, i.e. higher than 15 m, while in 1950 and 1986 therewere 5,268 and about 39,000 respectively (ICOLD, 1988). In the period 1975 to 1990, the regions withthe largest increase of large dams were Central and South America, Asia …     

龙羊峡水库区的地震活动

分析了龙羊峡水库蓄水之前和蓄水之后库区的地震活动特征 ,以及库区的工程地质条件 ,认为近期库区的地震活动可能是水库诱发引起的     

河道油藏的数值模拟

以河道观测深度为硬性数据,用贝叶斯理论通过随机建模的方法建立河道砂体横截面为抛物线形状的河道油藏地质模型.用差分方法将三维各向异性非稳定态渗流方程离散化,并用迭代解法求解包含河道区域在内的差分方程.以三种不同的非均匀渗透率场分别计算了压强的空间分布,算例表明符合实际情况.     

新丰江水库诱发地震的构造条件

本文在地质考察的基础上,采用数学模拟方法,重演了本区的地震序列,论证了诱发地震的构造条件。指出,新丰江水库有两组发震构造,它们的活动强度和时间有所不同。诱发地震的发震构造与水库蓄水前构造地震的发震构造属于相同构造体系,唯发震部位更逼近水库。文章还指出,库基弹性变形引起的附加引张应变使部分地区的活动断裂更易于错动。水库荷载还使地震在剖面上有浅层和深层之分。它们的频度与水库水位有不同的相关性     

A MATHEMATICAL MODEL OF RESERVOIR SEDIMENTATION

1 INTRODUCTIONBed aggradation and degradation haPpen to be the most imPOrtant aspects of the alluvial processes instreams if the equilibrium conditions among water discharge, sediment flow, and channel shaPe areclistuIbed by natural or man-made factOfs, e.g., the constrUchon of a dam, change in the sediment suPplyrate, or base level changing. Reliable and quanhtative estimation of the bed aggradation or degradation isimPortant in rivertalning engineering and water management projects. …     

水库诱发地震的预测

从三方面对水库诱发地震进行预测：根椐水库区的地质、地震和工程条件,在水库的设计阶段进行诱发地震的前期评价预测;按国内外已有震例资料预测可能诱发地震的水库发生最大地震的时间;在已初发震的水库对地震的发展趋势和破坏性地震的可能性进行预测     

水库诱发地震的地震动特征

利用新丰江、美国奥洛维尔和蒙蒂赛洛水库地震极近场地面运动资料，研究了水库诱发地震的地震动峰值加速度衰减。结果表明，水库地震的峰值加速度高，衰减快。利用国内水库地震资料研究了水库地震烈度。水库地震烈度与同级天然地震烈度相比，一般是烈度高，衰减慢。水库地震的地震动反应谱频率高，地震动持续时间短     

储层古应力场的数值模拟

根据古构造变形采用反演与正演相结合的方法,研究储层古构造应力场。开展以下研究：（１）用板模型趋势法反演与储层古构造变形面对应的驱动力和场内应力;（２）建立一个组合单元模型,用（１）中反演的远场应力作为边界条件,计算储层古构造应力场;（３）用含断层滑动模型的三维实体单元和（１）中给出的边界条件,计算储层古构造应力场;（４）对 ３ 种模型的应用及其检验     

乌拉泊水库大坝的抗震安全性评价

位于北天山地震带中段的乌拉泊水库工程场地，自有历史地震记载以来，影响场区的最大烈度是Ⅶ度。通过参考前人工作成果及数据对大坝及附属建筑进行了动力稳定性计算研究，探讨了造成坝体震害的原因，评价了水库大坝的抗震安全性。     

RESERVOIR CAPACITY DEPLETION ON ACCOUNT OF SEDIMENTATION

l 1NTRODUCTIONAs the sediment cAned by the river gets dePositOd in the reservoir, there is a pro gressive reduction in itscaPacity to hold water. For examPle the Zuni reservoir on river Zuni, a tributary of the little ColoradO atBlack rock, New Mexico, U.S.A., lost aboat 75% caPacity in just 20 years. Sindlary, just in l0 years theIchari reservoir on river Tons, a tribUtary of river Yamuna (Inda), reduced to about l5% of its originalcaPacity. Thus, at the planning stage, one must …