李碧雄，田明武，莫思特

（1.四川大學(xué) 建筑與環(huán)境學(xué)院 土木系，四川 成都 610065；2.四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 成都 611231；3.四川大學(xué) 電氣信息學(xué)院，四川 成都 610065）

0 引言

誘發(fā)地震是指由于人類的工程活動引起的地震，是地震學(xué)的一個分支學(xué)科，也是環(huán)境地球科學(xué)的一部分研究內(nèi)容。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展，由于水庫蓄水、深井注水、地下流體開發(fā)、礦山開采、地下爆炸等引起的地震，在一定程度上已經(jīng)成為一種環(huán)境工程災(zāi)害，是經(jīng)濟建設(shè)過程中亟待解決的重要難題。同時，由于誘發(fā)地震本身所具有的某些有利的研究條件，也成為研究地震發(fā)生條件和發(fā)展過程以及探索地震預(yù)報的一個極佳的研究試驗場地［1］。

水庫地震是誘發(fā)地震中震例多、危害大的類型，是由于水庫蓄水導(dǎo)致環(huán)境物理狀態(tài)的改變，從而在庫區(qū)和壩址區(qū)引發(fā)地震的現(xiàn)象［2］。自1931年希臘60m高的馬拉松（Marathon）大壩水庫在1929年蓄水后發(fā)生一系列地震，以及1935年美國米德湖（Lake Mead）高220m的胡佛（Hoover）大壩蓄水后發(fā)生地震以來，世界上已有30多個國家先后報導(dǎo)了120多個與水庫蓄水有關(guān)的事例［3］。1969年在聯(lián)合國教科文組織內(nèi)，由國際工程地質(zhì)協(xié)會、國際地震和地球內(nèi)部物理學(xué)協(xié)會、國際大壩委員會等8個學(xué)術(shù)團體的專家共同組成了一個水庫地震工作組，廣泛搜集各國水庫地震資料，探討水庫誘震的機制。水庫地震的機理復(fù)雜，與普通天然地震有不同的活動特征，具有反復(fù)性、群發(fā)性、震源淺、地震動高頻信息豐富等特點，往往較低震級可造成較大破壞。不僅能給工程建筑物和設(shè)備等財產(chǎn)造成破壞，還可能誘發(fā)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，引起涌浪。水庫地震已成為了水電工程建設(shè)中面臨的主要技術(shù)難題之一，同時也成為學(xué)術(shù)界研究的熱點之一。

我國四川、云南、貴州三省水能資源豐富。全長2308km的金沙江上正在規(guī)劃和建設(shè)一系列梯級水電大壩，不久的將來將成為世界超大水庫群，形成“世界水電在中國，中國水電在西南，西南水電在金沙”的大格局。備受社會爭議的怒江水電開發(fā)也拉開了大規(guī)模建設(shè)的序幕。雅礱江、岷江、大渡河、怒江的水能資源也將得到最大開發(fā)和利用。

西南地區(qū)（云南、四川西部地區(qū)）位于我國南北構(gòu)造帶即南北地震帶的南段，是地殼運動劇烈、構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜、地震活動十分頻繁的地區(qū)。它西臨印度洋板塊的俯沖帶，東瀕古老穩(wěn)定的四川地臺和黔桂古陸，巖層遭到十分強烈的擠壓，形成了一系列平行于印度洋板塊的巨型褶皺帶、深大斷裂帶及弧形山脈。在深大斷裂的控制下，塊體之間的水平運動和垂直差異運動都表現(xiàn)得十分明顯，而強烈地震大多數(shù)就發(fā)生在這些深大斷裂帶上，也是水平運動與垂直差異運動最為劇烈的地區(qū)。正在開發(fā)的大渡河、雅礱江、金沙江都分布在地震活動帶上：大渡河水電開發(fā)地處鮮水河地震活動帶上；雅礱江水電開發(fā)與安寧河—則木河地震活動帶相鄰；金沙江溪洛渡電站位于雷波—永善地震活動帶；瀾滄江—怒江水電站規(guī)劃電站群位于三江并流的構(gòu)造活動帶。近100年來，西南地區(qū)的強地震在明顯增加。汶川地震后民間關(guān)于西南水電重新評估的建議重提，他們認為汶川地震凸顯了三個重要問題：地質(zhì)斷裂帶上是否適合修建高壩大庫；在水庫設(shè)計過程中對地震烈度的評估是否存在錯誤？在活動斷裂帶上修建高壩大庫是否有誘發(fā)強震和巨震的可能性？

