应用灰色聚类法预测长江三峡工程水库诱发地震的最大震级

从系统需求分析出发,介绍了可视化的长江三峡水库诱发地震预测数据库构建的主要内容及其实施技术路线,划分了国内外典型的诱震震例以及长江三峡地区基础地理、诱震地质环境和诱发地震前兆监测等相关基础信息的主要类型,确定了各类信息的数据库结构和数据格式。在此基础上,对各类基础图形进行数字化处理,建立了可视化的图形数据库;通过其相关属性信息的录入或转换,建立了各类图形相应的属性数据库;利用gis技术,对图形数据库及其属性数据库进行了无缝集成,实现了图形数据与其相应属性数据间的可视化交互式查询、浏览、管理和分析。

第卷第期 年月 大地测量与地球动力学 ??∞≥≠?≠≤≥ ? ? 文章编号222 未来长江三峡水库诱发地震的预测技术探讨 ξ 严尊国杨福平周昕廖武林狄莉莎薛军蓉李普丽 中国地震局地震研究所武汉 摘要为做好未来三峡水库诱发地震预测实践的技术准备根据水库诱发地震的特殊性和三峡地区的区域性 特点主要论述了测震学方面部分方法的适用性?结果表明应变蠕变曲线形态方法!小震活动/密集平静0等常 用方法和序列频度衰减系数η值!震级频度关系系数β值!波速比!振幅比等方法是在未来预测实践中值得推荐 或进一步探索的方法? 关键词水库诱发地震长江三峡预测方法 中图分类号°文献标识码 εξπλορατιονοφφορεχαστινγμετηο?σφορεαρτηθυακες ιν?υχε?βψτηετηρεε

通过统计和分析已建成蓄水的水库及其周缘地区不同位置的诱震组合环境条件及诱震活动的结果,建立了定量预测与评估水库及其周缘地区各不同位置的诱发不同活动水平地震危险性的概率模型。运用所建模型对长江三峡工程库首及其周缘地区诱发地震的危险性进行了定量计算,并以概率等值线分布图的形式对预测和评估结果进行了表述。结果表明,长江三峡工程库首及其周缘地区各不同位置发生诱发地震的危险性是不均匀的,绝大部分位置发生诱发地震的概率较小,但少数地区也有可能诱发频繁的中、小地震甚至中强破坏性地震。

提出了一种新的水库诱发地震分类方法，将水库地震分为断裂活动型、崩滑塌陷型、膨胀破裂型和岩溶气爆型四大类共十个亚类。指出评价水库诱发地震的危险性实际上主要是评估诱发断裂活动型水库强震的可能性。在分析了长江三峡水库区水库诱发强震的地质条件之后，按照上述观点着重分析了水库诱发断裂活动型强震的可能性。得出的基本结论是：对整个长江三峡水库区而言，水库诱发地震的最大震级不会超过５．５级；倘若仅就库首区而论，水

三峡工程水库诱发地震问题研究

第27卷第8期岩石力学与工程学报vol.27no.8 2008年8月chinesejournalofrockmechanicsandengineeringaug.，2008 收稿日期：2007–11–30；修回日期：2008–06–04 作者简介：陈德基(1935–)，男，现任水利部科学技术委员会委员和长江水利委员会科学技术委员会顾问、长江勘测规划设计研究院专家委员会副主任、 中国工程勘察大师、教授级高级工程师，主要从事水利水电工程地质勘察和地质灾害勘察与防治等方面的研究工作。e-mail：chendj9593@126.com 三峡工程水库诱发地震问题研究 陈德基 1 ，汪雍熙 2 ，曾新平 1 (1.长江水利委员会，湖北武汉430010；2.中国水利水电科学研究院，北京100044) 摘要：全面回顾三峡工程水库诱发地

本文在系统收集有关资料并对地震现场进行考察的基础上,分析了2008年11月22日发生在秭归县归州镇香溪村胡家坪ms4.1级地震及其发生的地质-水文地质与地震活动背景条件,介绍了地震灾害。并进一步讨论了相关的地震前兆异常、地震成因等科学问题,认为该地震是在水库水体荷载与库水下渗的共同作用下沿仙女山断裂发生的构造型水库诱发地震,并认为震前有一定的前兆异常,这个地震的发生除了水库蓄水作用之外,可能还与汶川地震对该区应力场的影响有关。

本文通过长江三峡地区的构造体系、深部构造、新构造运动和现代地壳运动的综合分析和论证,将该区划分出黄陵背斜核部稳定区、齐岳山断裂以西较稳定区及黄陵背斜周边较不稳定区等三类相对不同稳定程度的地区。这些地区,由于构造活动强度、构造部位特征、岩溶和裂隙发育、地热异常及温泉分布、河谷形态和谷底松软沉积复盖厚薄等因素的不同,水库诱发地震可能发生的地段和强度也是不相同的。通过上述因素的分析,庙河—奉节库段是今后水库诱发地震可能发生的地区,正好与黄陵背斜周边较不稳定区相吻合。

