关于水利水电工程及其周缘地区诱发地震危险性小区划研究

■李 堃 ■开封黄河工程开发有限公司，河南 开封 475000

地震的发生轻则对该地区的生产生活造成影响，重则威胁国家人民的生命财产安全。水利水电工程在完成以后的蓄水阶段，很容易引发地震活动，因此为了避免地震的发生，在水利水电工程施工以前需要对工程选址进行规划，并且设计好突发情况的预警机制，对移民安置情况做好准备。以下是关于水利水电工程周缘地区诱发地震的小区划研究。

1 水利水电工程及其周缘地区诱发地震危险性在空间方面的研究

水利水电工程属于国家的大型建设，是利国利民的项目，涉及到的区域往往非常大，但是不同地区的不同地质情况会对水利水电工程建设产生不同的影响。在水利工程蓄水工作完成以后，不同区域的不同地点所能引发的地震级别和地震危险性有很大区别，并不完全一样。一些地质情况比较稳定的区域可能诱发的地震级别相对较小，不稳定地区的地震级别相对较大。从以上分析可以得知，水利水电工程所诱发的地震与自然发生的地震一样，在空间上存在不均匀性，这也就是人们常说的存在地震中心带。本文对湖北省某水利水电工程项目进行了初步调查，从调查中可以知道，该工程自蓄水以来，对地震情况进行观测和记录，记录显示，工程项目及其周缘地区的不同位置，地震的发生情况和位置各有不同，出现了不均匀现象，此外在工程项目的周围村镇存在明显的地震密集区。另外除了对湖北省水利水电工程进行调查外，还对其他地区进行了调查，得出的一致结论是水利水电工程及其周缘地区诱发地震现象在空间上都存在不均匀性，这也被称为是水利水电工程项目诱发地震的一个本质特征［1］。

2 水利水电工程及其周缘地区诱发地震危险性小区划

2.1 水利水电工程诱发地震危险性小区划的基本意识

从上文的论述可以得知，水利水电工程在诱发地震方面存在空间不均匀性，因此在对项目诱发地震的危险隐患进行估测或评估时就要按照整体-局部-整体的思想进行宏观评价和预测。另外，水利水电工程的负责部门还要对工程周缘地区的各个位置进行不同的探测，找出存在地震危险的可能性有多大，并做好记录进行提交。简单的说，地震烈度区划和地震小区划的工作思想以及工作流程大体相当，都需要对工程项目周缘地区诱发地震进行小区划研究，才能更加直接的对工程选址及工程设计提交参考数据。具体来讲，水利水电工程及其周缘地区诱发地震小区划工作就是在整体评估与测量的基础上，然后再根据周缘地区的不同特点，按照不同的时间段，将工程所涉及到的地区进行单元性的划分，综合地震发生的条件和本地区的环境，再利用地震预测模型和先进的测量技术对各个单元地震危险性进行计算和分析，通过计算得出的数据制作成地震危险性分布图，以利于在以后的工作中对水利水电工程在该地区的地震发生情况进行估测。水利水电工程引发的地震相对于自然地震来讲更为复杂，涉及到的因素更多，所以属性较为特殊，因此在预测过程中要采用多种方法，不能单单只利用自然地震的预测方法对诱发地震进行分析［2］。