程萬正認為，這些區(qū)域的水庫地震研究需要考慮高烈度區(qū)水庫地震問題的特殊性，不能簡單套用一般低烈度區(qū)水庫誘發(fā)地震的技術(shù)思路和研究方法［5］。隨著西部大規(guī)模水電工程的開展，水庫誘發(fā)地震及其可能帶來的矛盾日趨顯現(xiàn)而突出［6］，因此加強對水庫地震的詳細觀測和研究已迫在眉睫，科學(xué)預(yù)測水庫誘發(fā)地震，并提出相應(yīng)的預(yù)警措施是防震減災(zāi)工作的前提和基礎(chǔ)。

1 水庫誘發(fā)地震典型震例分析

自上世紀(jì)70年代，各國學(xué)者廣泛搜集水庫地震的實例，并根據(jù)所積累的資料開展水庫地震相關(guān)因素的統(tǒng)計分析。1975年Gupta和Rastogi［7］系統(tǒng)論述了當(dāng)時世界上已知的30處有震水庫的地質(zhì)、水文和地震活動，分析了水庫水位與地震頻度的關(guān)系，介紹了水庫附加應(yīng)力增量的計算方法，綜述了產(chǎn)生剪切破壞的孔隙壓力效應(yīng)理論和相關(guān)的實驗研究成果。Packer［8］和Baecher等［9］搜集了已報導(dǎo)過的75個水庫地震的資料，對其中64個水庫根據(jù)其在時間上和空間上與水庫蓄水的關(guān)系劃分為確定的（45個）、有問題的（12個）和不是的（7個）三種類型；選擇了水庫的水深、庫容、區(qū)域應(yīng)力狀態(tài)、主要巖石類型、斷層等作相關(guān)統(tǒng)計分析，結(jié)果表明在庫底為沉積巖、具有走向滑動應(yīng)力狀態(tài)的水庫中，發(fā)震概率隨水深和庫容而增大；四個參數(shù)中水深和庫容與水庫地震的關(guān)系最密切。古普塔等［7］對全世界1799座水庫的大壩完成時間、壩型、建基面高程、水深、庫容、水庫面積、地理座標(biāo)、降雨、蓄水過程、水位、地質(zhì)和構(gòu)造等各種因素與水庫誘發(fā)地震的關(guān)系作過統(tǒng)計分析，結(jié)果仍然表明，水深和庫容是水庫地震最明顯相關(guān)的因素。

Castle等［10］對41個發(fā)震實例和其他未發(fā)震的水庫地質(zhì)條件的分析卻得出了相反的結(jié)論，他們認為構(gòu)造狀態(tài)，包括斷層的存在、彈性應(yīng)變的積累和斷層的類型對誘發(fā)地震特別關(guān)鍵，水庫地震一般發(fā)生在平行于水庫軸向的、陡傾角的、具有較高應(yīng)變速率的引張或水平剪切斷層上。

肖安予［11］分析了國內(nèi)外62個水庫地震震例，認為巨型水庫能改變庫區(qū)及其鄰近的構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致原有地震蘊育和發(fā)展過程發(fā)生變化；特殊的地質(zhì)背景是水庫誘震的基本條件，特殊地質(zhì)背景的諸因素越齊備、越典型，誘震的幾率越高。魏柏林等［12］從構(gòu)造環(huán)境、震源應(yīng)力場、構(gòu)造應(yīng)力場和水的誘發(fā)作用等四個方面分析了世界四大水庫（新豐江、卡里巴、克里馬斯塔和柯依納）誘發(fā)六級以上地震的發(fā)震原因，認為四大水庫都在活動構(gòu)造區(qū)，庫水與張應(yīng)力場結(jié)合是誘發(fā)六級地震的主要原因。

水庫誘發(fā)地震震例分析是了解水庫誘震環(huán)境背景、誘震因素、誘震機理的可靠渠道。然而由于已知的水庫誘發(fā)地震數(shù)量有限，且缺乏系統(tǒng)的水庫地震監(jiān)測資料，使得已有的震例分析主要停留在定性的類比層面，難以觸及至誘震的機理層面。

2 水庫誘發(fā)地震的機理

地震中的能量釋放是地球內(nèi)部復(fù)雜的地球物理過程作用的結(jié)果。很多地震都是在水庫蓄水的同時或者不久以后發(fā)生的，雖然人們對這些地震活動究竟是水庫誘發(fā)還是巧合無法給出明確的答案，但一般認為水庫蓄水等外部過程可以誘發(fā)地震，并對其誘發(fā)地震的原因及機理進行了大量的研究，大致可以歸納為以下幾個方面。

