水库诱发地震.

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1、环环 境境 岩岩 土土 工工 程程 第六讲 建筑物抗震设计及水库诱发地震第六讲 建筑物抗震设计及水库诱发地震 5月31日，受飓风“阿加莎”的影响，危地马拉首都危地马 拉城出现一个深达60米塌陷洞，有目击称一幢3层建筑坠 入洞中，至少造成1人死亡。 (凤凰网2010年6月1日) 地震基本概念及抗震设计 基本知识 水库诱发地震 主要内容 参考文献 工程地震学概论，地震出版社，1993 水库诱发地震，地震出版社，1989 地震基本概念及抗震 设计的基本知识 一一. . 地震的一些基本概念地震的一些基本概念 地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放 而引起的地球表层的振动 。 地震是一种自然现象，地球

2、上每天都在发生地震 ，一年约有500万次。其中约5万次人们可以感觉 到；能造成破坏的约有1000次； 7级以上的大地 震平均一年有十几次。目前记录到的世界上最大 地震是 8.9级，发生于1960年5月22日的智利地震 。 1. 什么是地震？ 全球主要地震带：环太平洋地震带； 地中海 喜马拉雅地震带（欧亚地震带）；大洋中脊 地震带 5级以上的地震1200多次，平均14次年 7级以上的地震80多次，平均1次年 8级以上的地震9次，平均1次10年 l死亡人数最多的地震 l1201年7月，发生在地中海东部的地震约造成110万 人死亡，伤亡主要发生在埃及和叙利亚。 l1556年2月2日，中国的陕西、山西

3、和河南三省发生 地震，估计有83万人死于这次地震。 l当代死亡人数最多的地震是1976年7月28日中国东部 的唐山大地震，官方公布的死亡人数是24.2万人。 （来源 世界记录大全） 2. 什么叫震源、震中、震中距？ 地球内部发生地震的地方叫震源； 震源在地面上的投影点称为震中； 震中及其附近的地 方称为震中区，也 称极震区 ； 从震中到地面上 任何一点的距离 称为震中距。 3.地震波 地震波是地震发生时由震源地方的岩石破裂产生的弹 性波。 体波 横波（S波） 纵波（P波） 面波 瑞利波 乐甫波 周期长、振幅大、波速慢,100-800m/s 周期短,振幅小,波速快,200-1400m/s 面波比

4、体波衰减慢、振幅大、周期长、 传播远。建筑物破坏主要由面波造成。 地震波 典型的地震波记录图 杂波 P波开始 S波开始 面波开始 日本紧急地震速报系统大量减少人员伤亡 中新浙江网6月16日电 “幸亏有了这几秒，我才 可以抱着孩子躲起来。”大崎市居住的家庭主妇佐佐 木瞳说，余震到来前的两三秒，她看到了电视上的警 报，马上抱起了一岁的孩子。 日本东北地区6月14日早晨发生里氏7.2级地震。 截至6月15日上午10点，累计发生余震264次，最大余 震5.7级。据不完全统计，已造成9人死亡，11人失踪 ，233人受伤。灾区出现了断水断电断煤气的情况， 电话也很难打通。部分受灾山区发生了山体滑坡和大 坝

5、裂缝。 虽然这次地震震级为7.2级，但是并没有造成大 范围的人员伤亡，这与日本政府推行的紧急地震速报 系统有一定关系。 所谓“紧急地震速报系统”遵循的是这样一套理论：地 震发生时，一般是破坏力较小但速度较快的地震波(日本 简称“P波”)先活动，接着就是破坏力大但速度慢的地 震波(简称“S波”)。两种震波之间存在几秒到几十秒的 时间差。日本技术人员正是利用这个时间差，使用仪器 探测出P波后，迅速发出预警。在S波来临之前，人们可 以得到几秒到十几秒的宝贵逃生时间。 这套预警系统以前多用于特殊机构。如安装了信号 接收装置的列车、电梯在接到信号后，可以迅速自动停 止运行，建筑工地和医疗机构等也能够马上

