水库会增大地震风险吗?

2013-04-22 16:06:42 本文行家:菁菁3208

2008年汶川地震后,学界就有过关于水库诱发地震的争论。2013年4月20日的雅安里氏7.0级地震后之后,又有专家指出,虽暂不能证明此次地震由水库诱发,但中国西南地区确需认真面对水库诱发地震问题。那么,什么是诱发地震,水库的建成又对诱发地震有多大风险?

什么是诱发地震

诱发地震模式图诱发地震模式图

在特定的地区因某种地壳外界因素诱发而引起的地震,称为诱发地震。诱发地震按其主要诱发因素可分为水(和其它流体)诱发地震和非水诱发地震两类。

前者包括水库诱发地震和抽、注液诱发的地震等。后者包括采矿和地下核爆炸、陨石坠落诱发的地震等。在水诱发的地震中,最常见的是水库地震。

为什么水库会诱发地震

在自然界,干燥或不饱水的结构岩体由于水的参与和水压力的增高,或者在含有高压流体压力的结构岩体中由于压力的减小或消失,都可能使原来处于相对平衡状态的岩体失稳而发生地震。

水库蓄水后改变了地面的应力状态,且库水渗透到已有的断层中,起到润滑和腐蚀作用,促使断层产生新的滑动。因此可能增大地震风险。

例如,1962年发生在中国广东新丰江水库大坝左岸河源一带的6.1级地震,被认为是世界上第一例6级以上水库地震,也是迄今中国发生的最大震级的水库地震。这次地震的震中烈度为Ⅷ度,震源深度约5千米,在极震区造成了人员伤亡和房屋倒塌。

但是,并不是所有的水库蓄水后都会发生水库地震,只有当库区存在活动断裂、岩性刚硬等条件,才有诱发的可能性。

雅安地震是否和水库有关?

震区水库分布图震区水库分布图
2013年4月雅安芦山地震震中南约80公里,就是大渡河干流上的汉源瀑布沟水电站。根据四川省地震局的专家对该区域2006年10月14日至2011年12月31日期间观测到的1834次地震的分析,在库区中部、大坝附近、大坝下游等几个地方出现了小震集中分布的现象。

此外,金沙江下游干流上的向家坝电站,被称为中国目前的第三大水电站。向家坝电站于2012年10月完成了第一期蓄水,在2012年10月10日至16日仅仅6天的蓄水期中,水库的水位就由海拔278米提升到海拔354米,水位升幅高达76米,如此快速地大幅度提高水位,在国内外的大型电站水库蓄水过程中尚无先例。这也无疑加大了水库诱发库区地质灾害的风险。

对于人类工程活动有可能诱发地震之说,地质学家、横断山研究会首席科学家杨勇称,就在芦山地震震中方圆百公里的范围内,大大小小水库和水电站就超过100个,有的水库在放水,有的在蓄水,频繁的活动,肯定对该区域的地质活动造成影响。

虽暂不能证明此次地震由水库诱发,但中国西南地区确需认真面对水库诱发地震问题。

 其他可能诱发地震的人类工程活动

石油和天然气、盐卤、地下热(汽)储的开发,废液处理和油田开采中的深井注水,钻进过程中的井漏,矿山抽、排水,固体矿床的开采和地下核爆炸等工程活动都可能有诱发地震的风险。

此类工程主要是由于挖掘坑道扰动岩体的原始应力状态,在某些部位出现应力集中,当应力达到或超过岩石强度时,会出现破坏而发生地震。或由于强烈的地下核爆炸引起附近岩体崩塌和造成新破裂,以及强烈的弹性振动,诱发已累积的应力释放而发生地震。

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参考资料:
[1] 专家:未来十年为西南地区水库诱发地震危险期 http://cd.qq.com/a/20130422/000080.htm
[2] 专家称暂无证据显示雅安地震由水库诱发 http://china.caixin.com/2013-04-22/100517654.html
[3] 四川雅安地震示意图 http://zhengzhi.chazidian.com/shishi/8714/
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