印度的水库诱发地震研究概况

1982年12月笔者随同中国代表团参加了在印度新德里召开的第四届国际工程地质大会,并参观访问了印度国家地球物理研究所、孟买水利局、布内工程学院地质系和柯依那水库。还与有关学者做过多次学术讨论。现将有关印度水库诱发地震研究的情况介绍如下。     

1 会议概况

亚洲地震委员会(ASC)第二届会议暨地震危险性评估和地球内部相关论题讨论会于1998年12月1～3日在印度海得拉巴印度国家地球物理研究所(NGRI)召开.     

对水库诱发地震研究的几点认识

回顾了过去半个多世纪水库诱发地震观测与研究的进展,分析了当前水库诱发地震研究面临的主要问题,认为进一步积累资料、确定水库诱发地震的关键影响因子、采用观测和实验手段研究水库诱发地震机理,并在此基础上研究有效的水库诱发地震预测技术,是今后水库诱发地震研究的重点.     

基于GIS的水库诱发地震成因分析

水库地震由于其发生位置和破坏作用的特殊性,已引起各国对该问题研究的重视。水库地震不同于一般天然地震,具有震源浅,震级低的特点,目前已知的最大水库地震震级为1967年印度柯依那水库6.5级地震。在广泛收集国内外水库地震资料的基础上,分析了区域地震活动背景对水库诱发地震的影响,并对水库坝高、库容、库区岩性等因素与诱发地震之间的关系进行了统计分析。初步的研究结果认为:库区的地质构造和水文地质条件对水库地震的影响大于区域断裂背景及区域地震活动背景的影响,水库规模与诱发地震之间具有一定关系,坝高50m,库容超过50亿m3的水库诱发地震的概率较大;同时,处于灰岩、碳酸岩、岩溶发育地区的水库诱发地震的概率要大,构造复杂、节理发育等造成渗透条件好的库区也易诱发地震。     

水库诱发地震活动特征及其预测方法研究

根据国内外水库诱发地震的观测与研究震例,分析研究了一些著名水库诱发序列的地震活动特征,并根据水库诱发地震随水库蓄水时间的变化,把水库诱发地震活动归纳为迅速响应型、延迟响应型和混合响应型三类,分析讨论了这三类水库诱发地震活动在时间和空间分布上的不同特点,并在此基础上综合分析了水库诱发地震预测方法研究的技术途径.     

横渡水库诱发地震危险性分析

通过横渡水库所在区域地震构造背景、水库影响区及库区断裂活动性等方面的研究,采用构造类比法对横渡水库诱发地震的可能性进行讨论和分析,最终给出横渡水库诱发地震的可能性以及一旦诱发地震的最大震级,为水库建成后,可能出现的水库诱发地震问题提供科学依据.     

水库诱发地震中的断层响应分析

通过对过去近半个世纪水库诱发地震资料的分析,认为水库诱发地震的诱发因素尽管复杂,但一些国内外水库诱发震例表明,水库诱发地震的断层响应现象是明显的,这种现象由水库诱发地震的非均匀分布性、集中呈带性、地震带与水库位置关系的非确定性、地震带沿库区某些断层展布等方面所反映.     

基于遗传模糊层次分析法的水库诱发地震综合风险评价指标体系筛选模型

水库诱发地震综合风险评价指标体系反映了水库诱发地震风险因子与研究地区整个社会经济系统的复杂交互作用关系,建立该指标体系需要地震学、社会学、经济学、管理学和工程学的综合集成研究。根据水库诱发地震与所在地区社会经济系统交互作用的机理分析,提出了由危险性、易损性、减灾能力、灾情4个子系统组成水库诱发地震综合风险系统。由这些子系统及其二级评价指标组成水库诱发地震综合风险评价的初步指标体系,再利用专家咨询信息,采用遗传模糊层次分析法筛选该初步指标体系,从而建立了水库诱发地震综合风险评价指标体系。该指标体系可用于水库诱发地震综合风险评价,为构建水库诱发地震综合风险预警系统提供了重要的技术基础。     

四川水库地震综述

介绍了四川省境内5例水库诱发地震和2例有争议的疑似水库地诱发震。上述水库诱发地震中既有构造水库地震,又有岩溶塌陷型水库诱发地震,还有水库快速加载诱发的地震,几乎含概了水库诱发地震的所有类型。     

水库地震——人类工程活动诱发的灾害

本文综合叙述了水库地震诱发灾害的一般特征和水库地震预测的研究现状,并应用几种不同的预测方法对长江三峡水库诱发地震的可能性及可能发震水平进行了预测.     

水库诱发地震震例及背景数据库的设计与研制

有关水库诱发地震问题的研究目前仍处于探索阶段,而水库诱发地震震例是深入研究水库诱发地震的宝贵基础资料。科学合理地对这些资料进行高效管理,无疑会加快水库诱发地震的研究步伐。文中介绍的水库诱发地震震例数据库管理系统,是以Visual Studio 2008为开发平台,C++作为开发语言。由于采用了面向对象的分析与设计方法,以及使用组件技术进行开发,使得该管理系统不仅界面友好、操作方便,而且具有良好的可维护性、可扩充性和升级换代能力。该系统的建立和使用有助于深入进行水库诱发地震的基础研究     

水库诱发地震危险性预测的模式识别方法初探

本文阐明了模式识别方法的原理及其在水库诱发地震危险性预测研究中应用的可行性和实用性。以国内22个水库为样本(其中11个是有震样本),提取水库诱发地震有关的地质、地震、水文等方面的因素及特征,对拟建长江三峡三斗坪和清江隔河岩高坝水库进行预测。初步判定这两个水库区存在着水库诱发地震的危险性背景,并且清江隔河岩高坝水库区都镇湾以西地段,不存在诱发地震的背景,而其以东库,存在着水库诱发地震的背景。     

