程萬正

1）中國地震局工程力學(xué)研究所，哈爾濱150080

2）四川省地震局，成都610041

學(xué)術(shù)論文

高烈度區(qū)的水庫地震問題＊

程萬正1，2）

1）中國地震局工程力學(xué)研究所，哈爾濱150080

2）四川省地震局，成都610041

本文提出重視我國中西部高烈度區(qū)水庫地震問題的基礎(chǔ)研究，即水庫水域區(qū)位于歷史地震影響烈度或地震區(qū)劃在Ⅶ度及以上區(qū)域的水庫地震問題。這些區(qū)域的水庫地震研究，不能簡單套用一般低烈度區(qū)水庫誘發(fā)地震的一些技術(shù)思路和方法，而是需要研究高烈度區(qū)水庫地震問題的特殊性，主要體現(xiàn)在庫區(qū)構(gòu)造環(huán)境、斷裂活動、隨機性背景地震活動水平高等特點。研究水庫地震評價問題，包括水庫地震強度的預(yù)測問題。用金沙江下游梯級水庫地震研究事例試圖說明這一點。分析水庫地震問題，首要抓住在工程設(shè)計壽命期間構(gòu)造地震的潛在危險性這一關(guān)鍵問題。水庫地震研究中一些常見的統(tǒng)計預(yù)測不合理，應(yīng)分析水庫地震或誘發(fā)地震活動需要考慮的地震構(gòu)造條件、庫區(qū)巖性條件、地下應(yīng)力條件、應(yīng)變積累勢態(tài)等。

水庫地震；高烈度區(qū)；地震預(yù)測；金沙江梯級電站

引言

本文定義的高烈度區(qū)是水庫水域區(qū)位于歷史地震影響烈度或地震區(qū)劃在Ⅶ度及以上的區(qū)域。之所以提出這個問題，是因為近年大型水庫或巨型水庫逐漸在我國中西部地區(qū)新建，不同于以往中東部地區(qū)地震構(gòu)造背景，而水庫地震研究套用低烈度區(qū)的一些技術(shù)思路和方法是不合適的。這包括：水庫地震研究中一些壩高、庫容、庫深等統(tǒng)計結(jié)果的不合理應(yīng)用；庫區(qū)場地的地震安全性評價中過分依賴近100年庫區(qū)附近歷史中強地震的影響烈度的估計；過分依賴局部小區(qū)域地震活動的統(tǒng)計結(jié)果，如小區(qū)域最大地震強度的記錄；過分相信斷裂帶距庫區(qū)直線距離的安全性評判等等。

為此，需要研究高烈度地區(qū)或附近地區(qū)擬建水庫的地震問題。這方面首要考慮的是高烈度區(qū)域水庫地震問題的特殊性，再是研究思路和方法問題，包括水庫地震的預(yù)測問題。

1 高烈度區(qū)水庫地震問題的特殊性

1.1 庫區(qū)或附近地區(qū)的強震構(gòu)造環(huán)境

高烈度地區(qū)或附近地區(qū)擬建水庫存在發(fā)生構(gòu)造強地震的可能。圖1給出中國水系、水庫與歷史強震（M≥6.0）的分布。圖中水系、水庫的分布資料是采用1∶20萬地圖資料庫給出的數(shù)據(jù)，歷史強地震資料根據(jù)中國地震局臺網(wǎng)中心給出的數(shù)據(jù)?？梢姡袊底晕飨驏|，水域和水庫分布東部比西部地區(qū)密集。而歷史強地震卻密集分布于青藏高原及鄰區(qū)、天山地區(qū)、華北地區(qū)、臺灣地區(qū)以及東北深震區(qū)。如華南地區(qū)、東北地區(qū)水系和水庫分布也很多，卻少有歷史強地震發(fā)生。因此，強地震或強構(gòu)造地震的發(fā)生，與水系或水庫無關(guān)。

圖1 中國水系、水庫與歷史強震分布。圖中水系、水庫采用1∶20萬資料庫數(shù)據(jù)，地震取有資料記載以來6.0級以上歷史地震，圖例括號內(nèi)為地震次數(shù)（下同）