2.1 水體荷載作用

蓄水對庫區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的影響一直受到研究者的重視。水體荷載說的一個重要依據(jù)就是許多震例在地震后都不同程度產(chǎn)生庫盆巖體的下沉現(xiàn)象，因而據(jù)此推斷由于庫盆下沉所造成的彈性變形引起了地震。Westergard［13］提出了由于水荷載引起水庫盆地下陷和下伏地層再調(diào)整，導(dǎo)致庫區(qū)大地構(gòu)造活動的假說；Carder［4］首次指出美國米德湖（Lake Mead）的水荷載使該區(qū)原有的斷層重新活動；Gaugh夫婦［15－16］通過Kariba湖沉陷的研究強調(diào)水庫荷載造成的彈性變形的意義；Nikolaev［17］也曾指出大水庫的水體荷載可以釋放地震能量，在水的重力作用下，以地殼沉陷作用釋放重力位能轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥詰?yīng)變能和地震能；Baecher等［9］認為水體深度和庫容是引發(fā)地震的重要因子；而Rothe［18］則認為水的深度和局部應(yīng)力水平可能比水庫庫容更重要。

Awad等［19－20］對 Aswan地區(qū)及其附近的地震數(shù)據(jù)進行了分析，根據(jù)該區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)將該區(qū)域的地震活動歸為淺層地震和深層地震兩種類型，發(fā)現(xiàn)淺層地震與水庫水位波動具有很好的相關(guān)性，而深層地震則無此特性。鐘羽云等［21］認為，水庫蓄水初期水位是影響庫區(qū)地震活動性的主要外因，且不同水庫的影響時間不同。

由于庫區(qū)基巖體介質(zhì)的不均勻性，水體荷載所產(chǎn)生的附加應(yīng)力場、形變場的形狀相對庫軸并不對稱，在斷層處產(chǎn)生的垂直位移迅速增加，除了庫岸區(qū)域存在附加張應(yīng)力區(qū)之外，在斷層中同樣形成了附加張應(yīng)力區(qū)，增加了斷層的不穩(wěn)定性。如果初始應(yīng)力與附加張應(yīng)力平行，附加張應(yīng)力可以部分抵消斷層面上的正應(yīng)力，使正應(yīng)力摩爾圓向左移動，更易與破裂線相交，從而使構(gòu)造應(yīng)力更易于造成斷層滑動。因此這些附加張應(yīng)力區(qū)是誘發(fā)地震的重要場所。

2.2 孔隙水壓作用

Hubbert［22］對液體壓力在逆掩斷層中所起的作用進行了研究，提出了孔隙液體壓力增加使巖石強度降低的巖石破壞理論；Evans［23］認為丹佛地震就是由于液體注入后使穿過水庫巖石已有斷層的有效法向應(yīng)力降低引起的；Bell［24］認為水庫蓄水引發(fā)地震的可能原因是：水庫蓄水引發(fā)地質(zhì)彈性壓力增加導(dǎo)致巖石孔隙度降低，從而使飽和巖石中孔隙流體壓力增加，孔隙壓力變化引發(fā)流體流動。

1979年美國地質(zhì)學(xué)會在加利福尼亞的圣迭戈召開了一次由多領(lǐng)域?qū)＜覅⒓拥牧黧w孔隙壓力在地質(zhì)變形破壞過程中作用的討論會，就有效應(yīng)力定律、地震和孔隙壓力等問題進行了研討。之后，越來越多的科學(xué)家開始深入研究流體孔隙壓力在誘發(fā)地震中的作用。Talwani等［25－26］對孔隙壓力擴散在引發(fā)地震中的作用進行了闡述，并認為較之水庫水位的短期變化，其較長期（≥1年）變化很可能會引發(fā)更深層次、更高強度的地震；而大型水庫周邊較小型水庫周邊更可能發(fā)生地震，且震源更深，其具體位置取決于水庫底層附近的斷層特征。近年來美國地球物理協(xié)會和美國地質(zhì)學(xué)會召開了一系列有關(guān)地下流體與地質(zhì)作用過程的研討會，就地下流體在地殼變形、巖體破裂、物質(zhì)運移等過程中的物理、化學(xué)作用進行了討論。

2.3 庫水對巖石的物理化學(xué)作用

水庫庫壩區(qū)斷層、節(jié)理密集帶等不均勻特征的存在，有利于水體的滲透，導(dǎo)致庫基巖體中孔隙水壓的變化以及其它物理、化學(xué)性質(zhì)變化。與水庫地震關(guān)系密切的物理化學(xué)作用主要有以下幾種。

（1）潤滑軟化作用。

Lomtritz［27］強調(diào)巖石滲透性和軟弱帶對誘發(fā)地震形成的重要意義。秦四清等［28］提出了斷層帶弱化與巖體軟化效應(yīng)誘震理論，認為水的作用增強了斷層帶介質(zhì)的滑動弱化特性；同時水的滲透也增強了彈性巖體的軟化特性，降低了巖體剛度。這種耦聯(lián)作用易使剛度比降低，從而誘發(fā)水庫地震。潤滑弱化作用指的是由于庫水滲透對斷層面起了潤滑作用，同時大量水的滲入可能消除斷層面的某些“壁壘”［29］，從而使斷層面的摩擦系數(shù)減小。實驗證明，為水所飽和的巖石強度比干燥狀態(tài)下的強度要低得多。一般來說，孔隙大、膠結(jié)差的沉積巖，特別是含泥質(zhì)和親水礦物較多時，水的軟化作用較大。

