Thursday, November 14, 2019

水庫誘發地震?

中國從1963年才開始研究水庫地震。2004年,中國地震局開始在烏江流域建立中國第一個從全流域考慮、以監測多個水庫地震為主要目標的數字遙測地震台網。同年施行的《地震監測管理條例》也明確規定,壩高100米以上、庫容5億立方米以上,且可能誘發5級以上地震的水庫,應當建設專用地震監測台網。2007年,中國地震標準化技術委員會發布《水庫誘發地震危險性評價 GB21075-2007》,我國才有了自己的水庫地震評價標準。

我國是發生水庫誘發地震較多的國家之一,已知發震水庫有20多例。新豐江水庫是世界上第一個發生6.0級以上地震的水庫,並造成了嚴重的水庫誘發地震災害。我國對水庫誘發地震的研究從1960年開始,地震系統和水利水電等部門進行了多方面的研究,取得一定的進展。因能源、防洪、供水等方面的需求,未來一段時間我國將建設許多高壩大庫工程,對水庫誘發地震危險性評價提出了更高的要求。

中國地震局地質研究所不願具名的專家仍表示,國內對水庫地震的研究才“剛剛起步”,現有研究主要在地震低烈度區,對中高烈度地區尚無較完整的個案研究。中國地震局地質研究所構造物理研究室副主任雷興林則在文章中指出,如果斷層的應力狀態偏離其臨界狀態,水庫可能直接觸發大震。“尤其是高度100米以上的高壩,更有潛在大地震危險。”

四川省地礦局區域地質調查隊工程師範曉表示,大水庫100%誘發地震,問題在於是否誘發強震。

水庫為何會誘發地震?范曉介紹,水庫蓄水後改變了庫底斷層的受力狀況,打破了原有平衡。另外,水會滲入充填到庫底岩體的裂隙空隙中,會產生附加的孔隙水壓力,水的滲透、浸泡和孔隙水壓力軟化了岩石,對斷層面起到潤滑作用,使岩體更容易破裂、斷裂更容易擴展。這種孔隙水對斷層活動的影響,要大過水本身壓力的影響。

水壩越高、蓄水量越大,越容易誘發地震?范曉說,從概率上講有這個規律,但不是完全的正比關係。據不完全統計,世界上壩高超200米的水庫誘發地震比率為34%。在中國,壩高100米以上、庫容100億立方米以上水庫,發震比率為30%左右。

“30%是在許多庫區監測數據不完善的情況下得出的,”范曉說,自2004年國務院頒布《地震監測管理條例》以來,壩高100米以上、庫容5億立方米以上且可能誘發5級以上地震的水庫,都普遍建立了專用地震監測台網。近年來大量觀測數據表明,這些大型水庫誘發地震的比率為100%。

“所以對高壩大庫來說,實際上不是誘不誘發地震的問題,而是誘不誘發破壞性強震或巨震的問題。”范曉說。“大幅度快速地蓄水放水像給地震斷層強力按摩,會促使斷裂加速‘復活’”。

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