一、新疆克孜尔水库诱发地震的形成条件和诱发机制问题初探(论文文献综述)
刘青山,张小飞,邓明文[1](2020)在《库车坳陷中强地震发震规律打破成因初步分析》文中指出库车地区自1970~2000年中强地震发震有着成准周期性和丛性特征,该地区后续中强地震打破这种规律。库车坳陷区中强地震与塔里木地块周边MS≥7.0地震发生有密切关联,两者都有一定的准周期性,但是两者的准周期性在后续都被打破。经研究发现库车坳陷的中强地震规律被打破与库车地区的3个小震群活动有一定的相关性,时间对应很明显;而有2个小震群活动又与库车—轮台地区采油气活动又有高度的相关性,另一个小震群活动则可能与克孜尔水库落成导致该地区的降雨量增加有关。
柳莹,李江,黄涛,马军[2](2019)在《复杂地震背景下新疆高土石坝抗震设计与应用实践》文中研究表明汶川地震后,国家颁布了新的地震动参数区划图和水电工程抗震设计相关规范。因此,针对新疆山区水库坝址区抗震设计烈度高、地质条件复杂的问题,为了更好的进行新的地震动参数区划、水电相关规范规定下高震区高土石坝的抗震设计和适应新颁地震区划条件下水电规范对老坝抗震复核的要求,结合近年来新疆高土石坝工程实践及国内外土石坝筑坝先进技术和经验,从高地震区动参数选取、坝体结构型式与坝料分区、防渗体结构、坝体压实与沉降变形控制、大坝抗震措施等方面对新疆高土石坝抗震设计和应用实践现状进行了系统总结,提出复杂地震背景下新疆高土石坝建设应遵循"稳、控、防、排"4字抗震设计理念进行抗震措施设计,并对新的地震动参数区划条件、新规程和规范要求下新疆高土石坝抗震安全评价及老坝抗震复核等工作中存在的问题进行了探讨,给出了相应的建议。对新疆土石坝抗震设计和应用实践的总结以及对新的条件和要求下新疆高土石坝抗震安全面临的问题的探讨和建议可为类似环境条件下的坝工建设提供技术借鉴。
刘思海[3](2018)在《克孜尔水库水沙变化特性、泥沙淤积影响及排沙方案研究》文中提出水库泥沙淤积问题是制约水库持续发挥其工程效益的关键性问题,针对入库水沙变化特性、影响因素以及泥沙淤积对水库各项功能影响的研究,是制定水库排沙减淤方案的前提及依据。克孜尔水库位处渭干河流域上游,是一座建立在山区多沙河流上的山区性水库,水库运行至今泥沙淤积问题严重。为了探究克孜尔水库泥沙淤积原因及水库泥沙淤积影响,从而有针对性地提出适宜水库淤积现状的排沙减淤方案。本文对水库入库水沙量的演变规律及驱动因子、水沙的模拟预测、水库泥沙淤积影响评价以及泥沙淤积原因、排沙方案等方面进行了研究,得到的结论如下:(1)1959~2015年间,克孜尔水库坝址处年入库水沙量整体呈增加趋势,其中径流量表现出3个阶段性变化,分别为持续减小阶段(1959~1976年)、交替波动阶段(1977~1994年)以及显着增加阶段(1995~2015年);输沙量表现出4个阶段性变化,分别为持续减小阶段(1959~1991年)、缓慢增加阶段(1992~1996年)、显着增加阶段(1997~2003年)以及交替波动阶段(2004~2015年);径流量、输沙量发生由少至多的突变年份分别为1987年、1979年;径流量、输沙量的周期变化尺度具有一致性,均存在3个时间尺度,分别为7、12、28年以及6、11、26年,其中主周期长度分别为28年、26年;入库水沙的增加是导致水库泥沙淤积程度增大的主要原因之一;(2)气候变化及人类活动是导致入库水沙变化的主要驱动因子,其中气候变化对克孜尔水库入库径流量的影响大于人类活动的影响,而人类活动对入库输沙量的影响则大于气候变化的影响;衰减分析法的结果显示降水及人类活动对径流量的影响分别为62.4%和37.6%,对输沙量的影响分别为35.2%和64.8%;累积量斜率变化率比较法的结果显示气候变化及人类活动对径流量的影响分别为377