（2）水熱膨脹作用。

庫水滲透到地下高溫巖體附近，成為高溫?zé)崴蚋邏赫魵獠⒃谀承┎课痪奂饋?，變成誘發(fā)地震的動力，即汽化膨脹作用。另一方面，溫度升高能使孔隙水壓力增加，如果孔隙容積保持不變，溫度升高1℃，孔隙水壓力至少增加10×105Pa，亦即當(dāng)溫度升高100℃時，就可使流體壓力增加1000×105Pa以上，這對誘發(fā)地震的作用是不可忽視的。

（3）應(yīng)力腐蝕。

應(yīng)力腐蝕作用是指硅酸鹽類巖石在地下水和應(yīng)力的持續(xù)作用下礦物的結(jié)合力遭到削弱，結(jié)構(gòu)強度降低，最后在應(yīng)力場或重力場的作用下，裂隙的形成過程加速。Kisslinger稱這種物理過程為應(yīng)力腐蝕，并且指出，在庫水位不太高時應(yīng)力腐蝕作用可能是一種誘發(fā)地震的機制。

2.4 其它因素

己知震例中，較強的水庫地震（3級以上地震）發(fā)生之前都有大量微震。水庫蓄水后，應(yīng)力腐蝕和庫基彈性變形使庫區(qū)局部出現(xiàn)應(yīng)力不平衡，導(dǎo)致蓄水早期發(fā)生微震和微裂隙錯動。由于巖體微破裂隨著深度的增加、圍壓的增加而漸稀少，只形成震源很淺的微震。大量微震的形成表明地殼淺層的微裂隙得以串通，從而形成規(guī)模較大的裂隙，庫基巖體原不連續(xù)的微裂隙被貫通，并逐漸向深部發(fā)展，有利于庫水向更深更遠部位滲透，使孔隙水壓效應(yīng)發(fā)揮作用。局部地塊的微錯動有可能使更大尺度的巖體內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力集中和應(yīng)力不均衡，最終可能導(dǎo)致發(fā)生較大地震。因此，蓄水早期大量出現(xiàn)的微震也具有誘發(fā)地震的作用。

水庫地震與地?zé)嶂g存在一定的聯(lián)系［30］，庫區(qū)的地溫梯度較高或地溫異?？纱偈箮焖臐B透作用加速進行，利于深部與淺部水體的交換與循環(huán)。當(dāng)水庫建成蓄水后，溫度相對較低的常溫庫水如果大量沿著斷層裂隙向深部巖體滲透，在與干熱巖體相遇時將會產(chǎn)生兩方面的作用：一方面庫水被加熱，溫度升高，體積膨脹、汽化，從而積累能量，促進巖體破裂；另一方面干熱狀態(tài)的巖體遇到溫度較低的庫水時，由于巖體溫度突然下降，接觸庫水的巖體驟然收縮而產(chǎn)生應(yīng)力，使巖體表部出現(xiàn)大量的微破裂，如果這種作用繼續(xù)進行，裂隙將不斷增加和擴展，從而引起應(yīng)力集中，形成較大的破裂而導(dǎo)致巖體突然破裂錯動，發(fā)生地震。因此，庫水與干熱巖體的作用所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，亦可能是水庫地震的一種力源。

水庫地震的誘發(fā)機制是多因子共同作用、相互影響的復(fù)雜過程，各種誘發(fā)因素的作用是互相聯(lián)系的：水體荷載使某些斷面上的正應(yīng)力有所降低，利于水的滲透；水的滲透對巖石可產(chǎn)生軟化作用；而軟化作用更有利于水的滲透，有助于孔隙水壓力效應(yīng)的發(fā)展。

3 水庫誘發(fā)地震預(yù)測方法研究

水庫誘發(fā)地震預(yù)測的主要任務(wù)是大壩設(shè)計階段預(yù)測蓄水后誘發(fā)地震的可能性、可能的最大誘震震級和可能的發(fā)震部位；若蓄水后發(fā)生地震活動，則推測地震的發(fā)展趨勢［31］。前者是依據(jù)庫區(qū)所處的水文地質(zhì)條件、斷裂分布、區(qū)域地震活動現(xiàn)狀等地震地質(zhì)環(huán)境評估潛在的誘發(fā)地震活動危險性與可能的最大強度和危險地點；后者是研究如何根據(jù)已建水庫并發(fā)生了水庫地震活動的庫區(qū)的觀測資料，預(yù)測今后的誘發(fā)地震活動趨勢。

