专题水利水电工程地震研究PPT文件格式下载.ppt

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因此，水利水电工程地震研究历来受到重视。

7.1水利水电工程地震研究的基本要点水利水电工程地震研究的基本要点水利水电工程地质勘察通常分为规划勘察规划勘察、可行性研究勘察可行性研究勘察、初步设计勘察初步设计勘察、技施设计勘察技施设计勘察等阶段。

工程地震研究一般需要在可工程地震研究一般需要在可行性研究阶段完成行性研究阶段完成。

主要工程地震问题有：

（1）坝址区基本烈度核定，以确定坝址区设计烈度；

（2）特大型工程和地质条件复杂的大型工程的地震危险性评定地震危险性评定和有关设计地震动参数的确定设计地震动参数的确定。

（3）工程地区断层活动性及其工程地震评价工程地区断层活动性及其工程地震评价。

包括断层最晚活动时代、特点与地震关系。

如上限震级、复发期、地表断错、近场地面运动等及其对水利水电工程影响的评定。

（4）分析研究水库诱发地震可能性水库诱发地震可能性及其对水利水电工程的影响。

对于在可行性勘察阶段初步判断水库诱发地震的可能性及其对水利水电工程产生影响时，在初步设计勘察阶段还需要安排水库诱水库诱发地震的专题研究发地震的专题研究。

7.2坝址区地震基本烈度的复核坝址区地震基本烈度的复核水工建筑物抗震设计是以基本烈度作为设计烈度。

水工建筑物抗震设计是以基本烈度作为设计烈度。

作为作为I级挡水建筑物，根据其重要性和遭受震害的危害性，级挡水建筑物，根据其重要性和遭受震害的危害性，可提高一度设防。

可提高一度设防。

基本烈度区划图基本烈度区划图以国家地震局公布的中国地震烈度区划图（1990），其使用范围明确规定，在基本烈度区划图的基础上，对于重大工程、特殊工程及可能产生严重次生灾害的工程；

位于地震烈度区分界线附近的新建工程；

及某些地震研究程度和资料详细程度较差的边远地区应进行专门性地震安全评价工作专门性地震安全评价工作。

作出上述复核规定的原因作出上述复核规定的原因：

1.中国地震烈度区划图（1990）上所表示的地震烈度值，是指50年年内，一般场地条件一般场地条件下，可能遭遇超越概率为超越概率为10%的烈度值。

但对于大型水工建筑应提高一度设防标准进行设计。

2.我国大型水电工程多集中在西部边远地区西部边远地区。

地质条件复杂、地震和地质活动强烈且由于人口稀少，交通不便，造成这些地区地震研究和资料详细程度都较差地震研究和资料详细程度都较差。

3.水电工程坝址及其周围，在各个勘察阶段不断提供更多的水文地质和工程地质勘探资料和实验资料，充分利利用用这些资料完善地震灾害评估非常必要资料完善地震灾害评估非常必要。

4.由于历史原因历史原因，或者由于受当时条件限制条件限制，或者由于新的地震活动趋势新的地震活动趋势等，某些早期已评定基本烈度的水电工程需要重新复核其基本烈度。

目前坝址区基本烈度复核方法大致有两种：

以确定性方法确定性方法为主的最大可遇地震法。

以概率分析法概率分析法为的主坝区地震烈度危险性分析法（常用）7.3坝址区地震危险性评价坝址区地震危险性评价参照抗震设计规定和程序对水工建筑物进行抗震设计时，需要根据坝址周围及基本工程地震环境，对未来未来可能的地震动可能的地震动，给出大小大小、频谱特征频谱特征和持续时间持续时间等要素的预测，同时也要给出这些地面运动要素可能发生的概可能发生的概率水准率水准。