.79%和-277.79%,对输沙量的影响分别为11.33%和88.67%;(3)针对NAR神经网络及BP神经网络的特点,建立了基于BP神经网络修正NAR神经网络预测结果的NAR-BP组合预测模型;组合预测模型对年径流量拟合的平均相对误差为1.28%,对年输沙量拟合的平均相对误差为2.55%,模型对水沙序列的拟合效果较好;克孜尔水库2018~2067年的年均入库径流量达到30.49×108m3,年均入库输沙量达到1486.31×104t,与现阶段相比,径流量与输沙量整体呈增加趋势;2038年时年径流量、年输沙量同时达到峰值,分别为38.72×108m3及3095.21×104t;在现有排沙措施不变的条件下,2027、2040、2048年时水库初设汛限水位、防洪高水位及初设设计洪水位对应库容将全部被泥沙淤满,水库丧失防洪功能;2052年、2059年时水库将完全失去兴利库容及总库容,水库泥沙淤积发展态势严峻;(4)通过建立基于层次分析法、模糊数学理论以及云模型理论的水库泥沙淤积影响多级模糊综合评价模型,有效避免了水库泥沙淤积影响评价过程中专家个人经验导致的评价结果不准确问题;将模型应用于克孜尔水库泥沙淤积影响评价工作,结果显示克孜尔水库泥沙淤积影响程度的期望为0.7002,表明水库泥沙淤积影响等级介于重度影响与特重度影响之间,熵及超熵分别为0.0306、0.0143,表明评价结果波动性较小;(5)现有异重流运行时间公式中的参数不易获得,因此以入库段洪水的含沙量、单宽流量以及库底坡降为计算参数,建立了均匀异重流流速及运行时间计算关系式,水库采取异重流运行时间计算公式控制泄水排沙闸门之后,异重流平均排沙比由172.34%提高至301.75%,为水库异重流排沙工作提供了科学的计算依据;针对水库支流堤渠结合布置塑造异重流方案,综合分析汛期不同水位下的排沙效果,发现水位控制在1140.0 m以下时支流异重流排沙效果最好,同时支流泥沙淤积体发生溯源冲刷现象,排沙比大于100%;(6)通过对水库入库输沙量、排沙工程布置以及河道泥沙淤积特点分析发现,入库输沙量逐年增加、水库汛期高水位运行、泄洪排沙洞布设不合理、水库调度运行方式受限以及干支流交汇处拦沙底坎对泥沙的阻碍作用等是造成克孜尔水库泥沙淤积严重的原因;综合考虑水库泥沙淤积现状及排沙条件,提出近期水库排沙应以异重流排沙为主,并通过汛期水库联调以及机械清淤逐步实现水库低水位排沙的条件,以缓解水库泥沙淤积问题;水库远期治沙方案包括加大上游水土保持工作力度、水库干流上游新建水库,以形成克孜尔水库排沙良性循环。
刘远征[4](2014)在《水库诱发地震与孔隙压力扩散系数研究 ——以紫坪铺水库为例》文中研究指明自从1945年第一次提出Mead湖水库诱发地震的事实以来,全球报道蓄水引起地震的水库超过150座。水库诱发地震问题一直受到广泛的关注。中国有100m以上的高坝114座,其中32座蓄水后地震活动显着增强。为了解决电力供应问题,中国的水库由少震的东部扩展到地震活动强烈的西部地区。2008年汶川地震的发生,使得紫坪铺水库在汶川地震中的作用问题受到关注。由此,强震活跃地区中水库的作用和机理的研究被提上日程,研究具有现实意义。荷载与孔隙压力是目前公认的两个水库诱发地震的可能机理。其中,荷载对诱发地震的作用已经有过很多的研究,但普遍认为孔隙压力的作用可能更重要。由于直接观测孔隙压力扩散过程很困难,有关孔隙压力作用的讨论久久未能深入。深入探讨孔隙压力的作用,探索测算孔隙压力扩散系数的方法,寻找其时空演化过程是深化认识孔隙压力在水库诱发地震中作用的关键科学问题。本文从分析国内外水库地震的特点和影响因素开始,进而研究了在考虑不同因素条件下荷载引起的库伦应力变化。最后聚焦到孔隙压力作用和孔隙压力扩散系数的研究上。