《三峡大坝工程抗震安全和水库地震》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三峡大坝工程抗震安全和水库地震（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、三峡大坝工程抗震安全和水库地震陈厚群( 中国水利水电科学研究院工程抗震研究中心北京1 0 0 0 3 8 )摘要：三蛱工程是开发和治理长江的关键性骨干工程。由于大坝坝址地址条件十分优越地震烈度低且兰峡大坝作了比较深入的抗震研究，因此三峡大埂的抗震是安全的同时，大坝蓄水监测结果表明，蔷水后库坝区额度和懈俊明疑增加傻都在预期范圈之内。此外兰峡工程的蓄水既不具有触发汶川大地震的条件而汶J I I 大地震也誉兵鍪水痒触发地震的特征三峡水库蓄水与渡川地震无关美键词t 三峡大坝t 抗震裳全t 水库雉麓T h eS e i s m i cS a f e t yo f t h eT h r e eG o r
2、g e sD a ma n dR e s e r v o i rS e i s m i cC H E NH o u q u n( C h i n aI n s t i t u t eo f W a t e rR e s o u r c e sa n dH y d r o p o w e rR e s e a r c h ，B e i j i n g1 0 0 0 3 8 ，C h i n a )A b s t r a c t ：T h r e eG o r g e sP r o j e c ti 基t h ek e yp r o j e c tt oc o n t r o It h eY a
3、n g t z eR i v e r W i t ht h ed a ms i t eo fv e r ys u p e r i o rc o n d i t i o n sa n dI o w - i n t e n s i t ye a r t h q u a k e T h r e eG o r g e sD a m se a r t h q u a k er e s i s t a n c ej ss a f e 。A sf o ri t sr e s e r v o i rs e i s m i c ，t h em o n i t o r i n gr e s u l td u r
4、i n gs t o r a g ep e r i o di n d i c a t e ! t h a tb o t ht h ef r e q u e n c yo fs e i s m i ca n di t sa m p l i t u d ei n c l - e l s er e m a r k a b l y , b u tt l l e ya 糟i na n t i c i p a t e ds c o p e 。I na d d i t i o n ，i m p o u n d i n go fT h r e eG o r g e sR e s e r v o i r sW
5、a Sn o tp r o v i d e dw i t ht h eg r o u n df o rt r i g g e r i n gW c n c h u a nE a r t h q u a k e ，a n dW e n c h U a nE a r t h q u a k eh a sn o tp o s s e s s e dt h ec h a r a c t e r i s t i cf e a t u r e so fr e s e r v o i re a r t h q u a k e ，S OW e n c h u a nE a r t h q u a k eh a