地震动危险性评价和地震动参数预测地震区、带划分和潜在震源确定坝区地震地质环境特征及评价近场地震动记录分析潜在震源年均发生率空间分配函数地震活动性分析和潜在震源参数确定地震危险性概率分析和结果不确定校正输出基岩PGA（P,T）Sa（P,T）平均场地条件I（P,T）基岩目标谱Sa（P=0.001）主震记录三分向时程人工时程合成记录状况近场衰减三角级数法场地地震地质特征ARMA法场地地震动危险性ARMA法ARMA法地震反应分析图7-1坝区地震危险性评价图一定条件下，人类工程活动可以诱发地震，诸如修建水库、城市或油田的抽水或注水、矿山坑道的崩塌、以及人工爆破或地下核爆炸等都能引起当地出现异常的地震活动，这类地震活动统称为诱发地震。

其形成一方面依赖于该区的地质条件、地应力状态和有待释放的应变能积累程度等因素；

另一方面也与工程行为是否改变了一定范围内应力场的平衡状态密切相关。

修建水库抽水或注水矿山崩塌人工爆破地下核爆其它诱发地震7.4水库诱发地震水库诱发地震水库诱发地震（概念）:

由于水库蓄水而导致库区地震活动显著增强的现象。

一般说来诱发地震的震级比较小，震源深度比较浅，对经济建设和社会生活的影响范围也比较小。

但是水库诱发地震则曾经多次造成破坏性后果，更有甚者，水库诱发地震还经常威胁着水库大坝的安全，甚至可能酿成远比地震直接破坏更为严重的次生地质灾害，因此对水库诱发地震发生的可能性应予以高度重视。

水库诱发地震活动发现于本世纪30年代。

最早发现于希腊的马拉松水库伴随该水库蓄水、1931年库区就产生了频繁的地震活动。

此后，发现有相当一部分水库蓄水过程中伴随有水库诱发地震现象。

自1975年第一届国际诱发地震会议以来，经过研究的与水库蓄水有关的地震活动性变化的事例迅速增多。

其中有的是活动性有的是活动性（频度、强度频度、强度）增加增加，这类事例公认的约有百余例；

活动性减弱活动性减弱的事例也有4例，绝大多数水库蓄水后绝大多数水库蓄水后地震活动性没有变化地震活动性没有变化。

下面分别介绍各种典型情况，而以水库活动性增强为着重点。

水库诱发地震实例：

美国胡佛坝胡佛坝（米德湖）希腊科列玛斯塔坝科列玛斯塔坝赞比亚卡里巴坝坝型及坝高（m）重力拱坝,222心墙堆石坝,165双曲拱坝,127库容（亿m3）36747.51604开始蓄水及满库时间1935;

1938.71965.7.21;

1966.21958.12;

1963.8第一次地震时间1936.91965.81961.7地震次数（起止时间）6000次（1936-1945）10000次（1936_1971）M2.0的前震740次余震2580次（1966-1968）M2.0,1397次（1959.6-1968.12）主震震级（时间）5.0（1939.5.4）6.3（1966.2.5）6.1（1963.9.23）较大地震震级（时间）4.1（42.8.11）;

4.4（42.9.9）5.0（66.3.8）;

5.0（66.4.3）5.5（66.5.4）;

5.5（66.6.1）4.5（66.12.12）5.6（63.9.23）;

5.8（63.9.23）5.5（63.9.24）;

6.0（63.9.25）5.3（63.10.5）;

5.8（63.11.8）4.2（66.4.5）;

5.5（67.4.20）蓄水后地震活动性增强蓄水后地震活动性增强美国胡佛坝（米德湖）希腊科列玛斯塔坝赞比亚卡里巴坝地震活动与水库蓄水的时空相关性及其它特征水库水位升到100米以上时发生地震,随水位进一步增高地震活动加强，库水达到正常高水位并继续上升时发生主震，95%以上的地震发生在距水库32千米之内，震中沿断层分布充水开始后六个月水深仅限120米即发生6.3级主震级主震。