6、停止作业， 减少工程人员和病人的损失。 从去年9月开始，日本气象厅开始面向一般市民提供 5级以上的地震警报。普通市民可以通过电视、广播和专 用的防灾行政无线设备接收警报，在更大的地震波来临 前，保存生命，减少损失。 6月14日早上8点43分51秒，紧急地震速报系统检测到了“岩手宫城 内陆地震”震源地的P地震波，3秒后总务省气象厅发出了面向一般 国民的5级弱自动紧急地震警报，1秒后自动修正为5级强地震，4秒 后再次更正为6级强地震。 宫城县大崎市田尻地区在这次地震中的震度为6级弱。在S波到 来前的5.33秒，地震预测警报启动了。据朝日新闻报道，49岁 的高桥厚志当时正在看电视，电视里响起了“大地

7、震！大地震！” 的警报，“快躲起来！”他马上朝在客厅的两个儿子大喊。就在一 家人刚躲好时，地震来了。所幸，一家人没有受伤。 大崎市的古川第三小学的学生们也很幸运。因为学校安装了速 报预报装置，在距离震动10秒前，校内就响起了地震预报广播。学 生们在老师的指导下，马上跑到附近的安全地带，逃过一难。 实际上，离震源越远，震度越低，预警时间与实际S波到来之 间的时间差就越大，预警效果就越好。除了宫城县的大崎市(震度 为6级弱)在地震前5秒就接到预警以外，离震源70公里的仙台市宫 城野区五环(震度为5级弱)在15.32秒前就接到了预警。 4.地震分类 （1）按地震成因分类 天然地震 人工地震 构造地震

8、 陷落地震 火山地震 地震 一一. . 地震的一些基本概念地震的一些基本概念 a.构造地震 破坏性地震主要属于构造地震。据统计，构造地震约 占世界地震总数的90%以上。 92%的地震发生在地壳中，其余的发生在地幔上部; b.火山地震 由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称 为火山地震，这类地震只占全世界地震的7%左右。 1914年日 本樱岛火山 爆发，产生 的震动相当 于一个6.7 级地震。 汤加当地时 间3月20日 发生里氏7.9 级地震。这 是3月18日 汤加海域火 山喷发的照 片。 （2009 ） c.陷落地震 由于地下溶洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称 为塌陷地震。这类地震的规

9、模比较小，次数也 很少。 07年8月29凌晨3时 许，神木县孙家岔镇 边不拉煤矿矿井采空 区发生塌陷引发地震 ，附近村民在睡梦中 被惊醒。据中国地震 台网测定，该处发生 了3.3级地震。煤矿 塌陷时井下幸无矿工 作业。 d.人工地震 因人为因素直接造成的地震是人工地震。 如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；在深 井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了 地壳的压力，有时也会诱发地震。 1962年3月19日在广东河源新丰江水库坝区发 生了迄今我国最大的水库诱发地震，震级为 6.1级。 （2）按震源深浅分类 浅源地震震源深度小于70千米的称为浅源地震。 全世界85%以上的地震都是浅源地震。 中源地震震

10、源深度在70至300千米的称为中源地震。 深源地震震源深度在300千米以上的称为深源地震。 目前有记录的最深震源达720公里。 4.地震分类 一一. . 地震的一些基本概念地震的一些基本概念 浅源地震波及范围小，但破坏力大；深源地震波及 范围大，但破坏力小。 2002年6月29日晨1：20发生于吉林的7.2级地震， 震源深度为540km，无破坏。 1960年2月29日发生于摩洛哥艾加迪尔城的5.8级 地震，深度为3km。震中破坏极为严重，但破坏 仅局限在震中8km内。 5.震级与烈度 （1）地震震级 反映一次地震本身大小的等级，用M表示。式 中A表示标准地震仪距震中100km纪录的最大水 平地

11、动位移，单位为微米。 一个6级地震相当于一个两万吨级的原子弹。 震级与能量的关系 能量越大，震级就越大；震级相差一级，能量 相差约32倍；相差二级，能量相差1000倍。 （能量E的单位：尔格，1尔格=10-7J） 一一. . 地震的一些基本概念地震的一些基本概念 按震级的地震分类按震级的地震分类 微 震：2级以下 感觉不到 有感地震：2-4级 人有感觉 破坏性地震：5级以上 有破坏 强烈地震：7级以上 有破坏 特大地震：8级以上 有破坏 震级与伤亡的关系震级与伤亡的关系 5.0-5.9级地震造成人员伤亡者占24%。而仅引起人 员死亡的地震更少，只占11.5%。一次5级多地震中 死亡人数最多为1