在華南地區(qū)、東北地區(qū)罕遇的地震問題，在中國中西部地區(qū)可能是常遇事件，在工程未來100年時間尺度的估計應(yīng)是如此。

圖2舉例給出了川滇中西部地區(qū)歷史強地震綜合等震線分布。地震烈度是描述地震影響強度的標(biāo)度，也是地表宏觀破壞現(xiàn)象嚴(yán)重程度的量度。地震烈度除地震的強度和深淺因素外，與淺層構(gòu)造地質(zhì)條件有關(guān)。將歷次強震的地震烈度值數(shù)據(jù)疊加，取各點最大烈度值繪出等值線，稱為綜合等烈度線。根據(jù)中國地震臺網(wǎng)中心和李勝樂研究員提供的數(shù)據(jù)庫（中國地震綜合等震線的數(shù)字化結(jié)果），繪制川滇中西部地區(qū)歷史地震綜合等烈度。綜合等烈度線值是根據(jù)該區(qū)域有等烈度線的數(shù)據(jù)疊加繪出，給出了綜合地震烈度（Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ）的分布。川滇高地震烈度區(qū)主要集中分布在地塊邊界帶及其兩側(cè)地區(qū)。一些地塊邊界主要斷裂帶的某些地段的地震烈度值高，是因為近斷層地震動受地震破裂過程的影響。沿破裂傳播方向，地震動振幅增加；垂直破裂傳播方向，地震動振幅減小。

從圖2中可見，沿地塊邊界帶及兩側(cè)較寬尺度的區(qū)域位于Ⅶ度或以上區(qū)域。因此，① 木格措水庫位于鮮水河斷裂帶南東段內(nèi)，雅拉河斷裂、色拉哈—康定斷裂和折多塘斷裂是鮮水河斷裂帶南東段的3條分支斷裂，近代的強烈活動形成醒目的斷錯地貌，歷史上曾發(fā)生過1725年的7級地震和1955年的7.5級地震［1］。② 瀑布溝水電站工程位于大渡河干流上，是典型的高山峽谷型高壩大水庫，工程場址的地震基本烈度為Ⅶ度，存在誘發(fā)中等水庫地震的條件。③ 紫坪鋪水庫蓄水的第一個高峰年，地震活動主要集中分布在龍門山中央斷裂帶，汶川8.0級地震起始破裂位置及其西南側(cè)顯著集中、密集。水庫蓄水的第二個高峰年，汶川8.0級地震起始破裂位置的東南側(cè)顯著集中、密集，龍門山前山斷裂帶，即都江堰董家山一帶開始出現(xiàn)地震活動。水庫蓄水的第三個高峰年，即汶川8.0級地震前1年，地震活動主要集中分布在龍門山中央斷裂帶，汶川8.0級地震起始破裂的東側(cè)相對密集。龍門山前山斷裂帶，即都江堰董家山一帶2008年2月14日地震活動顯示密集增加的現(xiàn)象［2］。

圖2 川滇中西部地區(qū)歷史地震綜合等震線與主要活動斷裂帶分布

由分析中國西部地區(qū)部分庫區(qū)的強震構(gòu)造環(huán)境可見，其本身就處于地震活躍地帶，或處于高烈度Ⅶ度或以上區(qū)域。對這些地區(qū)水庫地震問題的研究，首先應(yīng)該研究的是構(gòu)造地震的潛在危險性，而不是避開此重要問題去分析誘發(fā)小震活動的問題。

正如陳厚群院士指出，研究的重點要突出對重大工程防止引發(fā)次生災(zāi)害的嚴(yán)重地震災(zāi)變［3］。高壩大庫一旦潰決，次生災(zāi)害不堪設(shè)想。為了防止次生災(zāi)害的發(fā)生，對重大工程，不能僅滿足目前抗震設(shè)計中最大設(shè)計地震單一水準(zhǔn)的要求，還需要校核在場地地震地質(zhì)條件下可能發(fā)生的極端地震，即所謂“最大可信地震”作用下，不發(fā)生“潰壩”的災(zāi)變后果。防止嚴(yán)重地震災(zāi)變，加強“最大可信地震”研究［3］。特別指出，由庫水觸發(fā)穿過或鄰近庫區(qū)的、已處于臨界狀態(tài)的發(fā)震斷層的構(gòu)造型水庫地震。