2.2 诱发地震危险性小区划的方式方法及原理

本文对一些水利水电工程诱发地震的情况进行了调查分析，结果表明，影响地震发生的因素以及诱发地震产生的因素有很多，呈现复杂性状态。水利水电工程及其周缘地区诱发地震危险性的大小，所涉及到的因素有很多，比如，环境条件中的岩石分布、断裂情况、水库的荷载能力以及夹层角度的大小等等，不同的地质特点以及水文情况都会影响到地震危险性的大小，这些元素有机的组合在一起会引起地震的发生，并且元素越多，地震危险性越大。不同的诱发地震因素放在一起也会对地震的危险性产生不同的效果。在现阶段，对水库诱发地震的地质条件和成因没有统一的认识。所以要综合一切因素来考量，这样耗费了大量的人力物力，对水利水电工程的发展十分不利，也不符合社会发展的实际要求。基于此，有关部门在建立水库诱发地震的预测机制或预测模型过程中，需要把诱发地震的各种因素都作为随机变量去考虑。使用数学函数去计算各方面的关系，要把诱发地震的多种原因或多种元素看成是一个整体的函数F，而各个因素可以看成是一个自变量X，地震性大小的结果为Y，那么可以在水利水电工程蓄水池完成以后把各项环境资料进行汇总，然后通过函数计算和概率不统计知识对水利水电工程诱发地震的预测模型进行建立［3］。

对危险性小区划方式方法方法的研究可以从以下几个方面进行分析:首先，选择带有地震观测台，并且极易发生地震的地区，根据水利水电工程及其周缘地区发生地震的特点，把水利水电工程区域分成多个单元，对整体环境和地震发生特点进行分析，把这些数据进行统计分类，通过组合以及概率知识对预测模型的参数进行确定，综合来讲是对不同地区诱发不同活动的地震进行危险性测评，并用数学方法表现出来，用曲线及概率来解释地震发生的情况，最后这些情况需要反应给工程师，使其对水利水电工程的进行重新规划和建设，减少地震发生的可能性［4］。

2.3 以某水库为例对该小区划进行研究

本文收集了湖北省某水库的资料，对工程周缘地区个单元的有阵总体环境进行分析。选取的诱发地震因素有地质岩层情况、熔岩情况、断裂和荷载能力等。根据不同诱震元素的分布情况，把他们分成微地震、小地震和频繁地震以及破坏性地震几种情况，对工程项目周缘地区的各个单元因素存在状态进行研究。经过工作人员的努力和统计，得到了不同地震等级数据和在不同因素状态下，地震发生的严重性概率，根据这些指标工作人员建立起了该地区的地震危险性的评估概率模型。根据这些实际的调查数据，在水库实际情况绝对真实的情况下，工作人员发现引发地震的环境和地震的结果之间存在密不可分的关系，以上的这些调查数据对地震的评估和预测起到了积极的促进作用，对有关部门考察水利水电工程周缘不同地带的诱发地震情况也有显著的推动力［5］。

3 结束语

综上所述，可以看出，影响水利水电工程诱发地震的原因有很多，并且不同的诱震因素组合在一起也会对地震的严重性产生不同的影响。本文讨论了水利水电工程及其周缘地区诱发地震危险在空间上的表现，这种不均匀性也印证了地震的发生特点，因此工作人员要充分认识到，在水利水电工程开始之前要对不同空间位置诱发地震的危险性进行分别得测量和评估，这样才能全面的不落细节的对地震危险进行定量的表达，才能给予设计部门一个完美的答复。水利水电工程及其周缘地区诱发地震危险性小区划需集合多种方法和途径进行一一解决，从而减少危险性的发生可能。

［1］张秋文，王乘，李安然等.水利水电工程及其周缘地区诱发地震危险性小区划研究［J］.岩石力学与工程学报，2014，23(17):2925-2931.

［2］谢和平，邓建辉，台佳佳等.汶川大地震灾害与灾区重建的岩土工程问题［J］.岩石力学与工程学报，2011，27(9):1781-1791.

［3］孙常新，吕晓春.基于改进动力强度折减法的隧道地震破坏机理探讨［J］.现代隧道技术，2014(6):41-49.

［4］马文涛，李海鸥，徐锡伟等.利用水库诱发地震数据库快速为政府部门提供汶川M_S 8.0 地震灾害对策［J］.地震地质，2012，31(4):792-798.

［5］孙来成，吴国如.武警水电部队唐家山堰塞湖抢险情况介绍［J］.水利水电技术，2012，39(8):2-4.