地震知識:水庫與地震

李善邦《中國地震》一書中,根據地震成因,把地震分為構造性地震和非構造性地震。絕大多數地震是在地殼構造過程中產生的,而火山爆發、水庫修建等因素引發的地震,被稱為非構造性地震。

地震知識:水庫與地震

胡佛大壩形成的米德湖水庫

當地面區域性負荷有所變化時,地方地震活動性將受到一定的影響,但在長久以來,沒有引起人們的注意。直到上世紀四十年代,美國科羅拉多米德湖地區的水庫蓄水後引發一系列地震,透過研究,方知這些地震是由於水庫引起的,有他自己的特徵,因名“水庫地震”。

奇怪的是,在水利建設中,築壩蓄水已有久遠的歷史,世界上大小水庫不知凡幾,但從未引起地震,為什麼待米德湖水庫蓄水,問題才暴露出來呢?這是因為水庫地震的發生有特殊的地質背景。米德湖是科羅拉多河上的人工湖,築起胡佛壩後成為水庫,於1935年開始蓄水。這一帶向來沒有地震記錄,當水庫蓄水約到100米深度時,人們開始感覺地震。此後,地震活動隨水位增高而增加,1937年感到約有100次地震。1938年開始設定地震臺網進行儀器觀測,發現地震發生在米德湖附近35公里的地區之內,震中沿斷層集中,震源深度平均小於9公里(據近湖4個觀測臺測定的震中位置,誤差可小於1公里)。到了1939年5月,水庫蓄滿水已達9個多月,正常水位平均在143米左右,因蓄水增加的地面負荷約為350億噸,這時的地震活動達到了高潮,其中包括一次5級地震。嗣後,地震活動漸次衰減,總的趨勢是下降,但仍跟著水位變化波動,至今尚未完全平息。

李善邦寫這段文字時是1976年。

地震知識:水庫與地震

新豐江水庫

米德湖水庫地震引起了工程地質界極大的重視。隨後陸續發現許多水庫地震事件,現已知道的約有30處以上。我國新豐江水庫地震,就是其中之一,下面作為一個例項來談。

新中國興建的水庫很多,引起地震的絕少,惟有新豐江出現了典型的水庫地震活動。1958年,廣東省在新豐江下游河源縣城附近,攔河築壩,壩長448米,高105米,建成了面積390平方公里的水庫,容水115億噸。1959年10月開始蓄水,一個月後,居民感覺有地震,距離150公里的廣州觀測臺亦有記錄。此後地震活動頻繁,並隨水位升高而增加。9個月後,當水位高達90米時,開始出現震級大於3。5的較大有感地震。當地震活動加劇時,在水庫周圍,設立了臨時地震臺進行監視,隨後又建立了正式觀測臺網,於1961年7月開始工作。震中最初集中在大壩附近,新豐江峽谷北邊葫蘆坳一帶,以後逐漸發展到南邊及水庫後邊,最後到了新豐江峽谷上游的許多地方。

1961年10月,水庫蓄水已滿,達到正常時期的水位115米高程之後,地震活動更為頻繁,每天多至30餘次。情況一直很緊張,1962年3月19日,達到高潮,發生一次6級大震。自此之後,地震活動逐漸減弱,雖然隨著水位變化其活動大小仍有波動,但總的趨勢是下降的。

地震知識:水庫與地震

丹江口水庫

李善邦舉的第二個例子是丹江口水庫地震。

在漢水上游丹江入口處築了個水庫,規模比新豐江水庫大。1967 年冬開始蓄水,庫水由兩江分擔。形成丹江庫區和漢江庫區。當水位達到應有的高程140 米後,於1970 年7 月在丹江水庫東北角的岸邊發生一次3級地震和一些小地震。隨後繼續有些小震。環繞著丹江庫區的邊緣發生,至1972 年4月,在距水壩約12公里,丹江庫區的南岸又發生了一次4級地震和一群小震。以後因水壩加高,水位超出了原設計的最大高程,僅過了大約一個半月,於1973年11月,又在丹江庫區的最北端(離水壩約60公里),接連發生了數次 4 級以上的地震,最大為4。8 級。人們懷疑這些地震的發生與水庫有關。

上述地震活動的表現情況,顯然與一般水庫地震不同,但其發生與水庫建立不無聯絡。這裡是古老的武當山凸起與東秦嶺褶皺帶交界地,斷層比較發育,原來就有輕度的地震活動,3-4級的地震不時發生。水壩建築在元古代片岩上,庫區多寒武、奧陶紀石灰岩,內部多有溶洞。地震主要發生在水庫邊緣石灰岩地區。可以想像,由於增加水庫負荷和水的滲透作用,必然會影響到庫區構造應力的平衡,有些地方出現不穩定狀態,因而增加地震活動是完全可能的。但其性質與典型的水庫地震是不相同的。

本文內容摘自李善邦《中國地震》一書,地質出版社1981年5月第一版。

承德歷史上為什麼沒有強烈的地震,三百萬年的磬錘峰告訴你了原因

海原地震:每有大震來臨都會通知人類,只是人類不注意聽講而已

7月,河北唐山、任丘相繼發生地震,震前自然界都會有哪些預警