應用灰色聚類法預測長江三峽工程水庫誘發(fā)地震的最大震級

從系統(tǒng)需求分析出發(fā),介紹了可視化的長江三峽水庫誘發(fā)地震預測數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的主要內(nèi)容及其實施技術(shù)路線,劃分了國內(nèi)外典型的誘震震例以及長江三峽地區(qū)基礎(chǔ)地理、誘震地質(zhì)環(huán)境和誘發(fā)地震前兆監(jiān)測等相關(guān)基礎(chǔ)信息的主要類型,確定了各類信息的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)格式。在此基礎(chǔ)上,對各類基礎(chǔ)圖形進行數(shù)字化處理,建立了可視化的圖形數(shù)據(jù)庫;通過其相關(guān)屬性信息的錄入或轉(zhuǎn)換,建立了各類圖形相應的屬性數(shù)據(jù)庫;利用gis技術(shù),對圖形數(shù)據(jù)庫及其屬性數(shù)據(jù)庫進行了無縫集成,實現(xiàn)了圖形數(shù)據(jù)與其相應屬性數(shù)據(jù)間的可視化交互式查詢、瀏覽、管理和分析。

第卷第期 年月 大地測量與地球動力學 ??∞≥≠?≠≤≥ ? ? 文章編號222 未來長江三峽水庫誘發(fā)地震的預測技術(shù)探討 ξ 嚴尊國楊福平周昕廖武林狄莉莎薛軍蓉李普麗 中國地震局地震研究所武漢 摘要為做好未來三峽水庫誘發(fā)地震預測實踐的技術(shù)準備根據(jù)水庫誘發(fā)地震的特殊性和三峽地區(qū)的區(qū)域性 特點主要論述了測震學方面部分方法的適用性?結(jié)果表明應變?nèi)渥兦€形態(tài)方法!小震活動/密集平靜0等常 用方法和序列頻度衰減系數(shù)η值!震級頻度關(guān)系系數(shù)β值!波速比!振幅比等方法是在未來預測實踐中值得推薦 或進一步探索的方法? 關(guān)鍵詞水庫誘發(fā)地震長江三峽預測方法 中圖分類號°文獻標識碼 εξπλορατιονοφφορεχαστινγμετηο?σφορεαρτηθυακε? ιν?υχε?βψτηετηρεε

通過統(tǒng)計和分析已建成蓄水的水庫及其周緣地區(qū)不同位置的誘震組合環(huán)境條件及誘震活動的結(jié)果,建立了定量預測與評估水庫及其周緣地區(qū)各不同位置的誘發(fā)不同活動水平地震危險性的概率模型。運用所建模型對長江三峽工程庫首及其周緣地區(qū)誘發(fā)地震的危險性進行了定量計算,并以概率等值線分布圖的形式對預測和評估結(jié)果進行了表述。結(jié)果表明,長江三峽工程庫首及其周緣地區(qū)各不同位置發(fā)生誘發(fā)地震的危險性是不均勻的,絕大部分位置發(fā)生誘發(fā)地震的概率較小,但少數(shù)地區(qū)也有可能誘發(fā)頻繁的中、小地震甚至中強破壞性地震。

提出了一種新的水庫誘發(fā)地震分類方法，將水庫地震分為斷裂活動型、崩滑塌陷型、膨脹破裂型和巖溶氣爆型四大類共十個亞類。指出評價水庫誘發(fā)地震的危險性實際上主要是評估誘發(fā)斷裂活動型水庫強震的可能性。在分析了長江三峽水庫區(qū)水庫誘發(fā)強震的地質(zhì)條件之后，按照上述觀點著重分析了水庫誘發(fā)斷裂活動型強震的可能性。得出的基本結(jié)論是：對整個長江三峽水庫區(qū)而言，水庫誘發(fā)地震的最大震級不會超過５．５級；倘若僅就庫首區(qū)而論，水

三峽工程水庫誘發(fā)地震問題研究

第27卷第8期巖石力學與工程學報vol.27no.8 2008年8月chinesejournalofrockmechanicsandengineeringaug.，2008 收稿日期：2007–11–30；修回日期：2008–06–04 作者簡介：陳德基(1935–)，男，現(xiàn)任水利部科學技術(shù)委員會委員和長江水利委員會科學技術(shù)委員會顧問、長江勘測規(guī)劃設計研究院專家委員會副主任、 中國工程勘察大師、教授級高級工程師，主要從事水利水電工程地質(zhì)勘察和地質(zhì)災害勘察與防治等方面的研究工作。e-mail：chendj9593@126.com 三峽工程水庫誘發(fā)地震問題研究 陳德基 1 ，汪雍熙 2 ，曾新平 1 (1.長江水利委員會，湖北武漢430010；2.中國水利水電科學研究院，北京100044) 摘要：全面回顧三峽工程水庫誘發(fā)地

