水库地震综述

水库诱发地震是指因水库蓄水而诱使坝区、水库库盆或近岸范围内发生的地震。水库诱发地震在水利工程建设过程中备受关注,主要是因为它涉及到枢纽运行安全问题。目前统计的数字显示,已得到国内外地震、地质专家普遍承认的水库诱发地震约70～80起,虽然它们仅占世界大坝会议已登记的3.5万座水库的2‰～3‰,但是不容忽视。随着大坝坝高的增加,发生水库诱发地震的比例也相应增加,坝高超过200m的水库,发生诱发地震的实际比率为34%。绝大多数水库诱发地震的震级小于里氏5级,属于弱震或微震,约占总数的80%以上;较强的水库诱发地震不到总数的20%,其中5.0～5.9级的中等强度地震10例,6.0～6.5级强度地震仅4例。目前世界上已记录到的最大的水库诱发地震为6.5级(1967年12月发生在印度柯依纳水库)。迄今为止,只有两例水库诱发地震对大坝局部地段造成较大损害,一个是我国的新丰江水库(6.1级),另一个是印度的柯依纳水库,坝址处地震强度均为8度,经抗震加固后,至今都在安全运行。也就是说,迄今为止,世界上尚未发生因水库诱发地震而使大坝失事的实例。根据精确定位的水库诱发地震的震中资料,震中位置均分布在坝区、水库库盆及近岸地段范围内,距库边线一般不超过3～5km,最远10km。随着库区地质构造环境的差异,水库诱发地震主要有以下两种类型:一种是岩溶塌陷型,岩溶塌陷型水库诱发地震最常见,多为弱震或中强震,我国在岩溶地区的大型水库有8个,其中4个诱发了地震;另一种是断层破裂型,断层破裂型水库诱发地震发生的概率虽然较低,但有可能诱发中强震或强震,我国的新丰江水库和印度的柯依纳水库的诱发地震都属于这种类型。研究表明,水库地震震中一般密集分布于库坝附近,主要集中在水库边岸几千米到十几千米的范围内,也有部分震中密集于水库最大水深处及其附近,还有一些位于水库主体两侧的峡谷区,但一般震源极浅,震源体小。由于水库诱发地震主要发生于库水或水荷载影响范围内,所以震源深度很浅,多在地下10km范围内。正由于其震源浅,所以面波强烈,震中烈度一般较天然地震高,但影响范围小,等震线衰减迅速,影响范围多属局部。在发震时间上,较水位或库容峰值有所滞后。当水位急剧下降或上升,特别是急剧下降时,水荷载发生重大变化,往往有较强地震产生。