本项研究在以下方面取得进展:1在不同条件下研究水库荷载造成库伦应力变化的分布,分析了区域应力,断层产状,水库相对断层的位置等对库伦应力的影响。强调了水库位于断层上盘或是下盘,对逆断层的作用不同,前者抑制,后者促进断层活动。进而,结合紫坪铺水库,考虑了孔隙压力和地形影响等约束条件,得到的库伦应力比较符合汶川地震的实际情况。2以紫坪铺水库为例,讨论了分析扩散系数分布对水库地震研究的重要性。通过不同的模型计算说明孔隙压力扩散系数与所在地的介质、结构、相对断层的方向有关,列举了不同深度,沿走向,沿倾向等对扩散系数的影响。说明了孔隙压力扩散系数存在不均匀性,各向异性以及随变形过程而变化的特点。3论证了水头增量变化率是影响地震发生和停止的最重要的因素。比较了深溪沟和水磨震群诱发地震发生、增强和停止的过程与水头增量(压力)和水头增量变化率(导数)的变化的关系后,得到了不论水头增量是否处于高值,影响地震发生和停止的最重要的因素是水头增量变化率的初步结论。水头增量变化率上升时地震活动开始,变化率达到峰值附近地震活动随之增强,变化率下降则地震活动减弱或停止。4扩展系数中蕴含了地震成因类型的信息。Shapiro S. A.(Shapiro,2005)注水触发地震的实验表明,地震的空间分布有瞬时扩展阶段、抛物线型扩展阶段和收缩阶段。利用注水地震时空展布过程求孔隙压力扩散系数的方法,分析了三峡和小浪底库区的地震活动,进而探讨了中强地震和强震的余震的扩展系数。发现这些不同类型的地震时空分布均存在这3个阶段。不同的是它们的扩展系数有很大的差别。注水地震和水库地震扩散系数很小,中强地震余震扩展系数较小,而强天然地震的扩展系数大。5深入剖析紫坪铺水库蓄水后的地震扩展过程,计算了与四次水位抬升伴随的地震范围扩大的扩展系数。四次水位升高均伴随瞬时扩展、抛物线型扩展和收缩过程。此外,发现其扩展系数逐次提高,其中2007首次峰值和2008二次峰值引起扩展系数突升为158m2/s。探讨了引起扩展系数增大的可能原因。由此推测,根据扩展系数的演化可以判断断层协同化程度。本文在上述研究的基础上提出了可以利用地震的时空分布提取注水地震和水库地震的扩散系数,也可以利用这个方法计算天然地震的扩展系数。从扩展系数的差异中可以发现地震的不同成因,这个结果有助于分析地震类型。对紫坪铺水库地震扩展系数的演化过程分析,揭示了汶川地震前地震活动经历了以孔隙压力扩散为主转变为以断层段相互作用和连结为主的过程。反映了紫坪铺水库在汶川地震孕育过程中各个阶段的不同行为与作用机理。
邹乐乐,吴成国,周玉良,金菊良[5](2013)在《基于集对分析的水库诱发地震综合风险评价模型》文中研究指明在水库诱发地震综合风险评价指标体系建立的基础上,根据评价指标的物理含义及其对水库诱发地震的作用情况,建立了水库诱发地震综合风险评价等级标准.用基于加速遗传算法的模糊层次分析法确定水库诱发地震综合风险评价系统中各指标和各子系统的权重,建立了基于集对分析的水库诱发地震综合风险评价模型(SPA-IRAM).SPA-IRAM在克孜尔诱发地震综合风险评价中的应用结果表明:基于集对分析的级别特征值法和属性评判法的评价结果具有一致性和互补性,联合应用可保障SPA-IRAM评价结果的可靠性;该水库诱发地震综合风险评价等级接近于2到3级、介于弱险与中险之间,需要密切监测该水库所在地区的断层活动、水库周围断裂发育和库区岩层裂隙发育的情况,进一步提高水库所在地区人均GDP和水库所在地区钢筋混凝土房屋比例,降低第一产业产值在国民生产总值中的比重和水库所在地区砖木房屋比例.SPA-IRAM综合利用了评价指标、子系统和样本与评价等级标准间联系数的丰富的结构信息和层次信息,可从指标、子系统和样本3个层次定量地分析水库诱发地震综合风险的复杂状态,在水库诱发地震风险管理中具有重要意义.