12、17人，而死亡29人以上的地震都 发生在夜间。 6.0-6.9级地震有43%造成人员伤亡，而只有人员死 亡仅占35%，一次地震死亡人数最多为600人。 由于震源深浅、震中距大小等不同，地震造成的破 坏也不同。震级大，破坏力不一定大；震级小，破 坏力不一定就小。 （2 2）地震烈度）地震烈度 一般而言，震级越大，烈度就越大。同一次地震 ，震中距小烈度就高，反之烈度就低。影响烈度 的因素，除了震级、震中距外，还与震源深度、 地质构造和地基条件等因素有关。 一次地震对某一地区的影响和破坏程度称地震烈 度，简称为烈度。用I表示。 地震烈度表是评定烈度的标准和尺度,我国在1980 年制定了中国地震烈度表

13、,将地震烈度分为1- 12度。 一一. . 地震的一些基本概念地震的一些基本概念 5.震级与烈度 无感 1 室内个别静止中的人 感觉 2 悬挂物微动门、窗轻微作响室内少数静止中的人 感觉 3 悬挂物明显摆动，器皿作响门、窗作响室内多数人感觉。室 外少数人感觉。少数 人梦中惊醒 4 3 （2-4） 31 （22-44） 不稳定器物翻倒门窗、屋顶、屋架颤动 作响，灰土掉落。抹灰 出现微细裂缝 室内普遍感觉。室外 多数人感觉。多数人 梦中惊醒 5 6 （5-9） 63 （45-89） 河岸和松软土出现裂缝。饱和砂层出现喷砂冒 水。地面上有的砖烟囱轻度裂缝掉头 损坏个别砖瓦掉落 、墙体微细裂缝 惊惶失

14、措，仓皇逃出 6 13 （10-18） 125 （90-177） 河岸出现坍方。饱和砂层常见喷砂冒水。松软 土上地裂缝较多。大多数砖烟囱中等破坏 轻度破坏局部破坏 开裂，但不妨碍使用 大多数人仓皇逃出 7 25 （19-35） 250 （178-353 ） 干硬土上亦有裂缝。大多数砖烟囱严重破坏中等破坏结构受损 ，需要修理 摇晃颠簸，行走困难 8 50 （36-71） 500 （354-707 ） 干硬土上有许多地方出现裂缝，基岩上可能出 现裂缝。滑坡、坍方常见。砖烟囱出现倒塌 严重破坏墙体龟裂， 局部倒塌，修复困难 坐立不稳。行动的人 可能摔跤 9 100 （72-141 ） 1000 （7

15、08-1414 ） 山崩和地震断裂出现。基岩上的拱桥破坏。大 多数砖烟囱从根部破坏或倒毁 倒塌大部倒塌，不 堪修复 骑自行车的人会摔倒。处 不稳状态的人会摔出几尺 远。有抛起感 1 0 地震断裂延续很长。山崩常见。基岩上的拱桥 毁坏 毁灭11 地面剧烈变化，山河改观12 个别：10%以下 少数：10%50% 多数：50%70% 大多数：70%90% 普遍：90%以上 速度加速度 其它现象 一般房屋 人的感觉 烈 度 (3)(3)地震烈度地震烈度、震级与地震影响的关系、震级与地震影响的关系 （1）5.0-5.4级地震，震中烈度多为六度，其面积小于 500平方公里。 （2）5.5-5.9级地震，震

16、中烈度多为七度，其面积不超 过200平方公里；六度区面积也只有数百平方公里。 （3）6.0-6.4级地震，震中烈度多数为八度，其面积几 十平方公里；七度区不超过200平方公里，六度区数百 平方公里，如震中烈度为七度，则与5.5-5.9级地震结果 相同。 （4）6.5-6.9地震，震中烈度一半为八度，结果与6.0-6.4 级地震一样；另一半为九度，其面积小于100平方公里 ，八度区不超过500平方公里，七度区则在1500平方公 里以内。 一一. . 地震的一些基本概念地震的一些基本概念 5.震级与烈度 二二. .地震的破坏作用（震害现象）地震的破坏作用（震害现象） 由地震的原生现象如地震断层错动，以及地震 波引起的强烈地面振动所造成的灾害。 a.地面破坏 如地面裂缝、错动、塌陷、喷水冒砂等； 1.直接灾害 b. 建筑物与构筑物的破坏 如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等； c. 山体等自然物的破坏 如山崩、滑坡等； d. 海啸 海底