目前對水庫誘發(fā)地震機理的認識還存在很多局限與不足，水庫誘發(fā)地震的預(yù)測方法也還處在不斷探索和驗證階段。目前的研究內(nèi)容主要集中在兩大方面［32］：一是根據(jù)某些水庫確定的水庫地震觀測資料，分析不同水庫的庫容、庫深、地理環(huán)境、形狀、構(gòu)造、巖性、水文地質(zhì)、深部環(huán)境、應(yīng)力狀態(tài)、區(qū)域地震活動背景、水庫地震序列時空演化及特征等各種參數(shù)信息的統(tǒng)計分析，從中獲取易于誘震或不易于誘震條件，即稱為水庫地震的誘震條件判斷與類比預(yù)測法，如馬文濤等［33］使用的灰色聚類方法；二是在經(jīng)驗積累的基礎(chǔ)上構(gòu)建簡化的水庫地震機制的物理—地質(zhì)—力學(xué)破裂過程描述模型，以某些誘發(fā)地震破裂準(zhǔn)則或應(yīng)力屈服準(zhǔn)則的約束條件，通過數(shù)值模擬計算，對水庫地震危險性做出預(yù)測，稱為水庫地震預(yù)測的成因模型法。

由于水庫誘發(fā)地震的復(fù)雜性，震例的有限性和不確定性，及水庫誘發(fā)地震的背景環(huán)境呈現(xiàn)出的多樣性，加之水庫誘發(fā)地震的機理難以用實驗方法模擬或驗證，目前所提出的各種預(yù)測方法均具有較大的局限性。從水庫誘震機理的角度來進行科學(xué)預(yù)測是未來發(fā)展的方向。胡毓良［34］指出，水庫蓄水后如出現(xiàn)地震，應(yīng)抓緊在前震期時間進行精細的研究，對是否發(fā)生強震進行評價。由此可見，加強水庫地震監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)和監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析處理是進行水庫地震活動性趨勢預(yù)測的重要基礎(chǔ)和前提。

4 水庫誘發(fā)地震災(zāi)害預(yù)測

在已發(fā)生的水庫誘發(fā)地震中，雖然震級都不太高，但由于震源深度淺，離大壩結(jié)構(gòu)近，易造成壩體震害，甚至于導(dǎo)致了滑坡、漫壩頂、泥石流等次生災(zāi)害，還存在水患和社會恐慌的隱憂，故從防災(zāi)的角度來看，震害預(yù)測與地震預(yù)報同等重要。

水庫誘發(fā)地震災(zāi)害預(yù)測是基于水庫地震危險性分析成果，結(jié)合對區(qū)域地震地質(zhì)基礎(chǔ)資料的收集和補充調(diào)查，研究水庫與地震耦合工況下地震地質(zhì)災(zāi)害的分布范圍，對重點潛在失穩(wěn)區(qū)進行破壞范圍及運動過程模擬，分析滑坡涌浪及其傳播過程，評價地震地質(zhì)災(zāi)害對水庫和重點移民集鎮(zhèn)的危害。具體包括：

（1）水庫地震地質(zhì)災(zāi)害危險性評價

水庫地震地質(zhì)災(zāi)害主要包括地震觸發(fā)的滑坡和崩塌。研究水庫地震地質(zhì)災(zāi)害空間預(yù)測方法，建立地震地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價模型，結(jié)合前期研究成果對水庫地震耦合工況下地質(zhì)災(zāi)害的分布范圍進行預(yù)測。

（2）近壩庫段地震地質(zhì)災(zāi)害評價

以區(qū)域地震地質(zhì)災(zāi)害評價成果為基礎(chǔ)對危害性較大的近壩庫段（距壩址20km范圍）補充地質(zhì)調(diào)查和試驗，采用連續(xù)及不連續(xù)分析方法對地震作用下重點岸坡（包括基巖岸坡和堆積體岸坡）的動力穩(wěn)定性進行評價，模擬其破壞范圍和運動過程，以及撞水產(chǎn)生的涌浪范圍、高度、傳播和衰減過程，評價其對水庫和樞紐建筑物的影響。

（3）重點移民集鎮(zhèn)地震地質(zhì)災(zāi)害評價

根據(jù)地震地質(zhì)災(zāi)害危險性評價成果對危害性較大的重點移民集鎮(zhèn)進行補充地質(zhì)調(diào)查和試驗，采用連續(xù)及不連續(xù)分析方法評價潛在滑坡、崩塌的動力穩(wěn)定性，模擬其破壞范圍、運動過程與堆積范圍，評估其對移民集鎮(zhèn)的影響。對存在涌浪風(fēng)險的集鎮(zhèn)需進一步評估涌浪的高度與風(fēng)險。對移民集鎮(zhèn)范圍的第四系松散堆積物進行物理力學(xué)特性試驗，評價其發(fā)生液化的可能性及對移民集鎮(zhèn)的影響。