于海波,翟世龙,吴英[6](2013)在《克孜尔水库“9·23”序列地震大坝原型监测分析》文中研究指明山区水库区域地震发生频率一般较高,而且很多为序列地震,为保证水库大坝在序列地震影响下,大坝质量安全及运行管理安全,对水库大坝受地震影响进行监测必不可少。在地震发生时,一般从宏观上,对大坝的破坏情况进行巡检,微观上,对大坝运用原型观测手段,对大坝及泄水建筑物应力应变、渗流状态等进行监测分析,通过监测分析,来判断地震对大坝安全的影响,以及地震对水库的安全蓄水造成的影响。
钟羽云,周昕,卢显,张帆[7](2012)在《t检验方法在评价水库地震中的应用》文中进行了进一步梳理引入t检验方法对中国1975年以后的30例水库地震震例进行了定量评价。评价中首先分别统计水库蓄水前、后水库区水域线20 km范围内的地震年频度作为统计检验的2个样本,然后通过F检验和t检验方法对2个样本的标准差和均值是否存在显着差异进行检验,根据标准差和均值检验结果判定水库蓄水是否诱发了地震活动。结果显示:①如果水库蓄水前后库区地震年频度标准差和平均值均发生了显着变化,则水库蓄水诱发了地震。②如果水库蓄水前后库区地震年频度标准差无明显变化,但地震年频度平均值变化显着,则水库蓄水可能诱发了地震。③如果水库蓄水前后库区地震年频度标准差和平均值均无明显变化,则水库蓄水没有诱发地震。
赵思炯[8](2012)在《新疆克孜尔坝址地震动输入参数研究》文中研究说明大型水利水电工程地震动输入参数根据地震危险性评估结果确定,地震动衰减规律分析是地震危险性评估、震害预测和建筑物抗震设防等不可缺少的基础工作,新疆克孜尔水库位于新疆南天山地区,地处中国西北,地震活动强烈,被划为中强地震多发地区。地震动衰减规律的分析需要大量的地震记录资料,由于新疆克孜尔强震台阵监测状况相对落后,中强震动记录匮乏,没有足够的中强震记录资料用于衰减规律分析,所以本文通过比较分析地震工程界中常用的地震衰减关系式,然后对这些衰减关系式在新疆克孜尔坝址适用性分析。为了减少衰减关系式外推使用的误差,本文首先分析新疆克孜尔坝址台阵记录资料,利用坝址地震记录资料对已有的衰减关系式进行修正拟合,从而得到适合坝址的地震动衰减关系式。然后利用随机有限断层法进行坝址加速度时程合成,分析了断层埋置深度对合成加速度时程的影响规律,且对该种方法得到的时程的特征参数——傅氏谱、加速度反应谱、速度反应谱及位移反应谱进行对比分析。最后以随机有限断层加速度时程合成方法得到的坝址加速度时程作为输入,对新疆克孜尔土石坝进行坝体地震响应分析。通过对坝顶、坝底部控制点的加速度响应量的比较分析。
周斌[9](2010)在《水库诱发地震时空演化特征及其动态响应机制研究 ——以紫坪铺水库为例》文中认为水库诱发地震(Reservoir-induced seismicity,简称RIS)是由水库蓄水或排水过程引发的一类特殊的地震活动。由于其震中位置一般邻近重要的水利工程设施,且震源浅、震中烈度高,往往具有很大的破坏性,可造成大坝及附近建筑物的破坏和人员伤亡。因此,RIS不仅是水利水电工程研究的重要内容,也是地震学、区域构造稳定性和环境工程地质研究的重要内容之一。