本文在系統(tǒng)收集有關(guān)資料并對地震現(xiàn)場進行考察的基礎(chǔ)上,分析了2008年11月22日發(fā)生在秭歸縣歸州鎮(zhèn)香溪村胡家坪ms4.1級地震及其發(fā)生的地質(zhì)-水文地質(zhì)與地震活動背景條件,介紹了地震災害。并進一步討論了相關(guān)的地震前兆異常、地震成因等科學問題,認為該地震是在水庫水體荷載與庫水下滲的共同作用下沿仙女山斷裂發(fā)生的構(gòu)造型水庫誘發(fā)地震,并認為震前有一定的前兆異常,這個地震的發(fā)生除了水庫蓄水作用之外,可能還與汶川地震對該區(qū)應力場的影響有關(guān)。

本文通過長江三峽地區(qū)的構(gòu)造體系、深部構(gòu)造、新構(gòu)造運動和現(xiàn)代地殼運動的綜合分析和論證,將該區(qū)劃分出黃陵背斜核部穩(wěn)定區(qū)、齊岳山斷裂以西較穩(wěn)定區(qū)及黃陵背斜周邊較不穩(wěn)定區(qū)等三類相對不同穩(wěn)定程度的地區(qū)。這些地區(qū),由于構(gòu)造活動強度、構(gòu)造部位特征、巖溶和裂隙發(fā)育、地熱異常及溫泉分布、河谷形態(tài)和谷底松軟沉積復蓋厚薄等因素的不同,水庫誘發(fā)地震可能發(fā)生的地段和強度也是不相同的。通過上述因素的分析,廟河—奉節(jié)庫段是今后水庫誘發(fā)地震可能發(fā)生的地區(qū),正好與黃陵背斜周邊較不穩(wěn)定區(qū)相吻合。

1919年，孫中山在《建國方略》中提出開發(fā)長江三峽水利資源的構(gòu)想。1956年，毛澤東在《水調(diào)歌頭·游泳》（文7-13）中吟唱“高峽出平湖”，表達治理長江，建設三峽的遠大理想。1958年4月6日，中共中央下發(fā)關(guān)于三峽工程的的第一個正式文件《關(guān)于三峽水利樞紐和長江流域規(guī)劃的意見》。

根據(jù)國內(nèi)外已發(fā)生水庫誘發(fā)地震震例資料,結(jié)合金鐘水庫庫區(qū)的具體情況,應用概率預測法、綜合影響參數(shù)預測法、兩級模糊評判法、古登堡——里克特公式外推預測法、歷史地震最高震級預測法等方法對金鐘水庫可能誘發(fā)的最大震級進行預測研究。

三峽水利樞紐規(guī)模宏大,舉世矚目,具有巨大的防洪、供水、發(fā)電、航運等綜合效益,是開發(fā)治理長江的骨干工程.三峽工程建在堅實的花崗巖基礎(chǔ)上,三峽水庫已初步形成.根據(jù)最大歷史地震震級并適當加權(quán),確定庫區(qū)最大可信地震為6級左右.在仙女山和九灣溪斷裂一帶,(距壩址為18km)存在誘發(fā)地震的可能,震級ml在5.0～5.8級.對壩址的影響烈度為ⅵ度,不會對按烈度ⅶ度設防的樞紐主要建筑物構(gòu)成直接威脅.三峽水庫蓄水運行后,地震頻次與強度雖有所增加,但地震活動仍保持在三峽地區(qū)原有弱地震活動本底狀態(tài)[1,2].三峽工程在1993年開工,2009年全部建成.三峽水庫在2003年6月開始蓄水,并從2010年10月26日起,連續(xù)6年試驗性蓄水到175m.三峽水庫總長660km,平均寬度1.0～1.5km,總水域面積1084km2.隨著庫水位升高,庫容及水域面積加大,發(fā)生水庫誘發(fā)地震的可能性也將加大.必須加強對三峽水庫誘發(fā)地震的監(jiān)測與預報,預防地震及地質(zhì)災害,確保工程建設及運行安全,構(gòu)建和諧社會,促進庫區(qū)長治久安.