1.2 庫區(qū)或附近地區(qū)存在活動斷裂

庫壩區(qū)的斷裂構(gòu)造具有雙重作用，既作為誘發(fā)地震的震源錯動本身，又是庫水下滲擴散的通道。因而斷裂構(gòu)造的存在是水庫誘發(fā)地震的最基本條件之一，并且?guī)靺^(qū)地殼破裂網(wǎng)絡(luò)愈密集，庫水的各種力學(xué)、物理和化學(xué)的作用愈能發(fā)揮，產(chǎn)生水庫地震的幾率愈大［1］。斷裂活動，發(fā)生構(gòu)造地震，斷裂本身成為孕震構(gòu)造，這是其一；其二是，沿先存斷層、節(jié)理和裂隙發(fā)生的新的地震活動，或稱水庫誘發(fā)地震。例如，金沙江下游梯級水庫區(qū)域位于馬邊—鹽津地震帶南部，地殼變動十分強烈，斷塊的垂直差異運動突出，斷裂構(gòu)造復(fù)雜，第四紀(jì)以來活動顯著，地震活動頻繁。

圖3是金沙江下游梯級水電站周圍有記載以來的MS≥5.0地震的震中分布。歷史破壞性地震活動的空間分布是不均勻的，主要群集在馬邊—鹽津地震帶，該帶曾發(fā)生2次MS7.0地震，即1216年四川雷波馬湖7.0級地震和1974年云南大關(guān)7.1級地震。另外，區(qū)外安寧河—則木河斷裂帶發(fā)生的強地震離金沙江較遠(yuǎn)。其他區(qū)域，中強地震活動不集中，零星分布，強度也不高?？梢姡鹕辰掠翁菁壦畮靺^(qū)未來預(yù)計主要潛在地震危險及影響來自馬邊—鹽津地震帶的活動。20世紀(jì)以來，這一帶強震和中等強度的地震活動頻繁，原地重復(fù)率高。馬邊地區(qū)主要有NW向的利店斷裂、瑪瑙斷裂和近EW向的靛蘭壩斷裂，1935—1936年、1971年的2個震群均發(fā)生在這兩組斷裂的交匯部位及附近。大關(guān)一帶，有EW向的木桿河斷裂、NE向的新田斷裂，還有近NS向的猰子壩斷裂，7.1級的大關(guān)地震就發(fā)生在這3組斷裂的交匯部位。而活動斷裂的分段性和歷史強震的分布是劃分潛在震源區(qū)的重要基礎(chǔ)資料。潛在震源區(qū)是指未來具有發(fā)生破壞性地震潛在可能的地區(qū)。而馬邊—鹽津地震帶潛在震源區(qū)震級上限確定，北段是7.0級，南段是7.5級。

圖3 金沙江下游梯級水庫周圍的活動斷裂與歷史強震（MS≥5.0）分布

1.3 庫區(qū)或附近地區(qū)背景地震活動

高烈度區(qū)，背景地震活動的水平也高。在工程場地的地震安全評價工作中，背景地震是指潛在震源區(qū)外隨機發(fā)生的零散地震。而高烈度區(qū)的背景地震活動的震級估計，在中國中西部多數(shù)區(qū)域都在6.0級。而金沙江下游梯級水庫區(qū)及附近地區(qū)背景地震活動的震級估計也達(dá)到5.5級。因此，該區(qū)域的任何時候都可能隨機發(fā)生5級左右的中等強度地震。

1.4 庫區(qū)或附近地區(qū)應(yīng)力積累狀態(tài)

水庫地震成因的研究，我們認(rèn)為荷載效應(yīng)，孔隙水壓力效應(yīng)，滲流，對斷層的軟化、溶蝕及應(yīng)力腐蝕效應(yīng)，以及水沿裂隙至斷層可能下滲的速度、深度等顯示很強的局域性和差異性，這些因素可能促使淺部巖體中結(jié)構(gòu)面的破壞或錯動，誘發(fā)地震活動。

而構(gòu)造型水庫地震，其重要前提條件是較高應(yīng)力應(yīng)變能積累，以及透水性結(jié)構(gòu)面及孕震構(gòu)造的存在。實際指水庫及兩側(cè)附近區(qū)域發(fā)生的構(gòu)造地震，也就是天然地震。

例如圖4所示，若根據(jù)馬邊—鹽津地震帶累計地震應(yīng)變量推算，該帶已存在發(fā)生6級地震的危險性。該帶1936年馬邊6級震群發(fā)生后，至1974年大關(guān)7.1級地震發(fā)生，其間隔時間38年；1974年大關(guān)7.1級地震至今也已38年，考慮強震發(fā)生的不確定性，在未來工程設(shè)計期內(nèi)顯然存在發(fā)生6級地震的危險性。因此，若該帶發(fā)生預(yù)期中的強地震，由于該地震帶穿過金沙江下游梯級水庫區(qū)，勢必造成嚴(yán)重的影響。