1919年，孙中山在《建国方略》中提出开发长江三峡水利资源的构想。1956年，毛泽东在《水调歌头·游泳》（文7-13）中吟唱“高峡出平湖”，表达治理长江，建设三峡的远大理想。1958年4月6日，中共中央下发关于三峡工程的的第一个正式文件《关于三峡水利枢纽和长江流域规划的意见》。

根据国内外已发生水库诱发地震震例资料,结合金钟水库库区的具体情况,应用概率预测法、综合影响参数预测法、两级模糊评判法、古登堡——里克特公式外推预测法、历史地震最高震级预测法等方法对金钟水库可能诱发的最大震级进行预测研究。

三峡水利枢纽规模宏大,举世瞩目,具有巨大的防洪、供水、发电、航运等综合效益,是开发治理长江的骨干工程.三峡工程建在坚实的花岗岩基础上,三峡水库已初步形成.根据最大历史地震震级并适当加权,确定库区最大可信地震为6级左右.在仙女山和九湾溪断裂一带,(距坝址为18km)存在诱发地震的可能,震级ml在5.0～5.8级.对坝址的影响烈度为ⅵ度,不会对按烈度ⅶ度设防的枢纽主要建筑物构成直接威胁.三峡水库蓄水运行后,地震频次与强度虽有所增加,但地震活动仍保持在三峡地区原有弱地震活动本底状态[1,2].三峡工程在1993年开工,2009年全部建成.三峡水库在2003年6月开始蓄水,并从2010年10月26日起,连续6年试验性蓄水到175m.三峡水库总长660km,平均宽度1.0～1.5km,总水域面积1084km2.随着库水位升高,库容及水域面积加大,发生水库诱发地震的可能性也将加大.必须加强对三峡水库诱发地震的监测与预报,预防地震及地质灾害,确保工程建设及运行安全,构建和谐社会,促进库区长治久安.

三峡水库已初步形成,随着蓄水位上升,库容加大,诱发水库地震的可能性也将加大。根据最大历史地震震级并适当加权,确定库区最大可信地震为6级左右。在仙女山和九湾溪断裂一带(距坝址为18km)存在诱发地震的可能,震级ms=5.0~5.8级,对坝址的影响烈度为ⅵ度,不会对按烈度ⅶ度设防的枢纽主要建筑物构成直接威胁。必须加强对三峡水库诱发地震的监测及预报,预防地震及地质灾害,确保工程建设及运行安全,构建和谐社会,确保长治久安。本文根据国内外及三峡水库有关地震监测及预测预报资料,阐明了三峡水库诱发地震的监测结果,并进行了预报。

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2013年12月16日在三峡库区发生有史以来最大的一次水库诱发破坏性地震（5．1级，震源深度5000米，震中区破坏烈度达到8度），该地震位于先期确定的潜在震源区内，这是一次水库诱发地震成功预测的先例。本文重点描述了水库诱发地震所具有突出特点，即水诱发地震的强度和频度均高于当地天然地震的正常水平。世界上已经发生的四次6级以上破坏性地震无一例外都发生在历史地震活动的空白区。

本文根据世界上65座诱震水库的资料分析,参照g.b.bcachcr等(1982)提出的诱震因素,应用概率统计方法建立水库地震发震强度的概率预测模型。并据此对拟建长江三峡水库可能诱震的沉积岩库段进行了估算,结果是该库段诱发m_5≥5级地震的概率甚低。

基于西藏忠玉水电站抗震安全设计的需求,本文利用收集的150例已发水库诱发地震的水库资料,结合野外地质调查,使用灰色聚类方法,将水库深度、水库容量、区域应力状态、断层活动性、岩性条件和地震活动背景作为主要诱震因素,计算对应发震比例数值,作为水库诱发地震的预测指标。依据忠玉水电站忠玉-坝址段、玉坝支流段的6个独立诱震因素状态,评估各段的水库诱发地震的震级上限。计算结果表明:忠玉水电站忠玉坝址段和玉坝支流段水库诱发地震震级上限均可能大于5级。通过震例检验,说明了灰色聚类方法在忠玉水电站水库诱发地震震级上限的预测研究中是科学可行的。同时,指出了加强水库诱发地震震例及机理研究是推进水库诱发地震科学合理预测的发展方向。

本文论述了长江三峡工程建成后库区旅游景观的淹没和“高峡出平湖”的新景观。据预测，水库蓄水后，受淹没影响的景点３９处，峡区峡谷气势有所减弱，但雄姿犹存；水库正常高水位达１７５ｍ时，将新增湖泊１１处、岛屿１４处，支流上可提高旅游开发利用价值的峡谷３７条、溶洞１５个，许多世界级的自然奇观可望得到开发。届时，三峡工程库区将成为观光游乐、度假休闲、科考探险及从事水上运动的多功能旅游区。