科學(xué)的地震災(zāi)害預(yù)測離不開合理的水庫地震危險性評價和預(yù)測。設(shè)立地震監(jiān)測臺網(wǎng)可以加強水庫蓄水前后的地震活動性監(jiān)測，及時分析地震活動與庫盆巖體結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、斷層破碎帶及節(jié)理、裂隙的導(dǎo)水性以及水庫運行之間的聯(lián)系，預(yù)測水庫誘發(fā)地震的類型、潛在震源區(qū)及可能發(fā)生的地震強度，為保障工程正常運行以及庫區(qū)和周邊居民正常生產(chǎn)生活提供決策依據(jù)。

5 加強水庫地震監(jiān)測和資料分析的意義

近年來，我國高壩建設(shè)數(shù)量多、規(guī)模大、梯級化，集中分布在我國西南地震多發(fā)區(qū)和高烈度區(qū)，水庫地震的潛在危險性和地震安全問題日益突出。2013年12月16日在三峽庫區(qū)巴東縣發(fā)生的5.1級地震再次引發(fā)整個社會對水庫誘發(fā)地震的熱議。因此，加強水庫地震的監(jiān)測是我國防震減災(zāi)工作的重要內(nèi)容之一，同時具有以下幾方面的科學(xué)價值和社會意義：

（1）揭示水庫誘發(fā)地震的活動規(guī)律和探索水庫誘震的機理。系統(tǒng)分析庫區(qū)地震監(jiān)測數(shù)據(jù)，對比分析蓄水前后地震活動性變化規(guī)律，類比以確認的水庫地震震例，有助于揭示水庫地震活動規(guī)律及特征；基于庫區(qū)地震監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、地震活動性特征、庫盆巖性以及水文地質(zhì)特點，開展水庫地震綜合分析，有助于探討水庫地震誘發(fā)機理和誘震因素。

（2）為科學(xué)辨識水庫誘發(fā)地震建立識別標(biāo)準(zhǔn)。利用地震監(jiān)測數(shù)據(jù)深入分析地震的震源機制、應(yīng)力降、震源尺度、拐角頻率等震源特征參量，對比區(qū)域天然本底地震活動規(guī)律和特征與所監(jiān)測的水庫誘發(fā)地震活動規(guī)律和特征，結(jié)合易于誘震的環(huán)境條件和誘震機理，建立水庫誘發(fā)地震的識別標(biāo)準(zhǔn)，對研究區(qū)內(nèi)地震事件做出科學(xué)辨識，避免由于破壞性地震的責(zé)任鑒定不清或社會輿論給企業(yè)帶來的不良社會影響和巨大經(jīng)濟損失。

（3）結(jié)合近年來特別是汶川地震以來全國地震區(qū)劃圖潛在震源區(qū)劃分方案、水庫地震監(jiān)測數(shù)據(jù)等對水庫地震的危險性做出科學(xué)評價，對水庫地震災(zāi)害做出合理預(yù)測，為指導(dǎo)工程正常運行和災(zāi)后科學(xué)救災(zāi)提供決策依據(jù)。

（4）利用大量的基礎(chǔ)監(jiān)測數(shù)據(jù)和豐富的一手資料，通過系統(tǒng)、深入的研究，提高水庫地震的研究水平，為進一步細化和完善《水庫地震監(jiān)測管理辦法》和《水庫地震監(jiān)測技術(shù)要求》奠定研究基礎(chǔ)，并為揭示天然地震的發(fā)震機制和開展地震預(yù)報提供參考。

6 結(jié)語和展望

我國的水能資源大力開發(fā)面臨水庫誘發(fā)地震的巨大風(fēng)險和挑戰(zhàn)，目前人類對水庫誘發(fā)地震的認識仍存在很大的局限性，因此加強水庫地震監(jiān)測和相關(guān)研究具有以下幾方面的重要意義：

（1）我國西南地區(qū)水能資源的大力開發(fā)迫切需要建設(shè)水庫地震監(jiān)測系統(tǒng)，以及監(jiān)測資料的深入系統(tǒng)研究；

