關于水利水電工程及其周緣地區誘發地震危險性小區劃研究

■李 堃 ■開封黃河工程開發有限公司，河南 開封 475000

地震的發生輕則對該地區的生產生活造成影響，重則威脅國家人民的生命財產安全。水利水電工程在完成以后的蓄水階段，很容易引發地震活動，因此為了避免地震的發生，在水利水電工程施工以前需要對工程選址進行規劃，并且設計好突發情況的預警機制，對移民安置情況做好準備。以下是關于水利水電工程周緣地區誘發地震的小區劃研究。

1 水利水電工程及其周緣地區誘發地震危險性在空間方面的研究

水利水電工程屬于國家的大型建設，是利國利民的項目，涉及到的區域往往非常大，但是不同地區的不同地質情況會對水利水電工程建設產生不同的影響。在水利工程蓄水工作完成以后，不同區域的不同地點所能引發的地震級別和地震危險性有很大區別，并不完全一樣。一些地質情況比較穩定的區域可能誘發的地震級別相對較小，不穩定地區的地震級別相對較大。從以上分析可以得知，水利水電工程所誘發的地震與自然發生的地震一樣，在空間上存在不均勻性，這也就是人們常說的存在地震中心帶。本文對湖北省某水利水電工程項目進行了初步調查，從調查中可以知道，該工程自蓄水以來，對地震情況進行觀測和記錄，記錄顯示，工程項目及其周緣地區的不同位置，地震的發生情況和位置各有不同，出現了不均勻現象，此外在工程項目的周圍村鎮存在明顯的地震密集區。另外除了對湖北省水利水電工程進行調查外，還對其他地區進行了調查，得出的一致結論是水利水電工程及其周緣地區誘發地震現象在空間上都存在不均勻性，這也被稱為是水利水電工程項目誘發地震的一個本質特征［1］。

2 水利水電工程及其周緣地區誘發地震危險性小區劃

2.1 水利水電工程誘發地震危險性小區劃的基本意識

從上文的論述可以得知，水利水電工程在誘發地震方面存在空間不均勻性，因此在對項目誘發地震的危險隱患進行估測或評估時就要按照整體-局部-整體的思想進行宏觀評價和預測。另外，水利水電工程的負責部門還要對工程周緣地區的各個位置進行不同的探測，找出存在地震危險的可能性有多大，并做好記錄進行提交。簡單的說，地震烈度區劃和地震小區劃的工作思想以及工作流程大體相當，都需要對工程項目周緣地區誘發地震進行小區劃研究，才能更加直接的對工程選址及工程設計提交參考數據。具體來講，水利水電工程及其周緣地區誘發地震小區劃工作就是在整體評估與測量的基礎上，然后再根據周緣地區的不同特點，按照不同的時間段，將工程所涉及到的地區進行單元性的劃分，綜合地震發生的條件和本地區的環境，再利用地震預測模型和先進的測量技術對各個單元地震危險性進行計算和分析，通過計算得出的數據制作成地震危險性分布圖，以利于在以后的工作中對水利水電工程在該地區的地震發生情況進行估測。水利水電工程引發的地震相對于自然地震來講更為復雜，涉及到的因素更多，所以屬性較為特殊，因此在預測過程中要采用多種方法，不能單單只利用自然地震的預測方法對誘發地震進行分析［2］。