6、 sn o t h i n gt od o 训t hT h l G o r g e sD a ms t o r a g e K e y w o r d s = T h l e oG o r g e sD a m ，s e i s t o i cs a f e t y , r e s e r v o i rs e i s m i c1 前言举I l E 瞩融的i 蛱_ 程是开发和治理长江的荚键性骨干工程，也是当今世界最大的水利水电工程。自1 9 9 4 年1 2 月蔽式歼工以来，1 9 9 7 年顺利絮现了犬江藏流、2 0 0 3 年按期实现了水库蔷水到1 3 5 。0 0m 、1 3 9 。0
7、 0m 高稀。工程开贻，发挥初期综合效益，2 0 0 6 年1 0 辟实现了水库蔷水别1 5 6 0 0m 的目标左岸1 4 台共9 8 0 万k W 帆射提前一年投产发电，船闸年通航运量达到建竣前3 倍。大坝全线达到1 8 5 m 设计猫程提骑两年档水，初步发挥了防洪，发电和航运的综合效益。2 0 0 8 年汛求成功地进行了试验性箸水水库最高水位达到1 7 2 8m T 程的缸纽建筑物稳定性、机组能量特性、库区水质，库岸稳定性和水库地震震情等都在设计预期范围内。整个工程的蜜全稳定运行情况好于预期。三峡工程将于2 0 0 9 年底如期完成初步设计的建基金I 蓟目：网家自然科学帮金蚕员会资助项
8、( 9 0 5 t 0 0 t 刀，东利公益瑷N ( 2 0 0 7 0 1 0 0 4 ) 作者简介，豫l 擘群1 9 3 2 一，翳扭苏尤褥人，教授级岗级上张邪，中国工程院院士主要从事水王结构抗震研究l设任务l I I 。自2 0 0 8 年发生汶川大地震后特别是通过对唐家山堰塞湖的成功摊险报导，高坝大库在遭受强震时是否会导致严重次生灾害影响抗震安全，以及水库地震等涉水地震风险问题在国内外受到广泛关注。尤其是对三峡这类大型工程更加关注为此。本文借科协论坛对三峡工程的抗震安全和水库地震问题再次溉述管见以供探讨。2 三峡大坝的抗震是安全的2 1 坝址地震地质条件相当优越1 2 l根据长期详尽的
9、勘察论证兰峡工程所在区域地质构造格局清晰具有较高稳定程度的区域地质构造环境坝址所在的黄陵地块为约9 亿年前震旦纪的稳定结晶岩基底。坝址的： 程地质条件良好基岩的花 岗岩体总体上擎硬完整，平均饱和抗眶强度都在I O O M P a 以上变形横量3 4 M P a ，纵波速度大于5 0 0 0 州s 岩体透水性擞弱。坝址区断裂规模小，以陡倾角为主，且多胶结良好。坝址晖无孕痔中强震的发震构造。区内地震活动水平不商、强度小、颡率低。在2 0 1 0 0 年的历史记载 中，坝址及周豳3 0 0 k m 范嘲内发生的4 次6 6 级地震的震中均距坝址2 0 1 0 k m 以上，5 级以上的地震也距J j
10、 9 1 址1 3 0 k m 以t 。只是在其外踊距坝址6 0 k i n 的远安、1 9 k i n 的仙女I l I 和1 7 1 c m 的九簿溪笛断裂柯一定的活动性似均辎弱活动断袭发生强震的可能性很小。因此，兰峡工程坝址的地震地质条件是相当优越的。2 2 大坝的抗震设防标准留有充分安全裕度兰峡一程经过我圈地震部p 】进行了深入的地震危险性分析和地震动参数研究l ，坝区豹基本烈度定为度。建议的抗震设防标推墩年超越概率为l 酽，相应的峰值加速度为1 2 5 9 a l 。按照我圆现行的水j r 建筑物抗震蹬计规蘸要求，对于像三三蛱犬坝这种襁予甲类抗寝设防类别的蠼水建筑物，应按1 0 0
11、年内超越 概率2 、跚犬致年超概率为5 l 酽的标准设防，相应豹功能目标为蚁产生可以修复的损坏。考虑到地震的小确定性及其一旦引发犬坝次生灾鬻质聚的严霞性，我困犬醪l 的抗震设抗震设蒴标准。已远高予一般房垮建筑对应桃成功能目标的5 0 年内1 0 豹设防概率水平，与豳井同类标准榴比也楚较高的1 4 J 。此次汶川大地麓中不少犬坝经受了检验。三峡犬坝抗震设防标准，篼是爨霄了充分的安全裕度。2 3 三峡大坝的抗震研究比较深入置峡坝瞬地霞地质条件优越，地震活动水平不高鉴于三峡工程的熏要性，对其燕要建筑物，尤其悬对犬坝的抗震性能，都进行了深入的专门研究1 5 l1 6 1l 钠。三峡大娥有限元动力分析及