圖4 馬邊—鹽津地震帶及附近地區(qū)（27.0°～29.5°N，103.0°～106.0°E）地震M-t圖（a）和累計地震應(yīng)變釋放曲線（b）

1.5 強震構(gòu)造環(huán)境中的“安全島”問題

在中國中西部地區(qū)選擇壩址，往往尋找地震構(gòu)造環(huán)境中的穩(wěn)定地塊或地段，或稱“安全島”。其主要根據(jù)是少震區(qū)或少震地段，也是歷史強震活動的空白區(qū)。若這類少震段或空區(qū)是處于密集地震活動帶內(nèi)，斷裂構(gòu)造復(fù)雜，則可能是下次強震發(fā)生的地點，即帶內(nèi)強震相鄰復(fù)發(fā)的震源位置。如紫坪鋪水庫區(qū)就位于龍門山中段，歷史強震少發(fā)的地段。

又如，圖5給出金沙江下游梯級水電站水庫水域及周圍地震活動分布?？梢娧亟鹕辰饔?qū)儆诂F(xiàn)今低地震活動區(qū)域。馬邊—鹽津地震帶實際是由兩段組成，北段是馬邊震群區(qū)，地震活動密集。南段是永善、大關(guān)地震活動密集區(qū)。中段，除歷史記載的1216年的雷波馬湖地震外，現(xiàn)今地震活動相對稀疏，成為該地震帶中明顯的現(xiàn)今地震活動空段。而此空段正是金沙江下游梯級水庫水域覆蓋區(qū)。若按7級地震復(fù)發(fā)時間計算，1216年距今已是796年，已到復(fù)發(fā)間隔時間。若認(rèn)為此空段是穩(wěn)定地段，該空段內(nèi)展布的活動斷裂不足以支持此種看法。因此，強震構(gòu)造環(huán)境中的地震稀疏區(qū)不一定是“安全島”，需要綜合各種資料來分析判定。

圖5 金沙江下游梯級水庫水域及周圍現(xiàn)今地震活動分布。圖中實心圓表示歷史上有記載以來的5.0級以上地震，空心圓表示1970年以來的小震活動

綜上分析，作者認(rèn)為高烈度區(qū)水庫地震問題的特殊性，體現(xiàn)在庫區(qū)或附近地區(qū)的強震構(gòu)造環(huán)境的特殊性，需要重視庫區(qū)或附近地區(qū)斷裂的活動性。鑒于本身背景地震活動的水平較高，因此應(yīng)分析區(qū)域構(gòu)造地震應(yīng)變積累的狀態(tài)，而不能將斷裂分布較復(fù)雜的地段簡單判定為地震活動帶中的“穩(wěn)定區(qū)”或“安全島”。

2 高烈度區(qū)水庫地震的研究問題

水庫地震問題的研究首先是一個科學(xué)的問題，再是應(yīng)用研究問題。

自20世紀(jì)30年代以來，國內(nèi)外圍繞水庫誘發(fā)地震問題，已經(jīng)開展大量監(jiān)測研究工作。但研究工作一直處于資料積累、探索方法、探討成因階段，主要進行水庫誘發(fā)地震的地質(zhì)和地震學(xué)分析、水庫震例資料的收集、地震活動特點的總結(jié)，主要用于擬建水利工程的水庫誘發(fā)地震危險性評估。

水庫地震問題涉及大量的科學(xué)問題需要研究和討論。

2.1 水庫地震預(yù)測問題

水庫地震研究中可以利用的資料是十分有限的。首先是高烈度區(qū)水庫震例的缺乏。從目前世界上已報道的120余個水庫地震震例來看，大多數(shù)幾乎沒有誘發(fā)地震，或誘發(fā)地震的強度很低。但是，統(tǒng)計的這些震例中，有多少庫區(qū)是在地震區(qū)劃Ⅶ度以上區(qū)域修建的？至少應(yīng)將高烈度區(qū)的水庫地震單獨給出。即便是國內(nèi)的震例，以往在高烈度區(qū)建成的高壩水庫也是不多的。其次是蓄水前有監(jiān)測資料，蓄水后也有較長監(jiān)測資料的水庫地震震例更少。