三峽水庫已初步形成,隨著蓄水位上升,庫容加大,誘發(fā)水庫地震的可能性也將加大。根據(jù)最大歷史地震震級并適當加權(quán),確定庫區(qū)最大可信地震為6級左右。在仙女山和九灣溪斷裂一帶(距壩址為18km)存在誘發(fā)地震的可能,震級ms=5.0~5.8級,對壩址的影響烈度為ⅵ度,不會對按烈度ⅶ度設防的樞紐主要建筑物構(gòu)成直接威脅。必須加強對三峽水庫誘發(fā)地震的監(jiān)測及預報,預防地震及地質(zhì)災害,確保工程建設及運行安全,構(gòu)建和諧社會,確保長治久安。本文根據(jù)國內(nèi)外及三峽水庫有關(guān)地震監(jiān)測及預測預報資料,闡明了三峽水庫誘發(fā)地震的監(jiān)測結(jié)果,并進行了預報。

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2013年12月16日在三峽庫區(qū)發(fā)生有史以來最大的一次水庫誘發(fā)破壞性地震（5．1級，震源深度5000米，震中區(qū)破壞烈度達到8度），該地震位于先期確定的潛在震源區(qū)內(nèi)，這是一次水庫誘發(fā)地震成功預測的先例。本文重點描述了水庫誘發(fā)地震所具有突出特點，即水誘發(fā)地震的強度和頻度均高于當?shù)靥烊坏卣鸬恼Ｋ?。世界上已?jīng)發(fā)生的四次6級以上破壞性地震無一例外都發(fā)生在歷史地震活動的空白區(qū)。

本文根據(jù)世界上65座誘震水庫的資料分析,參照g.b.bcachcr等(1982)提出的誘震因素,應用概率統(tǒng)計方法建立水庫地震發(fā)震強度的概率預測模型。并據(jù)此對擬建長江三峽水庫可能誘震的沉積巖庫段進行了估算,結(jié)果是該庫段誘發(fā)m_5≥5級地震的概率甚低。

基于西藏忠玉水電站抗震安全設計的需求,本文利用收集的150例已發(fā)水庫誘發(fā)地震的水庫資料,結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查,使用灰色聚類方法,將水庫深度、水庫容量、區(qū)域應力狀態(tài)、斷層活動性、巖性條件和地震活動背景作為主要誘震因素,計算對應發(fā)震比例數(shù)值,作為水庫誘發(fā)地震的預測指標。依據(jù)忠玉水電站忠玉-壩址段、玉壩支流段的6個獨立誘震因素狀態(tài),評估各段的水庫誘發(fā)地震的震級上限。計算結(jié)果表明:忠玉水電站忠玉壩址段和玉壩支流段水庫誘發(fā)地震震級上限均可能大于5級。通過震例檢驗,說明了灰色聚類方法在忠玉水電站水庫誘發(fā)地震震級上限的預測研究中是科學可行的。同時,指出了加強水庫誘發(fā)地震震例及機理研究是推進水庫誘發(fā)地震科學合理預測的發(fā)展方向。

本文論述了長江三峽工程建成后庫區(qū)旅游景觀的淹沒和“高峽出平湖”的新景觀。據(jù)預測，水庫蓄水后，受淹沒影響的景點３９處，峽區(qū)峽谷氣勢有所減弱，但雄姿猶存；水庫正常高水位達１７５ｍ時，將新增湖泊１１處、島嶼１４處，支流上可提高旅游開發(fā)利用價值的峽谷３７條、溶洞１５個，許多世界級的自然奇觀可望得到開發(fā)。屆時，三峽工程庫區(qū)將成為觀光游樂、度假休閑、科考探險及從事水上運動的多功能旅游區(qū)。

論中國長江三峽工程的利與弊 長江作為亞洲第一長河在華夏民族的歷史締造中有著不可估量 的作用，而現(xiàn)今的長江養(yǎng)育著4.5億人口，貢獻著75％的總產(chǎn)值， 其中的三峽工程更是兼具人文、地理、軍事等多方面功能。 1992年4月3日，全國人大七屆五次會議鑒于歷史上長江上游 河段及其多條支流頻繁發(fā)生洪水造成重大的生命財產(chǎn)損失，通過了 《長江三峽工程決議案》。1994年正式動工興建，2003年開始蓄水發(fā) 電，2009年全部完工。它是世界上規(guī)模最大的水電站，也是中國有 史以來建設最大型的工程項目。 然而從三峽工程籌建的那一刻起，它就與各種爭議相伴。 三峽工程主要有三大效益，即防洪、發(fā)電和航運，其中防洪被認 為是三峽工程最核心的效益。 防洪方面，三峽水庫防洪庫容221．5億立方米，可有效控制上 游洪水，荊江河段的防洪標準可由目前的10年一遇提高到百年一遇。 去年汛期，面對近十年來最