20世纪60年代世界上接连发生水库诱发6级以上强震以后,RIS很快引起社会各界的广泛关注,特别是上世纪80年代以来,RIS逐渐成为地学界研究的热门和前瞻性课题之一。经过半个世纪的探索,人们对RIS的地震学特征、易于诱发地震的地质构造条件、诱震机理及预测评价方法等方面的认识取得了一定的进步,但由于RIS本身的复杂性,目前尚存在着许多问题,例如:(1)前人大多从统计资料来归纳RIS的共性,总结其规律。此方法虽有实用的一面,但并不能从根本上解释RIS成因机制。此外,研究程度较高的几个典型水库都处于剪切或拉张构造应力环境中,目前尚缺少对处于挤压构造应力环境中诱震水库进行详细解剖的实例。因此,亟需跨越震例统计分析的局限,面向挤压构造应力环境的诱震水库,利用多学科的手段和方法,开展多方位的综合研究,探索挤压环境条件下RIS成因机制及诱震主控性因素,丰富RIS理论体系。(2)当前,对RIS力学机制虽然有了一些定性的认识,但对水库水位变化过程中,诱发地震活动在不同时、空尺度上对库体荷载及水库附加水头压力扩散的动态响应机制的认识尚不清晰。倘若能从这方面得到一些由定性到定量的揭示,无疑对RIS诱发机制的探索而言将是一项创新性的工作。(3)在定量化研究方面,前人大多是在半无限弹性介质的假设下,利用格林函数和孔隙压力扩散方程求解应力场和流体压力场,定量讨论断层库仑应力变化对库体荷载及附加水头压力扩散的静态响应问题。这一方法虽然便捷,但在处理复杂介质域时却有很大的局限性。同时,由于他们多采用了简化的地质模型,忽视了发震库区地质构造及水文地质结构复杂性及岩体力学性质与渗透性能不均匀性对RIS的重要影响,因此,很难对发生在围岩体中的中小RIS进行定量化分析。正是基于以上存在的问题,本文以库水加卸载过程中RIS的时空演化特征及动态响应机制研究为切入点,在系统收集全球最新RIS震例资料,分析其空间分布与时间响应基本特征的基础上,以处于挤压构造背景的紫坪铺水库为重点,较为深入地研究了库区的地质构造及水文地质结构条件、水库蓄水后小震活动的时空演化特征,剖析了小震分布与局部地质构造条件的关系;以先进的岩体介质变形与流体渗流耦合及断层稳定性理论为指导,利用有限元方法计算了水库蓄水过程中弹性附加应力场、有效附加应力场、孔隙压力和断层稳定性的动态变化,研究了RIS对库水加卸载及渗透过程动态响应的力学机制,分析了RIS孕发的主控性因素;并结合前人的研究,对紫坪铺水库蓄水与“5.12”汶川大震可能的关联性问题进行了初步的讨论。此研究不仅有助于丰富构造流体动力学的理论体系和拓宽RIS孕育发生机理研究的思路,同时对于区域稳定性评价及RIS预测也有重要的参考价值。一、主要研究内容及取得的成果与认识(一)初步分析了全球RIS空间分布与时间响应的基本特征1.在空间分布上,RIS主要集中在水库周缘10 km范围之内,并局限于特定的库段丛集分布。当库区具备一定的地质构造与水文地质条件时,诱发地震活动会随着水库蓄、放水过程中的水位变化而发生迁移,笔者对迁移类型进行了归纳。2.对于不同地区或不同水库,诱发地震活动的时间响应存在着差异,总体上:在水库蓄水后1年以内,RIS初次响应占据一定的优势,而绝大部分诱发主震活动发生在水库初始蓄水1年以后;对长时间的水库蓄水历程而言,“混合响应”是RIS活动表现形式的主体,而“快速响应”和“滞后响应”仅是在一定的时间段内反应的阶段性现象;RIS响应与水库水位变化的关系十分复杂多样,既存在正相关关系,又有负相关性,同时在某种程度上表现出了较高震级的RIS对水位变化速率的依赖。