1967-1972仅仅有宏观记录，地震活动频率与水位高度相关。

地震活动限于水库区小范围内地震活动与库水位的关系不明显，但与库底岩石中附加剪应力超过1巴的岩石体积正相关。

确切定位的159次地震大多数位于水库范围内且绝大多数位于坝附近库水最深的盆地中震源深度（km）平均小于9km主震20km，小震4-5km主震20km震源机制解1972-1973小震综合得出为走向动机制,一节面近南北,一节面近东西,皆为直立,主压应力轴为NE正断兼有走滑分量,一节面走向为N580W倾SW400，水库所在的南西盘下降并有左旋错动正断层机制,错动面为N250E倾NW600，水库一则下降地区的地质特征水库所在地为卡耳维拉盆地，为断陷盆地，南缘断层更新世停止活动，在水库水作用下复活水库上游（北东侧）有大断层，第三纪层与侏罗纪灰岩相接触，断层走向N650w属天然地震带,但1951_1965地震均发生在坝下游40km处据最近研究卢安瓜裂谷和赞比西裂谷（水库所在地）为东北断裂谷的一个分支，裂谷两则断层近于直立。

中生代强烈下陷，建坝前即为低活动性的地震带水库诱发地震不同类型虽各有其特性，但概括起来它们却有很多共性。

这主要是：

这类地震的产生空间和地震活动随时间的变化与水库所在空间和水库水位或荷载随时间的变化密切相关通常主要是密集分布于水库边岸几km到十几km范围之内。

或是密集于水库最大水深处及其附近（卡里巴、科因纳），或是位于水库主体两侧的峡谷区（新丰江，丹江口）。

有的水库诱发地层初期距水库较远而随后逐渐向水库集中（丹江口、苏联的努列克）。

7.7.4.14.1水库诱发地震的共同特点水库诱发地震的共同特点：

（1）震中密集于库坝附近震中密集于库坝附近图7-4新丰江水库2级以上地震震中分布图图7-5丹江口水库附近地震震中分布图水库诱发地震主要发生在库水或水库荷载影响范围之内，所以震源深度很浅。

一般多在地表之下一般多在地表之下10km10km之内之内，以4-7km范围内为最多，且有初期浅随后逐步且有初期浅随后逐步加深的趋势。

加深的趋势。

（22）震源极浅、震源体小震源极浅、震源体小新丰江水库诱发地震1962年至1965年5月震源深度分布有如图7-6所示。

由于震源浅，所以面波强烈，震中烈度一般较天然地震高，零点几级就有感，3级就可以造成破坏。

图7-6新丰水库不同时段内不同震源深度的地震频度分布图这种相关性已被广泛用以判别地震活动是否属水库诱发地震。

一般是水库蓄水几个月之后微地震活动即有明显的增强，随后地震频度地震频度也随水位或库容而明显变化，但地震活动峰值地震活动峰值在时间上均较水位或库容峰值有所滞后。

（33）诱发地震活动与库水位及水荷载随时间的变化）诱发地震活动与库水位及水荷载随时间的变化有密切相关性有密切相关性水库名称蓄水时间地震活动加强时间间隔时间新丰江1959.101959.111丹江口1967.111970.124前进1970.51971.1017南冲1967.71967.81苍窝1972.111973.23柘林1972.11972.109佛子岭1954.61954.1261970.1是根据三峡站记录的Ma1.2的地震.较小地震因库区无台未能测得，故值不可靠，据另一种资料最早为1968.3，则间距为4月。

表7-3水库蓄水时间与地震活动加强时间对照表水库诱发地震的确切诱因现在尚未完全查明，非常复杂非常复杂。

但已有震例已经以充分资料证明：

这类地这类地震不是由于水库荷载直接造成的，而是水库的某种作震不是由于水库荷载直接造成的，而是水库的某种作用间接诱发的用间接诱发的（indirectlyinduced）。

亦即水库的某水库的某种作用迭加于已有的天然应力场之上，使水库蓄水前种作用迭加于已有的天然应力场之上，使水库蓄水前由于自然作用积累起来的应变能较早地以地震的方式由于自然作用积累起来的应变能较早地以地震的方式释放出来。

释放出来。

7.7.4.24.2水库诱发地震的水库诱发地震的机制机制水库建成蓄水后地震活动频繁，应进行以下专门研究：

（1）增设流动台站进行精确测震工作增设流动台站进行精确测震工作，测定震源位置、参数、研究地震序列、确定它与断裂的关系；

（2）安安装地应力测试装置观测地应力变化装地应力测试装置观测地应力变化，装置倾斜仪等以观察地形变；

（3）定