水库地震介绍

水库蓄水而引起库区出现的地震现象,或在原有地震活动性基础上出现明显改变,称之为水库诱发地震。

人类工程活动如注水和修建水库等均可诱发地震。构造型诱发地震的内因较多,如岩体储存了构造能,水库蓄水后可能导致构造应力提前释放,从而诱发了地震。还有一类是由水库蓄水后,库水压入溶洞引起塌陷和气爆,从而诱发的地震。此外,在库边存在危岩体或滑坡体,这些不稳体受到库水渗透后,引起区域荷载重新调整导致危岩体或滑坡体滑移(或滑脱)而诱发地震。上述几类地震均称为水库诱发地震。水库诱发地震区域分为两种情况:一种是在原本没有地震断裂带的地区,由于大坝的建设以后形成水库,水库蓄水改变了原来的地应力分布,从而产生了局部的地震,这种情况比较多。世界上绝大多数的水库建成后,仅由水库蓄水引发的地应力改变所产生的地震一般都非常微弱,大多数都是人们难以察觉的微震,不会对当地居民的生产生活造成威胁。另一种情况是由于水库蓄水地区原属地震区域,有明显的地震断裂带存在,原有的地应力积累就已经孕育着地震,由于水库蓄水打破了原有的应力平衡,导致了原有地震的延迟或者提前发生。这种情况下发生的地震,其危害和破坏程度主要取决于原有的地震能量。经进一步的详细研究分析,按工程地质条件来分类,水库诱发地震具有不同的成因类型,主要有岩溶塌陷型和断层破裂型。岩溶塌陷型水库诱发地震最常见,不过多为弱震或中强震,破坏性不大。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,因此必须引起高度重视。断层地震的产生机理主要在于地应力的积累、变化使断层产生了突然的破裂或者错动。

水库诱发地震按与库水位的关系可分为快速响应型和滞后响应型。快速响应型水库诱发地震与水库水位变化密切相关。有的水库蓄水后,很快发生地震,即属快速响应型。快速响应型地震的成因之一是岩溶塌陷或气爆,多发生于溶洞发育的石灰岩库段。水库荷载引发的地震也属快速响应范畴。另一类型地震则要在开始蓄水相当长一段时间后才发生。其滞后时间长短各不相同,一般为数月到数年不等。滞后响应型水库地震释放构造能,它的发生与库水沿断层渗透、断层面摩擦系数降低和岩石抗剪强度降低有关。因此,这一类型地震的强度与水库水位的变化关系不明显。构造型诱发地震的强度主要取决于发生地震的构造储能,与蓄水时间的长短无关。破坏性大的水库诱发地震多为滞后型地震。水库地震与水库的作用有关,当然也与一定的构造和地层条件有关,而水的作用只是一种诱发因素。