水工建筑物_地震对水工建筑物有哪些影响急用

发生在坝址附近的强震和中强震,有可能对大坝和其它水工建筑物造成直接损害.已知挡水建筑物遭受损害的有两个震例(表1),尚未发生过大坝因水库地震而溃垮或严重破坏的情况.水库诱发地震对库区及邻近地区居民点的影响则更为常见,强震和中强震会给库区造成人员伤亡,带来重大物质损失.即使一般的弱震微震,也会对震中区造成一定危害,影响当地居民的正常生产和生活,是库区主要的环境地质问题之一.

表1 水库地震对水工建筑物和震中区造成损害情况

坝名

(国家) 震级

和发震时间 震中

至大坝距离 坝区

影响

烈度 水工建筑物受到的损坏 震中区受到的损害

挡水建筑物 其它建筑物 物质损失 人员伤亡

柯依纳

(印度) 6.5

(1967.12.11) 3-6km Ⅷ 12～18号、24～30号坝段坝顶以下40米左右发生多条水平裂缝,下游面出现严重漏水现象,但库水位并无明显下降 坝顶起吊塔严重破坏,坝面上其它附属建筑也有损坏,水电站建筑物受轻微破坏而停止运转 震中区几个村镇大部分房屋倒毁,受到影响的村镇达到一千个,震坏房屋47000栋 死180人

伤2300人

新丰江

(中国) 6.1

(1962.03.19) 1.5km Ⅷ 大坝右侧接近顶部 108米高程处产生贯穿性水平裂缝,长82米.左侧同一高程有断续水平裂缝,长13.5米,出现轻微渗漏现象 坝后厂房主结构受轻微损坏 倒塌房屋1800间 死6人

伤80人

我国迄今已报道出现水库诱发地震的工程有25例,其中得到公认的有17例(见表2),是世界上水库地震最多的国家之一.值得注意的是,高坝大库中出现诱发地震的比例明显偏高.我国(含香港和台湾)已建成的百米以上大坝32座,出现了水库诱发地震的有10座,发震比例超过31%；其中1979年以后蓄水的17座百米以上大坝中有8座发生水库地震,发震比例高达47%,远远高于世界平均水平.

从水库诱发地震的强度来看,全球发生6.0级以上强烈地震的仅占3%,5.9—4.5级中等强度的占27%,发生4.4—3.0级弱震和3.0级以下微震的占到70%(分别为32%和38%).在我国这一比例相应为4%、16%和80%.但是水库诱发地震往往出现在历史地震较平静的地区,强烈和中强水库地震在大多数情况下都超过了当地历史记载的最大地震,许多发生弱震和有感微震的情况,也是当地居民记忆中未曾有过的重大事件.

自70年代末开始,我国的水库诱发地震研究由回顾性研究逐渐转变为前瞻性研究.近20年来,几乎全部拟建的大(1)型和多数大(2)型水利水电工程,对诱发地震的潜在危险性及其对工程和环境的影响作出前期论证,数十个重大工程在蓄水前提出过正式预测意见.我国水库诱发地震研究的突出特点,是始终紧密结合工程建设和工程抗震安全的需要,具有很强的实用性和可操作性.对成因机制、判别标志、评价和预测准则等问题,进行了多方面的探索,逐渐形成一整套具有特色的研究和评价方法,特别在研究和确定工程的抗震对策方面,积累了丰富的经验.

表2 中国水库诱发地震震例基本情况一览表

序号 水库名称 省份,河流 坝高

(m) 总库容

(亿立米) 开始蓄水时间 最大地震

震级(烈度) 备 注

1 新丰江 广东,新丰江 105 139 1959.10. 6.1(Ⅷ)

2 南冲 湖南,新泽河 45 0.135 1967.04. 2.8(Ⅵ)

3 南水 广东,南水 81.3 12.18 1969.02. 3.0(Ⅴ)

4 丹江口 湖北,汉江 97 209 1967.11. 4.7(Ⅶ)

5 前进 湖北,黄畈河 50 0.168 1970.05. 3.0(Ⅵ)

6 柘林 江西,修水 62 71.7 1972.01. 3.2(Ⅴ)

7 曾文 台湾,曾文溪 136.5 8.9 1973.02. 减弱型 有争议

8 参窝 辽宁,太子河 50 5 1972.11. 4.8(Ⅵ)

9 佛子岭 安徽,淠河 74 4.7 1954.06. 4.5 有争议

10 黄石 湖南,白洋河 40.5 6.12 1969.04. 2.3(Ⅴ)

11 石泉 陕西,汉江 65 4.7 1972.10. 4.2(Ⅴ) 有争议

12 新店 四川, 26.5 0.29 1974.03. 4.2(Ⅵ） 有争议

13 乌溪江 浙江,乌溪江 129 20.6 1979.01. 2.8(Ⅴ)

14 乌江渡 贵州,乌江 165 23.0 1979.11. 3.5

15 邓家桥 湖北, 12 0.004 1979.12. 2.2(Ⅵ-)

16 盛家峡 青海,湟水河 33 0.045 1980.11. 3.6(Ⅵ+)

17 龙羊峡 青海,黄河 178 247.0 1986.10. 2.4 有争议

18 大化 广西,红水河 74.5 4.19 1982.05. 1.6

4.5(Ⅶ) 有争议

19 冯村 陕西,清浴河 30.75 0.113 1982.07. 2.2 有争议

20 东江 湖南,耒水 157 81.2 1986.08. 2.3

21 鲁布革 云南,黄泥河 103 1.11 1988.11. 2.4(Ⅵ)