水庫地震研究中一些試圖將壩高、庫容、庫深，或者是壩前水深、水庫面積等數(shù)字進行統(tǒng)計，進而預(yù)測水庫地震強度的做法，至少存在以下幾點不合理思考和應(yīng)用：

首先，它假定所有水庫的地震構(gòu)造環(huán)境是一樣的，即包括構(gòu)造條件、巖性條件、應(yīng)力條件都是一樣的，地震活動水平也是一樣的。這可能嗎？至于建立在震例分析基礎(chǔ)上，通過研究已發(fā)生水庫地震的水庫所處的地質(zhì)構(gòu)造、地震活動背景、地層巖性等，總結(jié)歸納水庫地震的地震地質(zhì)條件、誘發(fā)機制和判別標(biāo)志，然后用于擬建或在建水庫的誘震可能性評價。但這些工作，多數(shù)是個案而非一般規(guī)律性特征。

其次，水庫地震危險性評估，多數(shù)是在水庫建設(shè)前開始的。許多水庫地震安全性評價工作因受當(dāng)時地震資料的限制，科技水平等因素的制約，對庫區(qū)深部構(gòu)造環(huán)境、應(yīng)力狀態(tài)、巖體結(jié)構(gòu)滲透性等介質(zhì)的物理性質(zhì)的研究深度不夠。下述幾點，作者認(rèn)為是重要的：① 環(huán)境條件：庫區(qū)是穩(wěn)定地塊，還是多斷裂切割區(qū)；若是斷裂展布復(fù)雜的，需要重視和深入開展工作。② 構(gòu)造條件：庫區(qū)斷層是剪切、逆或正斷層，若展布走滑、正斷需要重視；深入研究斷裂的現(xiàn)今活動性。③ 巖性條件：庫區(qū)巖性（沉積、變質(zhì)、火成巖）與裂隙結(jié)構(gòu)，重視對滲透性，包括巖溶等分析。④ 應(yīng)力條件：庫區(qū)承受構(gòu)造應(yīng)力是擠壓、拉張，或壓扭、張扭，結(jié)合震源力學(xué)機制分析應(yīng)力狀態(tài)。⑤ 孕震狀態(tài)：庫區(qū)斷層與小震活動密集帶關(guān)系、應(yīng)變積累勢態(tài)等，分析是否存在蘊震條件和孕震構(gòu)造。

即使這些工作在蓄水前已經(jīng)開展，蓄水后鑒于地下構(gòu)造的復(fù)雜性，持續(xù)跟蹤監(jiān)測水庫地震動態(tài)更是必要的。作者根據(jù)有限的資料，給出發(fā)生較強水庫地震的時間表（表1）。從表中可以看出，水庫地震無論是響應(yīng)型，即蓄水開始就發(fā)生大量誘發(fā)地震，還是滯后型，即蓄水后間隔較長時間才發(fā)生誘發(fā)地震活動，兩者發(fā)生最大水庫地震時間都在其后從0.5年到17年間。這里，表1并沒有統(tǒng)計預(yù)測的意義，只是給出實際水庫最大地震的發(fā)生時間。因此，根據(jù)表1，說明適時跟蹤監(jiān)測的重要性，需要持續(xù)分析庫區(qū)震情，邊監(jiān)測，邊研究，進行動態(tài)分析和預(yù)測，為庫區(qū)突發(fā)震情及對策提供技術(shù)依據(jù)和參考意見。這項工作將有利于庫區(qū)的防震減災(zāi)、地質(zhì)災(zāi)害或山地災(zāi)害及其他次生災(zāi)害的防御和應(yīng)對。

表1 發(fā)生較強水庫地震的時間表

2.2 水庫誘發(fā)地震的估計問題

前節(jié)闡述的水庫地震問題，既包括庫區(qū)及附近地區(qū)的水庫構(gòu)造地震，也包括水庫誘發(fā)地震問題。構(gòu)造型水庫地震的重要前提條件是較高應(yīng)力應(yīng)變能積累，以及透水性結(jié)構(gòu)面及孕震構(gòu)造的存在。這里著重對水庫誘發(fā)地震問題進行探討。

