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《淺談丹江口水庫續(xù)建工程誘發(fā)地震研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學博士學位論文丹江口水庫續(xù)建工程誘發(fā)地震研究姓名：劉素梅申請學位級別：博士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導教師：彭少民;徐禮華20050501武漢大學理工大學博士論文摘要水庫誘發(fā)地震指在水庫蓄水后，由于庫水作用，改變了庫區(qū)原有地震活動的頻度和強度，而形成的地震。經(jīng)過60多年的研究，取得了一些進展，但仍有許多問題有待于進一步解決。例如，至今還沒有一個成熟的理論來解釋水庫誘發(fā)地震機制，并且研究大多還處于定性階段。丹江口水庫是我國已建成的最大水庫之一，其續(xù)建工程是我國跨世紀宏偉工程一南水北調(diào)的源頭。水庫自1967年下閘蓄水后，庫區(qū)地震活動加強，并于1973年在宋灣爆發(fā)了4．7級地震，震中烈度達7度，這對
2、于大壩和庫區(qū)人民生命財產(chǎn)的安全無疑是一種威脅。續(xù)建工程中，水位提高后是否會誘發(fā)更強的地震，是人們普遍關(guān)注的問題。因此，研究丹江口水庫誘發(fā)地震具有十分重要的社會意義和理論意義。本文以丹江口水庫為對象，研究大型水庫的誘發(fā)地震機制，并針對丹江口水庫續(xù)建工程的地震活動做出評價，主要進行了以下幾個方面的深入研究：1、通過分析丹江口水庫區(qū)的地震地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，研究其對水庫誘發(fā)地震的影響。分析結(jié)果表明，丹庫區(qū)水文地質(zhì)條件復雜，有利于庫水向深部滲透，誘發(fā)地震。而漢庫區(qū)水文地質(zhì)條件簡單，庫區(qū)多由透水性微弱的巖石組成。庫水向深部滲透困難，難以誘發(fā)地震。2、分析丹江口水庫初期蓄水前后地震活動特點，發(fā)現(xiàn)丹庫在
3、蓄水后地震活動加強，但漢庫的地震活動在蓄水前后變化不大。蓄水位和地震有著明顯的正相關(guān)性，震區(qū)由庫尾移向庫首，并在丹庫的林茂山和宋灣形成了兩個地震密集區(qū)。但是，當水位達到初期工程最高水位，并誘發(fā)了4．7級地震后，蓄水位和地震的相關(guān)性逐漸消失，地震的活動性明顯降低。3、首次運用地理信息系統(tǒng)軟件Mapinfo構(gòu)建了可視化的丹江口水庫誘發(fā)地震基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，它為丹江口水庫續(xù)建工程的地震預測、庫區(qū)的防災減災提供重要的依據(jù)。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以安裝在任何一臺以Windows95／98／2000為操作平臺的計算機上，通用性較好，并具有良好的可擴充性。數(shù)據(jù)庫中各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可隨時進行追加和調(diào)整，系統(tǒng)人機交互性好，操作方
4、便。4、首次根據(jù)丹江口庫區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造建立三維有限元模型，結(jié)合實測資料反演庫區(qū)的構(gòu)造應力場、地應力場和水壓應力場，探討水庫誘發(fā)地震機制。計算結(jié)果表明，在水庫誘發(fā)地震中，水體只起到觸發(fā)作用，其誘發(fā)作用體現(xiàn)在幾個方面：改變庫區(qū)斷層的穩(wěn)定性；在庫岸形成拉應力區(qū)，使地殼淺層的原有節(jié)理、武漢大學理工大學博士論文裂縫張開，為庫水向下滲透創(chuàng)造條件；水體對巖石起軟化作用；孔隙水壓力的存在降低了斷層面的有效正應力，從而降低了斷層的強度。5、對庫區(qū)構(gòu)造應力場進行深入的研究，結(jié)果表明，斷層對地應力方向及分布規(guī)律具有重要影響。斷層本身的應力水平一般低于其鄰近區(qū)域；斷層端點以及斷層匯而未交點出現(xiàn)應力集中；斷層交點處應力較
5、低。6、通過全面分析丹江口水庫蓄水前后的應力場、應變場和應變能，并結(jié)合續(xù)建工程水壓應力場的計算結(jié)果，按照可能誘發(fā)地震強度的不同提出該水庫續(xù)建工程的地震危險區(qū)，結(jié)論對庫區(qū)的防震設(shè)計提供了有價值的參考。7、首次運用地球動力學方法對丹江口水庫續(xù)建工程的可能震級進行預測，預測結(jié)果表明，丹江口水位提高后發(fā)震可能性很大，最大震級為4．5級。最后，在總結(jié)全文的基礎(chǔ)上，提出本課題尚待解決的問題以及今后工作的一些建議和設(shè)想。關(guān)鍵詞：水庫誘發(fā)地震、丹江口水庫、三維有限元模型、應力場、應變場、震級本課題得到湖北省高等學校骨干教師資助項目《運用地球動力學方法研究大型水庫誘發(fā)地震的時間、空間、強度》的支持(編號1500
6、096)。武漢大學理工大學博士論文AbstractThereservoir-inducedseismicity(RIS)isformedduetoimpoundment，whichchangesthefrequencyandintensityofearthquakesatthereservoirarea．ThoughtheresearchofRIShasachievedalotbytheeffortsofmorethansixtyyears，thereareproblemstoresolve．Forexample，nowthereisnotamaturetheorytoexplaintheme
7、chanismofRIS，andmanyresearchesbelongtothequalitativeanalysis．TheDanjiangkoureservoirisoneofthebuiltlarge—scalereservoirsathome，itssubsequentprojectistheheadstreamforsouth—to—northwaterdiversionproject
