玉龙枢纽水库诱发地震的危险性和综合预测评价

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玉龙枢纽水库诱发地震的危险性和综合预测评

价

　　摘　　　　要：　水库诱发地震的形成及其诱震地点、强度等是受水库区地质环境影响和制约

的，因而水库诱发地震危险性预测主要是依据库区的地质环境条件。本次在分析和研究有关水

库区的地震和地质资料的基础上，采用地震地质类比、概率分析法和灰色聚类法，对玉龙喀什

水利枢纽水库诱发地震的可能性进行了预测分析。结果表明，该水库存在水库诱发地震的可能

性，但诱发地震强度为微震，最大震级预测为 3级。

　　　关键词 :　　　　　水库诱发地震;危险性分析;概率分析;灰色聚类法;

　　 Abstract 　：The　formation,　location　and　intensity　of　earthquake　induced　by　reservoir　are　

affected　and　restricted　by　the　geological　environment　of　the　reservoir　area,　so　the　risk　prediction　of　

reservoir　induced　earthquake　is　mainly　based　on　the　geological　environment　of　the　reservoir　area.　

Based　on　the　analysis　and　study　of　the　seismic　and　geological　data　of　the　reservoir　area,　this　paper　uses

the　seismic　geological　analogy　method,　probability　analysis　method　and　grey　clustering　method　to　

predict　and　analyze　the　possibility　of　the　reservoir　induced　earthquake　of　Yulong　Kashi　water　control　

project.　The　results　show　that　the　possibility　of　earthquake　induced　by　reservoir　exists　in　the　reservoir,　

but　the　induced　earthquake　intensity　is　micro-seismic,　and　the　maximum　magnitude　is　predicted　to　be　

　　 Keyword 　：reservoir　induced　earthquake;　risk　analysis;　probability　analysis;　grey　clustering　

method;