不存在水庫構(gòu)造地震孕育發(fā)生的情況下，水庫荷載效應(yīng)，孔隙水壓力效應(yīng)，尤其是滲流，對斷層的軟化、溶蝕及應(yīng)力腐蝕效應(yīng)，以及水沿裂隙至斷層可能下滲的速度、深度等顯示很強的局域性，這些因素可能促使淺部巖體中結(jié)構(gòu)面的破壞或錯動，誘發(fā)水庫地震活動。

就庫區(qū)巖性條件分析，當(dāng)庫盆巖體是由滲透性較好的巖體，如灰?guī)r等碳酸鹽巖組成時，較易發(fā)生水庫地震。例如，金沙江下游西段約50km，庫區(qū)附近構(gòu)造新活動特征明顯，展布近NS向猰子壩基底斷裂，與其相鄰還有瑪瑙斷裂。根據(jù)國家電力公司中南勘測設(shè)計研究院給出的勘察結(jié)果，庫區(qū)西段巖性為碳酸鹽、中厚層砂巖、巖溶發(fā)育區(qū)。該地段灰?guī)r出露，巖溶發(fā)育，可能誘發(fā)地震活動。且，沿金沙江岸兩側(cè)地帶也是地質(zhì)災(zāi)害如崩塌、滑坡、泥石流發(fā)生區(qū)。因此庫區(qū)西段存在水庫誘發(fā)地震的可能，而且容易誘發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害。

脆性材料的斷裂韌性低，延性材料的斷裂韌性高，花崗巖、玄武巖和片麻巖類等堅硬性脆的結(jié)晶巖類易誘發(fā)水庫地震，而碎屑巖、砂頁巖、泥巖等軟巖構(gòu)成庫盆的水庫不易誘發(fā)地震。例如，金沙江下游東段，則主要是碎屑巖分布區(qū)段，層間剪切破碎帶和小型斷裂發(fā)育，也為庫水滲漏提供了一些有利條件。估計發(fā)生水庫誘發(fā)地震的強度低于西段。盡管如此，庫區(qū)兩岸部分地段也存在誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害（崩塌、滑坡、泥石流等）的可能，需要重點防御。

對水庫區(qū)域各庫段可能發(fā)生水庫誘發(fā)地震的最大震級的確定仍然是問題。一方面是基于國內(nèi)外已有的水庫地震事件和水庫壩高、庫容等參數(shù)的類比，問題已前述。再者是影響因素分析，譬如庫區(qū)巖溶發(fā)育，且有斷層、裂隙切割的庫盆誘發(fā)地震的概率相對較高。三是概率計算，其結(jié)果的參考意義并不大。最后給出綜合評判。因此，水庫誘發(fā)地震的強度預(yù)測問題，包括水庫各區(qū)段的水庫誘發(fā)地震強度預(yù)測問題，存在和需要探討的問題是顯見的，同時又有很強的個案特征，非一般水庫的統(tǒng)計特征所能解決的。

3 分析與討論

汶川大地震使得我國水壩、水電站建設(shè)的科學(xué)性和安全性得到了一次很好的檢驗。這次所有處在強震區(qū)內(nèi)的水壩、水電站，都不負(fù)眾望地經(jīng)受住了特大地震的嚴(yán)峻考驗［4］。面對高烈度區(qū)的水庫地震問題，我國已經(jīng)有了成功建壩的事實和經(jīng)驗，無需贅述。需要認(rèn)真研究的是水庫地震評價中的基礎(chǔ)科學(xué)與應(yīng)用研究問題。

高烈度區(qū)的水庫地震問題，首要研究的是水庫構(gòu)造地震，或稱天然地震，其次是蓄水后的誘發(fā)地震問題。本文提出高烈度區(qū)水庫地震的特殊性和研究的重要性。用西南地區(qū)，特別是金沙江下游梯級水庫地震研究事例試圖說明這一問題。分析我國中西部地區(qū)部分庫區(qū)的強震構(gòu)造環(huán)境，處于地震活躍地帶或烈度Ⅶ度及以上區(qū)域的水庫地震問題，首要抓住在工程設(shè)計壽命期間構(gòu)造地震的潛在危險性這一關(guān)鍵問題，而不是避開去分析誘發(fā)小震活動的問題。

高烈度區(qū)水庫地震問題的特殊性，體現(xiàn)在庫區(qū)構(gòu)造環(huán)境的特殊性，斷裂活動特殊性，隨機性背景地震活動水平高的特點。庫區(qū)場地的地震安全性評價中不能過分依賴近100年庫區(qū)附近歷史中強地震對水庫區(qū)的影響烈度的估計；不能過分依賴局部小區(qū)域地震活動的統(tǒng)計結(jié)果，如小區(qū)域最大地震強度的記錄；不能過分相信斷裂帶距庫區(qū)直線距離超過了多少米的安全性評判等等。