论中国长江三峡工程的利与弊 长江作为亚洲第一长河在华夏民族的历史缔造中有着不可估量 的作用，而现今的长江养育着4.5亿人口，贡献着75％的总产值， 其中的三峡工程更是兼具人文、地理、军事等多方面功能。 1992年4月3日，全国人大七届五次会议鉴于历史上长江上游 河段及其多条支流频繁发生洪水造成重大的生命财产损失，通过了 《长江三峡工程决议案》。1994年正式动工兴建，2003年开始蓄水发 电，2009年全部完工。它是世界上规模最大的水电站，也是中国有 史以来建设最大型的工程项目。 然而从三峡工程筹建的那一刻起，它就与各种争议相伴。 三峡工程主要有三大效益，即防洪、发电和航运，其中防洪被认 为是三峡工程最核心的效益。 防洪方面，三峡水库防洪库容221．5亿立方米，可有效控制上 游洪水，荆江河段的防洪标准可由目前的10年一遇提高到百年一遇。 去年汛期，面对近十年来最

论长江三峡工程的利弊 长江三峡工程位于长江上游与中游的交界处，由拦江大坝、水力发电厂和通 航船闸组成，其水利工程的防洪于泄洪能力居世界首位，也是世界上规模最大的 水电站。 以前，在长江上游地区洪水频繁，每逢特大洪水，虽有分洪，但也会淹没一 些乡村和田地。可现在不一样了，现在有了三峡大坝，它有强大的滞蓄洪水的能 力，防洪库容有两百多亿立方米，能有效地减少和控制洪水，可防止长江两岸发 生毁灭性灾害，直接确保了长江中下游防洪体系内的耕地的保护和人民的生命财 产安全。 此外，对于三峡工程的发电功能肯定是毋庸置疑的。作为世界上最大的水电 站，它的年总发电量相当于6个半葛洲坝电站的年发电量，约占全国年发电总量 的3%，全国水力发电的20%。而且它还促进了节能减排，它发出的电相当于燃 烧数千吨煤所发的电，减少了二氧化碳和二氧化硫的排放，并且解决了华中、华 东、华南等地区的电力供应。在能源日益紧张，

长江三峡工程利与弊 当年修建三峡工程的时候一般人以上投票通过因为是利大于弊 它是南水北调的一部分和重点工程，是当时世界上规模最大的水 电站，也是中国有史以来建设的最大型的工程项目。现在我们就 说说它的利和弊。 有利的地方是： 防洪：三峡大坝建成后，将形成巨大的水库，滞蓄洪水，使下游 荆江大堤的防洪能力，由防御十年一遇的洪水，提高到抵御百年 一遇的大洪水，防洪库容在73—220亿立方米之间。如遇1954 年那样的洪水，在堤防达标的前提下，三峡能减少分洪100—150 亿立方米，荆江至武汉段仍需分洪350—400亿立方米。如遇1998 年洪水，可有效防御。 发电：三峡水电站是世界最大的水电站，总装机容量1820万千 瓦。这个水电站每年的发电量，相当于4000万吨标准煤完全燃 烧所发出的能量。装机（26+6）×70万(1820万+420万)千瓦， 年发电8

长江三峡工程的利与弊 长江，是亚洲第一大河，曲折东流，注入浩瀚东海，如同天上仙 女遗落在人间的丝带，令多少英雄墨客为之感慨，题下千古佳句；长 江，滋润了广博大地，养育了辛勤的炎黄子孙，与黄河共享有“母亲 河”的美誉。而在这滔滔江水上的一项水利工程——长江三峡水利枢 纽工程，更是无人不知无人不晓。 长江三峡工程对我国的经济和社会发展起着重要作用。一是防 洪：三峡大坝建成后，形成了一个巨大的水库，滞蓄洪水，让下 游荆江河段的防洪能力大大提高，从而使洪水不会危及到无辜的 百姓。二是发电:三峡水电站是世界最大的水电站。主要的供应 在华中、华东、华南、重庆等地区。使电力不足的地方也能万家 灯火辉煌。三是航运：三峡工程位于长江上游与中游的交界处， 地理位置占绝对优势，充分地改善了重庆至武汉间通航条件，并 且满足了长江上中游航运事业的发展需求。四是抗旱:长江下游大 旱，三峡可以加大放水力度，增

长江三峡工程利与弊的地理小论文 三峡水电站，又称三峡工程，三峡大坝。位于中国重庆市市区到湖北省宜 昌之间的长江干流上。大坝位于宜昌市上游不远处的三斗坪，俯瞰三峡水电站并 和下游的葛洲坝水电站构成梯级电站。它是世界上规模最大的水电站，也是中国 有史以来建设最大型的工程项目。 三峡工程具有巨大的防洪效益，可以使荆江河段的防洪标准，由十年一遇 提高到百年一遇，即使遇到类似1870年的特大洪水，也可避免发生毁灭性灾害。 避免疾病流行、传染病蔓延，避免洪灾带来的饥荒、救灾赈济和灾民安置等一系 列社会问题；可减免洪灾对人们心理上造成的威胁；有利于中、下游血吸虫病的 防治；减缓洞庭湖淤积速度，延长湖泊寿命；还可改善中下游枯水期的水质。 它具有巨大的环境效益。每年可少排放1000万吨二氧化碳，100万吨二氧 化硫，1万吨一氧化碳，37万吨氨氧化合物，以及大量的废水、废渣；可