　　新疆和田玉龙喀什水利枢纽工程位于玉龙喀什河干流中游河段上，是玉龙喀什河山区河段

的控制性水利枢纽工程。水库设计最大坝高 233.5m，正常蓄水位 2170.0m，库容 5.28×108m3，

电站装机容量 200MW，属大（2 Ⅱ）型等工程[1]。水库位于高震区，且具有坝高、水深、回水

长等特点，进行水库诱发地震的可能性预测研究，对工程建设十分重要。

　　在水库诱发地震危险性的预测和评价方面，主要的方法可分为定性或半定量的类比法和应

用各种模型进行量化预测的方法两大类。前者是指地震地质类比分析法，后者用得较多的是水

库综合参数判别法、概率统计检验法以及灰色聚类分析等方法。

　　 1　、玉龙枢纽水库区地质环境条件

　　水库诱发地震有其特定的地质环境条件，搞清楚这些特殊的地质环境条件是评价拟建水库

诱发地震的可能性和危害性的关键。

　　 ―水库区位于玉龙喀什河中游高山峡谷河段，为峡谷河槽型水库。正常蓄水位 2170m 时，

坝前最大水深 200m 左右，水库回水长度约 20km。近坝 10km 库段总体呈近 EW 向，平面上似

“连续 W”形曲折展布；远坝 10km 库段总体呈 NE “向，平面上似连续 S”形展布[1]。

　　水库区两岸出露的地层岩性主要为早元古界滹沱系（Pt）二云母石英片岩，属中硬岩，呈

片理面结合牢固的薄层状，走向与两岸多大角度相交，倾角较缓，岩体节理裂隙不发育，岩体

完整，透水性弱，基岩裂隙水贫乏[1]。库区第四系覆盖层主要堆积在现代河床及两岸坡脚，厚

度小于 20m[1]。

　　水库区为单斜构造，岩层较稳定，无区域性断裂通过，主要发育 NW 向裂隙及三条次级断

层。断层与河谷大角度相交，压扭性逆断层，断层带内充填密实，胶结好，导水能力差。距离

库区最近的区域性活动断裂为柯岗断裂，位于水库东南侧约14km 处，为晚更新世以来活动断

裂[1]。

　　水库区岩体水文地质条件较单一，现代河流为最低侵蚀基准面，两岸基岩裂隙水主要赋存

于基岩裂隙及断层带内，沿裂隙网络运移，无统一水面，主要受冰雪融水及大气降水补给，向

玉龙喀什河排泄。库盘岩体断层及节理裂隙等透水结构面不发育，岩体完整性好，透水性弱，

基岩裂隙水贫乏[1]。

　　工程区 50 年超越概率 10%的地震动峰值加速度为 0.210g Ⅷ，地震基本烈度为度，区域内

Ⅵ有记载的破坏性地震对场地的最大影响烈度为度，因此，工程区区域构造稳定性属于基本稳

定区[1]。

　　 2 　、玉龙枢纽水库诱发地震危险性评价

　　采用地震地质类比分析法、概率统计检验法和灰色聚类分析法分别对水库诱发地震的危险

性进行预测和评价。

　　 2.1　、地震地质类比分析法

　　水库库盘岩性主要为二云母石英片岩、长石黑云母石英片岩等，不存在岩溶现象。水库岸

坡稳定情况较好，无大规模滑坡体分布。

　　水库区无区域性活动断裂通过，次级断层规模相对较大的有 f59、f60 和f61，断层带宽 2

～3m，带内主要为灰绿色的千糜岩及少量糜棱岩，导水能力差，库水沿小断层带向深部渗透

有限。

　　 ――区域性活动断裂铁克里克断裂（F2）距水库坝址31km 以远，不存在水力联系；距库

尾14km ――的区域性活动断裂柯岗断裂（F4），虽历史记录有6.1 级地震，但该断裂与库水

无水力联系，且发震的可能点距库边大于 10km，因此，水库蓄水后，该断裂不存在诱发中等

―强度以上构造型水库地震的可能性，但存在诱发弱微震的可能性。

　　近场区地震以中、小地震活动为主要特征，地震不活跃，进场外围地震较活跃，多分布在

南部高山区及东南部的山前盆地边缘附近，距离场地约 30～40km，地震活动与构造有一定的

相关性，大多发生在活动构造附近地区。在坝址附近15km 范围没有M≥3.0 的地震记录，地震

活动水平相对较弱。

　　综上所述，水库区不存在明显有利于诱发水库地震的环境条件，水库蓄水不具备诱发中等

―强度以上水库地震的条件，但存在诱发弱微震的可能性。

　　 2.2　、概率统计检验法

　　应用贝叶斯公式建立的评价水库诱发地震的概率统计模型可表达为：

　　式中：P(Mi|A ――）所需评价的水库诱发地震的概率；

　　 Mi――震级类别（i=0,1,2,3,4），即评价目标（地震震级上限所属状态）；

　　 A――各诱震因子及其相应的状态；

　　 P(Mi ――）各不同震级地震类别的先验概率；

　　 P(A|Mi ――）不同诱震因子组合条件下不同震级的条件概率；

　　 P(A ――）水库诱发地震的全概率，由下式计算：

　　根据玉龙喀什水利枢纽坝高、库段地层岩性、地质构造、地震背景、水文地质条件等因

素，确定各诱震因子的状态。

　　 (1)库深（D）：分三种情况考虑，0～6km 段库水深度大于 150m，即D1;6～14km 段库水

深度 92～150m，即D2;14～20km 段库水深度小于 92m，即D3。

　　 (2)构造应力（S）：断裂性质为逆断层，说明处于逆断层环境，即S1。

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摘要：

玉龙枢纽水库诱发地震的危险性和综合预测评价　　摘　　　　要：　水库诱发地震的形成及其诱震地点、强度等是受水库区地质环境影响和制约的，因而水库诱发地震危险性预测主要是依据库区的地质环境条件。本次在分析和研究有关水库区的地震和地质资料的基础上，采用地震地质类比、概率分析法和灰色聚类法，对玉龙喀什水利枢纽水库诱发地震的可能性进行了预测分析。结果表明，该水库存在水库诱发地震的可能性，但诱发地震强度为微震，最大震级预测为3级。　　　关键词:　　　　　水库诱发地震;危险性分析;概率分析;灰色聚类法;　　Abstract　：The　formation,　location　and　intensity　of　e...

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