水庫地震研究中一些常見的統(tǒng)計預(yù)測并不靠譜或不合理。高烈度區(qū)的水庫地震問題套用低烈度區(qū)的一些資料、案例，尤其一些技術(shù)思路和方法是不合適的。這包括水庫地震研究中不區(qū)分活動地塊還是穩(wěn)定地塊區(qū)水庫的一些壩高、庫容、庫深、面積等統(tǒng)計結(jié)果的不合理應(yīng)用。應(yīng)分析水庫地震或誘發(fā)地震活動需要考慮的地震構(gòu)造環(huán)境條件、庫區(qū)巖性條件、地下應(yīng)力條件、應(yīng)變積累勢態(tài)等。

水庫蓄水后持續(xù)跟蹤監(jiān)測小震動態(tài)是必要的，包括微震或震群活動精定位和動態(tài)擴展，庫水位升、降與微震活動的增強與平靜，震源機制和庫區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的變化等，其分析結(jié)果可直接用于庫區(qū)水庫地震的震情監(jiān)測分析和災(zāi)害防御。

水域區(qū)位于歷史地震影響烈度或地震區(qū)劃在Ⅶ度及以上區(qū)域的水庫地震問題至今仍然是沒有解決的科學(xué)難題，又是水庫地震工程必須面對的問題，也是社會和政府關(guān)注的安全問題，是探索性的更是極富挑戰(zhàn)性的研究問題。近年大型水庫或巨型水庫逐漸在我國中西部地區(qū)新建，水庫地震研究問題自然推到工程勘測、設(shè)計、地震、地質(zhì)及地球物理相關(guān)學(xué)科研究的前沿。但目前這方面的研究滯后，進展緩慢，與社會需求是極不適應(yīng)的，應(yīng)在今后加大研究。

（作者電子信箱，程萬正：cwzscdz＠163.com）

［1］周榮軍，龔宇，馬聲浩，等.木格措電站庫壩區(qū)水庫誘發(fā)地震的可能性評價.水電站設(shè)計，2001，17（2）：81-88

［2］程萬正，張致偉，阮祥.紫坪鋪水庫區(qū)不同蓄水階段的地震活動及成因分析.地球物理學(xué)進展，2010，25（3）：759-767

［3］陳厚群，徐澤平，李敏.關(guān)于高壩大庫與水庫地震的問題.水力發(fā)電學(xué)報，2009，28（5）：1-7

［4］張博庭.西南地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)水電站建設(shè)安全性研究.水力發(fā)電，2009，35（5）：5-11

The reservoir induced earthquake problem in the high intensity area

Cheng Wanzheng1，2）
1）Institute of Engineering Mechanics，China Earthquake Administration，Harbin 150080，China
2）Earthquake Administration of Sichuan Province，Chengdu 610041，China

This paper proposes that one should pay attention to the basic research of reservoir induced earthquakes in the high intensity area in mid-western China，namely the earthquakes induced by the reservoir located in the area where the intensity of historical earthquake or seismic regionalization up toⅦdegree.To study the reservoir induced earthquake

of these areas，the technical ideas and methods generally developed for the area with low intensity should not be simply copied.The particularity of reservoir induced earthquake in high intensity area must be studied，and it is embodied in the structural environment，faulting activities of the reservoir region and the high level of random background seismicity.The evaluation of reservoir earthquake includes the prediction problem of reservoir earthquake intensity.To illustrate this point，we analyze the reservoir induced earthquake of Jinsha river downstream cascade reservoir.To analyze the reservoir induced earthquake，it is the first of all to consider the potential dangers of tectonic earthquake during the engineering design life.Some common method such as statistical predition in the study of reservoir induced earthquake is not reasonable，the conditions of earthquake structure，reservoir lithology，the underground stress and the strain accumulation tendency should be considered.

reservoir induced earthquake；high intensity area；earthquake predition；Jinsha river cascade hydropower station

P315.9；

A；

10.3969／j.issn.0235-4975.2013.04.006

2012-10-24；

2012-12-03。

金沙江下游梯級水電站水庫地震監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)與運行項目（JS（06）001）資助。