論長江三峽工程的利弊 長江三峽工程位于長江上游與中游的交界處，由攔江大壩、水力發(fā)電廠和通 航船閘組成，其水利工程的防洪于泄洪能力居世界首位，也是世界上規(guī)模最大的 水電站。 以前，在長江上游地區(qū)洪水頻繁，每逢特大洪水，雖有分洪，但也會淹沒一 些鄉(xiāng)村和田地?？涩F(xiàn)在不一樣了，現(xiàn)在有了三峽大壩，它有強大的滯蓄洪水的能 力，防洪庫容有兩百多億立方米，能有效地減少和控制洪水，可防止長江兩岸發(fā) 生毀滅性災害，直接確保了長江中下游防洪體系內(nèi)的耕地的保護和人民的生命財 產(chǎn)安全。 此外，對于三峽工程的發(fā)電功能肯定是毋庸置疑的。作為世界上最大的水電 站，它的年總發(fā)電量相當于6個半葛洲壩電站的年發(fā)電量，約占全國年發(fā)電總量 的3%，全國水力發(fā)電的20%。而且它還促進了節(jié)能減排，它發(fā)出的電相當于燃 燒數(shù)千噸煤所發(fā)的電，減少了二氧化碳和二氧化硫的排放，并且解決了華中、華 東、華南等地區(qū)的電力供應。在能源日益緊張，

長江三峽工程利與弊 當年修建三峽工程的時候一般人以上投票通過因為是利大于弊 它是南水北調(diào)的一部分和重點工程，是當時世界上規(guī)模最大的水 電站，也是中國有史以來建設的最大型的工程項目?，F(xiàn)在我們就 說說它的利和弊。 有利的地方是： 防洪：三峽大壩建成后，將形成巨大的水庫，滯蓄洪水，使下游 荊江大堤的防洪能力，由防御十年一遇的洪水，提高到抵御百年 一遇的大洪水，防洪庫容在73—220億立方米之間。如遇1954 年那樣的洪水，在堤防達標的前提下，三峽能減少分洪100—150 億立方米，荊江至武漢段仍需分洪350—400億立方米。如遇1998 年洪水，可有效防御。 發(fā)電：三峽水電站是世界最大的水電站，總裝機容量1820萬千 瓦。這個水電站每年的發(fā)電量，相當于4000萬噸標準煤完全燃 燒所發(fā)出的能量。裝機（26+6）×70萬(1820萬+420萬)千瓦， 年發(fā)電8

長江三峽工程的利與弊 長江，是亞洲第一大河，曲折東流，注入浩瀚東海，如同天上仙 女遺落在人間的絲帶，令多少英雄墨客為之感慨，題下千古佳句；長 江，滋潤了廣博大地，養(yǎng)育了辛勤的炎黃子孫，與黃河共享有“母親 河”的美譽。而在這滔滔江水上的一項水利工程——長江三峽水利樞 紐工程，更是無人不知無人不曉。 長江三峽工程對我國的經(jīng)濟和社會發(fā)展起著重要作用。一是防 洪：三峽大壩建成后，形成了一個巨大的水庫，滯蓄洪水，讓下 游荊江河段的防洪能力大大提高，從而使洪水不會危及到無辜的 百姓。二是發(fā)電:三峽水電站是世界最大的水電站。主要的供應 在華中、華東、華南、重慶等地區(qū)。使電力不足的地方也能萬家 燈火輝煌。三是航運：三峽工程位于長江上游與中游的交界處， 地理位置占絕對優(yōu)勢，充分地改善了重慶至武漢間通航條件，并 且滿足了長江上中游航運事業(yè)的發(fā)展需求。四是抗旱:長江下游大 旱，三峽可以加大放水力度，增

長江三峽工程利與弊的地理小論文 三峽水電站，又稱三峽工程，三峽大壩。位于中國重慶市市區(qū)到湖北省宜 昌之間的長江干流上。大壩位于宜昌市上游不遠處的三斗坪，俯瞰三峽水電站并 和下游的葛洲壩水電站構(gòu)成梯級電站。它是世界上規(guī)模最大的水電站，也是中國 有史以來建設最大型的工程項目。 三峽工程具有巨大的防洪效益，可以使荊江河段的防洪標準，由十年一遇 提高到百年一遇，即使遇到類似1870年的特大洪水，也可避免發(fā)生毀滅性災害。 避免疾病流行、傳染病蔓延，避免洪災帶來的饑荒、救災賑濟和災民安置等一系 列社會問題；可減免洪災對人們心理上造成的威脅；有利于中、下游血吸蟲病的 防治；減緩洞庭湖淤積速度，延長湖泊壽命；還可改善中下游枯水期的水質(zhì)。 它具有巨大的環(huán)境效益。每年可少排放1000萬噸二氧化碳，100萬噸二氧 化硫，1萬噸一氧化碳，37萬噸氨氧化合物，以及大量的廢水、廢渣；可