22 岩滩 广西,红水河 111 24.3 1992.03. 2.9 有争议

23 铜街子 四川,大渡河 82 2 1992.04. 2.9(Ⅴ)

24 隔河岩 湖北,清江 151 34 1993.04. 2.6

25 水口 福建,闽江 100 23.4 1993.05. 3.8

按照多成因理论,常见的水库诱发地震主要有三种类型：构造破裂型、岩溶塌陷型和地壳表层卸荷型.构造型水库地震有可能达到中等(4.5级)以上强度,破坏性水库地震绝大部分属于构造型水库地震.岩溶塌陷型水库地震只出现在碳酸盐岩分布的库段,与岩溶洞穴和地下管道系统的发育有关,震级一般小于4级.地壳表层卸荷型水库地震具有一定的随机性,在断裂发育、坚硬脆性的岩体中,具备一定的卸荷应力和水动力条件时即可发生,但其震级一般在3级以下.实用的水库诱发地震预测模型至少必须能辨别出上述三种主要类型的诱震环境,并分别进行预测.对于不常见的水库地震类型,最好也具有一定的识别能力.

对水库地震成因的探讨一直是人们最感兴趣的课题,也曾有许多似是而非的观点流行.库水的重力荷载作用和孔隙压力作用是诱震因素之一,但库水的作用必须借助于地质体中存在的导水结构面才能向深部传递.通过查明库区是否存在特定的水文地质条件来判别诱发地震的可能性,进而估计发震地点和最大可能强度,称为水库诱发地震研究中的水文地质结构面理论,是现阶段预测水库诱发地震的理论基础.

地震监测是大型水利水电工程的常规监测项目之一.在前期勘测阶段或开始施工阶段就应进行地震监测台网建设,积累地震本底资料,以便对比水库蓄水前后地震活动的变化情况.据不完全统计,设立了地震台站的大型水库工程已经超过40座,设立了比较先进的遥测地震台网的目前已有11个.在确保大坝抗震安全,保证工程顺利施工和运行方面发挥了重要作用.

我们认为,下一步应采取理论与实践相结合的方法,深入探讨水库地震的成因机制、判别标志和预测评价方法等问题.将GIS(地理信息系统)技术引入水库诱发地震的研究中,建立集分析预测评价、安全监测预警和防震抗灾决策支持为一体的综合系统.

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地震(earthquake)是大地的振动.它发源于地下某一点,该点称为震源(focus).振动从震源传出,在地球中传播.地面上离震源最近的一点称为震中,它是接受振动最早的部位.大地振动是地震最直观、最普遍的表现.在海底或滨海地区发生的强烈地震,能引起巨大的波浪,称为海啸.地震是极其频繁的,全球每年发生地震约500万次.

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地震,是地球内部发生的急剧破裂产生的震波,在一定范围内引起地面振动的现象.地震(earthquake)就是地球表层的快 全球板块构造运动

速振动,在古代又称为地动.它就像海啸、龙卷风、冰冻灾害一样,是地球上经常发生的一种自然灾害.大地振动是地震最直观、最普遍的表现.在海底或滨海地区发生的强烈地震,能引起巨大的波浪,称为海啸.地震是极其频繁的,全球每年发生地震约550万次.

地震常常造成严重人员伤亡,能引起火灾,水灾,有毒气体泄漏,细菌及放射性物质扩散,还可能造成海啸,滑坡,崩塌,地裂缝等次生灾害.

由于陆上地震一般发生在断层区,所以灾害比较严重.

地震发生时,最基本的现象是地面的连续振动,主要特征是明显的晃动.极震区的人在感到大的晃动之前,有时首先感到上下跳动.这是因为地震波从地内向地面传来,纵波首先到达的缘故.横波接着产生大振幅的水平方向的晃动,是造成地震灾害的主要原因.1960年智利大地震时,最大的晃动持续了3分钟.地震造成的灾害首先是破坏房屋和建筑物,如1976年中国河北唐山地震中,70％～80％的建筑物倒塌,人员伤亡惨重.地震对自然界景观也有很大影响.最主要的后果是地面出现断层和地震裂缝.大地震的地表断层常绵延几十至几百千米,往往具有较明显的垂直错距和水平错距,能反映出震源处的构造变动特征（见浓尾大地震,旧金山大地震）.但并不是所有的地表断裂都直接与震源的运动相联系,它们也可能是由于地震波造成的次生影响.特别是地表沉积层较厚的地区,坡地边缘、河岸和道路两旁常出现地裂缝,这往往是由于地形因素,在一侧没有依托的条件下晃动使表土松垮和崩裂.地震的晃动使表土下沉,浅层的地下水受挤压会沿地裂缝上升至地表,形成喷沙冒水现象.大地震能使局部地形改观,或隆起,或沉降.使城乡道路坼裂、铁轨扭曲、桥梁折断.在现代化城市中,由于地下管道破裂和电缆被切断造成停水、停电和通讯受阻.煤气、有毒气体和放射性物质泄漏可导致火灾和毒物、放射性污染等次生灾害.在山区,地震还能引起山崩和滑坡,常造成掩埋村镇的惨剧.崩塌的山石堵塞江河,在上游形成地震湖.1923年日本关东大地震时,神奈川县发生泥石流,顺山谷下滑,远达5千米.

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