（2）水庫地震監(jiān)測資料的綜合分析是揭示水庫誘發(fā)地震誘震機理、誘震因素的重要途徑；

（3）及時、系統(tǒng)和深入的水庫地震監(jiān)測資料分析對于科學(xué)預(yù)測強震具有重要意義；

（4）水庫地震監(jiān)測及其相關(guān)研究是科學(xué)辨識水庫誘發(fā)地震的前提和基礎(chǔ)；

（5）水庫地震監(jiān)測資料的分析成果是指導(dǎo)工程正常運行和災(zāi)后科學(xué)救災(zāi)的決策依據(jù)。

（References）

［1］胡毓良.水庫地震研究的新進展（評述）［J］.地震地質(zhì)譯叢，1983，（3）：1－10.HU Yu－liang.Recent Advances of Research on Reservoir－Induced Seismicity［J］.Seismic Geological Translations，1983，（3）：1－10.（in Chinese）

［2］Harsh K Gupta.A Review of Recent Studies of Triggered Earthquakes by Artificial Water Reservoir with Special Emphasis on Earthquake in Koyna，India［J］.Earth－Science Reviews，2002，（58）：279－310.

［3］李愿軍，黃國良.對水庫誘發(fā)地震的兩點認識［J］.震災(zāi)防御技術(shù)，2008，3（1）：61－71.LI Yuan－jun，HUANG Guo－liang.Some Thoughts on Reservoir－Induced Earthquakes［J］.Technology for Earthquake Disaster Prevention，2008，3（1）：61－71.（in Chinese）

［4］榮代潞，李亞榮.蘆山7.0級地震前地震活動的臨界點特征［J］.地震工程學(xué)報，2013，35（2）：252－256.RONG Dai－lu，LI Ya－rong.The Critical Point Behavior of Seismic Activities Prior to Lushan Ms7.0Earthquake in 2013［J］.China Earthquake Engineering Journal，2013，35（2）：252－256.（in Chinese）

［5］程萬正.高烈度區(qū)的水庫地震問題［J］.國際地震動態(tài)，2013，412（4）：10－18.CHENG Wan－zheng. The Reservoir Induced Earthquake Problem in the High Intensity Area［J］.Recent Development in World Seismology，2013，412（4）：10－18.（in Chinese）

［6］許光，蘇克忠，常廷改.對“中國西部的地震災(zāi)害與水電大壩”一文的商榷［J］.震災(zāi)防御技術(shù)，20138（2）：189－197.XU Guang，SU Ke－zhong ，CHANG Ting－gai.Comments on“Earthquake Hazards and Large Dams in Western China”［J］.Technology for Earthquake Disaster Prevention，2013，8（2）：189－197.（in Chinese）

［7］H K古普塔，B K拉斯托.水壩與地震［M］.北京：地震出版社，1980.H K Gupta，B K Rastogi.Dam and Earthquake［M］.Beijing：Seismological Press，1980.（in Chinese）

［8］D R Packer.Study of Reservoir－induced Seismicity：Final Technical Report［R］.Woodward Clyde Consultants，1979.

［9］Gregory B Baecher，Ralph L Keeney.Statistical Examination of Reservoir－induced Seismicity［J］.Bulletin of the Seismological Society of America，1982，72：553－569.

［10］Robert O Castle，Malcolm M Clark，Arthur Grantz.Tectonic state：its Significance and Characterization in the Assessment of Seismic Effects Associated with Reservoir Impounding［J］.Engineering Geology.1980，15（1－2）：53－99.

［11］肖安予.水庫地震震例及其初步分析［J］.水文地質(zhì)及工程地質(zhì)，1981，（1）：96－99.XIAO An－yu.Reservoir Earthquake Cases and its Preliminary Analysis［J］.Hydrogeology and Engineering Geology，1981，（1）：96－99，（in Chinese）

［12］魏柏林，薛佳謀.世界四大水庫誘發(fā)震例的發(fā)震原因［J］.華南地震，1986，6（1）：103－115.WEI Bo－lin，XUE Jia－mou.Research on Earthquake Mechanism of Four Large Reservoir Induced Earthquake Cases［J］.South China Journal of Seismology，1986，6（1）：103－115.（in Chinese）

［13］H M Westergard，A W Askins.Deformation of Earth’s surface Due to Weight of Boulder Reservoir［J］.Denver Colo Tech Mem，1934，（4）：22.

［14］D S Carder.Eismic Investigations in the Boulder Dam Area，1940－1944，and the Influence of Reservoir loading on Earthquake Acriviity［J］.Bull.Seismol.Soc.Am，1945，35：175－192.

［15］D I Gough，W L Gough.Stress and Deflection in the lithosphere Near Lake Kariba［J］.Geophys.J.，1970，21：65－78.

［16］D I Gough，W L Gough.Load－induced Earthquakes at Lake Kariba［J］.Geophys.J.，1970，21：79－101.

［17］N I Nikolaev.Tectonic Conditions Favorable for Causing Earthquakes Occurring in Connection with Reservoir Filling［J］.Engineering Geology，1974，8（1－2）：171－189.