2.2 誘發地震危險性小區劃的方式方法及原理

本文對一些水利水電工程誘發地震的情況進行了調查分析，結果表明，影響地震發生的因素以及誘發地震產生的因素有很多，呈現復雜性狀態。水利水電工程及其周緣地區誘發地震危險性的大小，所涉及到的因素有很多，比如，環境條件中的巖石分布、斷裂情況、水庫的荷載能力以及夾層角度的大小等等，不同的地質特點以及水文情況都會影響到地震危險性的大小，這些元素有機的組合在一起會引起地震的發生，并且元素越多，地震危險性越大。不同的誘發地震因素放在一起也會對地震的危險性產生不同的效果。在現階段，對水庫誘發地震的地質條件和成因沒有統一的認識。所以要綜合一切因素來考量，這樣耗費了大量的人力物力，對水利水電工程的發展十分不利，也不符合社會發展的實際要求?；诖耍嘘P部門在建立水庫誘發地震的預測機制或預測模型過程中，需要把誘發地震的各種因素都作為隨機變量去考慮。使用數學函數去計算各方面的關系，要把誘發地震的多種原因或多種元素看成是一個整體的函數F，而各個因素可以看成是一個自變量X，地震性大小的結果為Y，那么可以在水利水電工程蓄水池完成以后把各項環境資料進行匯總，然后通過函數計算和概率不統計知識對水利水電工程誘發地震的預測模型進行建立［3］。

對危險性小區劃方式方法方法的研究可以從以下幾個方面進行分析:首先，選擇帶有地震觀測臺，并且極易發生地震的地區，根據水利水電工程及其周緣地區發生地震的特點，把水利水電工程區域分成多個單元，對整體環境和地震發生特點進行分析，把這些數據進行統計分類，通過組合以及概率知識對預測模型的參數進行確定，綜合來講是對不同地區誘發不同活動的地震進行危險性測評，并用數學方法表現出來，用曲線及概率來解釋地震發生的情況，最后這些情況需要反應給工程師，使其對水利水電工程的進行重新規劃和建設，減少地震發生的可能性［4］。

2.3 以某水庫為例對該小區劃進行研究

本文收集了湖北省某水庫的資料，對工程周緣地區個單元的有陣總體環境進行分析。選取的誘發地震因素有地質巖層情況、熔巖情況、斷裂和荷載能力等。根據不同誘震元素的分布情況，把他們分成微地震、小地震和頻繁地震以及破壞性地震幾種情況，對工程項目周緣地區的各個單元因素存在狀態進行研究。經過工作人員的努力和統計，得到了不同地震等級數據和在不同因素狀態下，地震發生的嚴重性概率，根據這些指標工作人員建立起了該地區的地震危險性的評估概率模型。根據這些實際的調查數據，在水庫實際情況絕對真實的情況下，工作人員發現引發地震的環境和地震的結果之間存在密不可分的關系，以上的這些調查數據對地震的評估和預測起到了積極的促進作用，對有關部門考察水利水電工程周緣不同地帶的誘發地震情況也有顯著的推動力［5］。

3 結束語

綜上所述，可以看出，影響水利水電工程誘發地震的原因有很多，并且不同的誘震因素組合在一起也會對地震的嚴重性產生不同的影響。本文討論了水利水電工程及其周緣地區誘發地震危險在空間上的表現，這種不均勻性也印證了地震的發生特點，因此工作人員要充分認識到，在水利水電工程開始之前要對不同空間位置誘發地震的危險性進行分別得測量和評估，這樣才能全面的不落細節的對地震危險進行定量的表達，才能給予設計部門一個完美的答復。水利水電工程及其周緣地區誘發地震危險性小區劃需集合多種方法和途徑進行一一解決，從而減少危險性的發生可能。

［1］張秋文，王乘，李安然等.水利水電工程及其周緣地區誘發地震危險性小區劃研究［J］.巖石力學與工程學報，2014，23(17):2925-2931.

［2］謝和平，鄧建輝，臺佳佳等.汶川大地震災害與災區重建的巖土工程問題［J］.巖石力學與工程學報，2011，27(9):1781-1791.

［3］孫常新，呂曉春.基于改進動力強度折減法的隧道地震破壞機理探討［J］.現代隧道技術，2014(6):41-49.

［4］馬文濤，李海鷗，徐錫偉等.利用水庫誘發地震數據庫快速為政府部門提供汶川M_S 8.0 地震災害對策［J］.地震地質，2012，31(4):792-798.

［5］孫來成，吳國如.武警水電部隊唐家山堰塞湖搶險情況介紹［J］.水利水電技術，2012，39(8):2-4.