12、振动台动力模壁试验研究的结聚袭明。三鲮天坝的抗震性能满足_ 甏藏要求并有相当安全裕度。综上所述，可以认为，三峡犬瑚的抗麓是安全豹。3 三峡工程的水库地震3 I 关于水库地震的基本认识净J汶川大地震后水库地震问题，深为国内外所关注1 9 1 1 o l 。目多有不同看法。其中包括汶川大地震怒否与鼍峡1 I ：程蓄水宵关等这样的问鞭。显然。园内外备界对商坝大库的抗震安全的关注、誉弼观点的探讨，有利于促进对商坝大库抗震安伞的煎视并加强其深化研究然而，学术争鸣需要纂于实事求是的科学依据。这些不同观点的分歧书耍涉及对水库地震的理解。为此酋先衙单概述对水库地震的罄本认识。水阵地震是指由于水库篙水铮致环境物
13、理状态的改变，从- 丽在坝址和戎常蓄水位淹没范嘲的库区引发地震的现象。儆界上已有3 0 多个国家先后报导了1 1 3 0 多个与水库篱水有关的地震事例但其中一些事例2- B i l lIi _ _ _ _是否与水库藩水育关尚存青争议，被较普遍确认的不到一半。在最近国际大坝委员会( I C O L D ) 颁布的公报 t 水库魑发地震一知识概述中I l ，只列出了3 9 个水库地震震例。可见，在全球8 万多座水库中因水库蓄水引发水痒地震的事例所占比率极小高坝中的比搴虽略高，但被确认的不多。目前，在世界范围内水库地震震级超过6 级的仅有4 例即：中圜新丰6 ( 6 1 级) 餐比亚的卡里巴( 6
14、I 级) 希腊克里玛斯塔( 6 3 级) ，以及最大震级的印度柯依纳( 6 5 级) 。所以，水库地震发生的概率是报低的。水库蓄水引发强震的逻少。当然，并不是所建的水库都会引发地震、或凡发生在水库的地震都是水库蓄水造成的。世界上至今没有闲水库引发地震而导致大坝失事的事例水库地震大体可分两类：一类是库区没有发震断裂库区附近一些沉积岩、石灰岩的溶洞或矿洞，因蓄水后水位抬高库水渗入而发牛坍蹋等现象引发地震。此外因地袭岩石不完整有很多裂隙，库水的渗入会导致局部应力调整从而引发地寝。这类地震的震源缀浅已有震例表明震级一般部不会超过3 到4 级大多数都是人们难以察觉的微震，不会对当地聪民的生产生活造成威胁
15、。迄今绝大部分的水库地震都是这类可称之为非构造型的水库地麓。弱一种情况足库区及其周嘲约l O 公里范隔内存在发震构造。且其应变的积累已接近牦界状态而库区又存在库水向发震构造渗透的水文地质条件，只有在具备这螓地质背景的前提下才能由于库水豹“触发”面使发震构造孕商的地震粥提前发生。因为这类地震迟早是要发生的并不是园蒂水遗成的所以是属于构造型水礞地震。国际大坝委员会称之为。水库触发地震”。这类地震的震缀可能超过5 级而造成一定的震害。但其最大震级不会大予该发震构造的琢有潜在震级。在大坝抗震设防中已经考虑了所有有关发震颛殷对大坝可能产生的影响。H 酶阁内外对包括水库地震在内的地震发生机理尚来完全搞清楚
16、正在深入研究巾。对：I = 程有影响的构造型水阵地碰的成阂，其较为酱遍被接受的解释是：主要由干库承沿发麓断层入渗导致l j c 有效芷成力减小及抗剪豁数弱化。圜湔弓I 发断层错动。限于库水渗透机制水库地震一般在空间上限干库区第一分永岭内障岸5 1 0k m 藏豳内构造型的书震在时阀上滞后于领发的蘸震。多璺“前震一圭震一余震”型。对规模曩大的域构造，库隧的崩部洛透能各引发大予6 5 级强震，也尚待探讨。我嘲内陆的地震都与发震构造柯关，地震震源通常都在地表十多公里以下，构造型水库地震震源一般也张数公罩以下。即使酉米以上离坝其麾水重赞在震源处产啦的应力与岩层本身重璧产生的地应力栩比也是微乎萁微的。所以库承的熏熊足难以