应用灰色聚类法预测小浪底水库诱发地震最大震级

根据野外考察并结合前人研究成果,对黄河小浪底水库及其邻区地震地质背景进行了分析,对其区域应力状态、断层活动性、地层岩性和地震活动背景等水库诱发地震因素进行了研究。简要地介绍了灰色聚类法,并应用该方法对小浪底水库发生水库诱发地震的可能性及诱发地震震级进行了预测。结果表明,该水库存在水库诱发地震的可能性,其最可能诱发地震的地段及库区中段,水库诱发地震最大震级预测为５级。     

澜沧江中段水利枢纽工程水库诱发地震的地震地质环境分析

主要从大地构造环境、地球物理场、新构造运动、构造应力场、主要活动断裂及地震活动性方面,论述了该区复杂的地震地质环境,结合目前对水库诱发地震的认识,认为构造因素是影响该区水库诱发地震活动的主要因素,水库诱发地震将主要发生在库区断层及其附近.     

水库诱发地震研究的历史、现状与发展趋势

简要回顾了水库诱发地震(RIS)研究的历史。从诱震库区的地质构造条件、水库蓄水诱震机理的数学物理模型、水库诱发地震的地震学、水库诱发地层危险性评价的理论和方法四个方面，介绍了水库诱发地震研究过程中各阶段所取得的重要认识。指出了目前水库诱发地震研究中存在的主要问题。提出以岩体结构控制论为理论基础，重视库区岩体结构、水文地质结构研究以取得诱震环境模型的发展与创新，以非均质各向异性介质环境流固耦合数值模拟为手段，以取得诱震机理认识的深化，是未来水库诱发地层研究的发展趋势。     

水库诱发地震与构造地震震源参数特征差异性研究——以龙滩水库为例

首先讨论龙滩库区水库蓄水与地震活动之间的关系,发现龙滩水库诱发地震特征十分明显,地震共分5丛呈丛集分布.利用库区架设的24个固定和流动台站记录的数字记录资料,在研究得到龙滩库区非弹性衰减和台站场地响应的基础上,精确测定得到了该地区总共1616个ML≥0.1级地震的震源参数,比较了水库诱发地震与构造地震震源参数特征的差异,得到了以下主要结论:1)龙滩水库地震活动与水库蓄水关系密切,不同蓄水阶段5丛的地震活动状态不同,局部断裂构造发育以及岩石透水性能影响着地震活动对蓄水过程的响应.2)龙滩水库诱发地震的地震矩M0随震级ML的增大而增大,两者之间存在较好的线性关系,统计关系为LogM0=1.07 ML+10.17.应力降与地震大小之间的关系和Nuttli的板内地震为增加应力降(ISD)模型的结果比较吻合,统计关系为LogΔσ=0.71 ML-2.89.3)龙滩水库地区地震辐射能量和地震视应力均随震级的增大而增大,后者意味着大地震是比小地震更高效率的地震能量辐射体.4)总体上不同丛地震应力降水平存在差异.地震应力降空间分布上与库水深度有较好的一致性,即库水深的区域应力降水平高.5)与同震级的构造地震相比,水库诱发地震的应力降值比前者明显偏低,大约小10倍.这可能是由于水库蓄水造成地下介质孔隙压力增大或者水的润滑作用,从而导致在一个比较低的构造应力情况下发生水库诱发地震.     

水库诱发地震研究进展与思考

目前对于水库诱发地震机理的认识仍存在很多盲区,水库地震事件不断引发社会的广泛争议。我国西部水能资源的大力开发面临一定水库诱发地震风险,需要对此有更为科学的认识和判断。本文介绍了利用现代监测手段,结合地球物理学、地质学、地震学、岩石力学等相关学科开展水库诱发地震研究的最新成果。认为深入开展水库地震监测和监测资料分析,以科学地探索水库诱震机理,提炼水库诱震因素,揭示水库地震规律以及预测和识别水库诱发地震,为指导水库正确运行和灾后救援提供决策依据,是水电工程建设中急需开展的攻关课题。     

建议创建四川水库地震监测预报研究实验场

四川的水力资源开发量居全国首位,主要集中在金沙江、雅砻江、大渡河流域,随着大型水库的不断修建,即将在此形成一个大型水库密集区.四川位于全球破坏性地震多发区,天然地震的强度和频度相当高,已建水库的诱发地震强度和频度也相当高.四川是全球难寻的监测、预报、研究水库地震的资源优势区域,用完全开放的创新思维,创建四川水库诱发地震监测预报研究实验场,具有重要的防震减灾现实意义和历史意义.     

广西龙滩水库诱发地震环境影响评价

本文根据现有地震地质资料,尤其是近五百年来库区周围的历史地震活动情况,对龙滩水库诱发地震可能造成的环境影响作了初步评价.其结果表明,库坝区存在发生破坏性水库地震的风险,尤其库区周围岩溶的存在,为诱发岩溶塌陷型水库地震创造了条件,对于水库堤坝岸坡的稳定是不利的,对库区周围的环境亦有不利影响.     

朱溪水库诱发地震可能性分析

台州市朱溪水库于201 1年开始筹备建设,坝高73.5m,总库容1.257亿m3,属于大型水库.水库建成蓄水后是否会诱发地震,一旦诱发地震,可达的最大震级有多大,这一焦点问题备受各方关注.本文通过对库区区域构造背景、主要断层活动、破坏性地震的影响及地震地质条件,结合水库库区的具体情况,采用构造类比分析法和概率预测法,对朱溪水库诱发地震的可能性进行了分析,最终给出了相对科学的预测结论,为将来应对可能出现的水库诱发地震问题提供了科学依据.