［18］J P Rothe.The Seismic Artificiels（man Made Earthquakes）［J］.Tectonophysics，1970，9：215－238.

［19］M.Awad，M Mizoue.Earthquake Activity in the Aswan Region，Egypt［J］.PAGEOPH，1995，145（1）：69－86.

［20］M Awad，M Mizoue.Tomographic Inversion for the Three－dimensional Seismic Velocity Structure of the Aswan region，E－gypt［J］.PAGEOPH，1995，145（1）：193－207.

［21］鐘羽云，周昕，張帆.水庫水位變化與地震活動關(guān)系研究［J］.大地測量與地球動力學(xué)，2013，33（2）：35－40.ZHONG Yu－yun，ZHOU Xin，ZHANG Fan.On Relation Between Reservoir Water Level Changes and Seismic Activity［J］.Journal of Geodesy and Geodynamics，2013，33（2）：35－40.（in Chinese）

［22］M D Hubbert，W W Rubey.Role of Fluid Pressure in Mechanics of Over Thrust Faulting［J］.Bull.Geol.Soc.Am.1959，49：115－166.

［23］M D Evans，Man Made Earthquakes in Denver［J］.Geotimes，1966，10：11－17.

［24］M L Bell，A Nur.Strength Changes Due to Reservoir－Induced Pore Pressure and Stresses and Application to Lake Oroville［J］.J.Geophys.Res，1978，83：4469－4483.

［25］P Talwani.Speculation on the Causes of Continuing Seismicity Near Koyna Reservior，India［J］.PAGEOPH，1995，145（1）：167－174.

［26］P Talwani.On the Nature of Reservoir Induced Seismicity［J］.Pure Appl Geophys，1997，150：473－492.

［27］C Lomnitz.Earthquakes and Reservoir Impounding：State of the art［J］.Engineering Geology，1974，8（1－2）：191－198.

［28］秦四清，張倬元.水庫誘震機制新理論的探索——斷層帶弱化與巖體軟化效應(yīng)誘震理論［J］.工程地質(zhì)學(xué)報，1995，3（1）：35－44.QING Si－qing，ZHANG Zhuo－yuan.Exploration of New Theory on Earthquake Induced by Effects of Fault Zone Weakening and Rockmass Softening［J］.Journal of Engineering Geology，1995，3（1）：35－44.（in Chinese）

［29］T H Kanamori，C J Ammon，et al.The great Sumatra and Aman Earthquake of 26December 2004［J］.Science，2005，308：1127－1133.

［30］張彬，劉耀煒，楊選輝.中國大陸井水溫對汶川8.0級、玉樹7.1級、蘆山7.0級和岷縣6.6級地震響應(yīng)特征的對比研究［J］.地震工程學(xué)報，2013，35（3）：535－541.ZHANG Bin，LIU Yao－wei，YANG Xuan－h(huán)ui.Contrastive Study on Co－seismic Response Characteristics of Well Water Temperature in Wenchuan（M8.0），Yushu（M7.1），Lushan（M7.0）and Minxian（M6.6）Earthquakes［J］.China Earthquake Engineering Journal，2013，35（3）：535－541.（in Chinese）

［31］常寶琦.水庫誘發(fā)地震的預(yù)測［J］.華南地震，1984，4（4）：94－106.CHANG Bao－qi.Prediction to Reservoir Induced Earthquake［J］.South China Journal of Seismology，1984，4（4）：94－106.（in Chinese）

［32］秦嘉政，劉麗芳，錢曉東.水庫誘發(fā)地震活動特征及其預(yù)測方法研究［J］.地震研究，2009，32（4）：105－113.QIN Jia－zheng，LIU Li－fang ，QIAN Xiao－dong.Research onCharacteristics and Prediction of Reservoir Induced Seismicity［J］.Journal of Seismological Research，2009，32（4）：105－113.（in Chinese）

［33］馬文濤，徐錫偉，于貴華，等.使用灰色聚類方法評估長江三峽水庫湖北不同庫段水庫誘發(fā)地震的震級上限［J］.地震地質(zhì)，2012，34（4）：726－738.MA Wen－tao，XU Xi－wei，YU Gui－h(huán)ua，et al.Evaluation of the Maximum Magnitude of Reservoir Induced Earthquake in Different Segment of Hubei According to Grey Clustering Method［J］.Seismology and Geology，2012，34（4）：726－738.（in Chinese）

［34］胡毓良.從新豐江水庫誘發(fā)地震研究工作得到的啟示［J］.地震地質(zhì)，2013，35（1）：188－190.HU Yu－liang.Lessons from Xinfengjiang Reservoir Induced Earthquake Research Work［J］.Seismology and Geology，2013，35（1）：188－190.（in Chinese）