3.RIS时空分布受发震库区地形地貌与局部地质构造条件、岩性条件、水文地质条件等方面的先存内因的控制,事实上,它们对RIS时空分布的控制作用并不是截然分开的,其间存在着相互依存、辩证统一的关系。(二)建立了针对RIS定量化研究的数理模型,完善了有限元求解程序1.RIS的发生不仅与库底先存断层等大型结构面有关,而且还受控于断层与围岩的组合形式,以及围岩体的岩石组合、岩性变化反映的岩体力学性质与渗透性能不均匀性。基于此认识,本文将RIS诱发机制的定量化模型分为2个层次:一是以孔隙介质为载体的流体渗流对岩体变形和稳定性的影响,由流-固耦合形式的岩体变形与孔隙渗流模型进行描述,此模型可反映岩体力学性质与渗透性能的不均匀性及其对库水加卸载的变形响应上的差异;二是对断层相关的RIS定量研究则将水库附加水头压力沿断层面(区)的扩散与断层库仑应力变化联系起来。两种形式模型的结合将能对RIS定量研究提供一个相对宏观的力学框架。2.根据Galerkin有限元理论,推导了“弱积分”形式的有限元公式,并利用有限元程序自动生成软件FEPG编写了计算程序。完善了针对RIS问题的有限元求解方法,尝试解决了以往RIS定量研究中难以处理库区复杂介质条件的问题。(三)分析了紫坪铺库区及邻近区域地质构造与水文地质结构条件,建立了二维地质模型1.紫坪铺库区位于青藏高原东缘龙门山造山带的中段,茂县-汶川、北川-映秀、通济场、安县-灌县和广元-大邑5条主干断裂控制了本区的基本构造格架。库区附近的主干断裂都不同程度的具有使地表水体向深部渗流的通道性。在断裂的深部,可能是一种上盘破碎带导水、下盘地层及断层核阻水的“上导下阻型”的新的渗透结构类型,这种断裂渗透结构对孔隙压力变化下断裂的力学响应具有重要的影响。2.在地质构造单元上,紫坪铺库体座落于龙门山前缘拆离带内。主滑脱面发育在三叠系雷口坡组和嘉陵江组的弱地层中,滑脱面上、下沉积地层组成及构造变形程度、变形样式等都存在着显着的差异。3.岩体渗透稳定性差异在很大程度上导致了诱发地震活动对岩性条件的依赖。依据谷德振等对岩体结构的分类标准,将研究区的岩体结构分为整体结构、层状结构和散体结构三种类型,岩体渗透稳定性分为高、中、低三个类别。4.在前人研究的基础上,运用比较构造学和解析构造学的理论和方法,对研究区深浅构造组合特征进行了解析,建立了研究区二维地质构造与水文地质结构模型。(四)研究了紫坪铺水库蓄水过程中RIS时空演化特征,分析了小震分布与地质构造及岩体渗透稳定性的关系1.自1970年有较为可靠的现代小震监测记录以来,至紫坪铺水库蓄水之前,库区及邻近区域的中、小地震活动在空间分布上非常分散,时间分布上也未表现出明显的周期性变化规律。2.利用紫坪铺水库台网2004年8月16日至2008年5月10日期间记录小震的精定位数据,分析了水库蓄水后地震活动的时空演化规律,发现:(1)紫坪铺水库蓄水后,小震活动明显呈现出条带状分布和丛集分布的特点。震中大多分布于库岸周边10 km范围以内且平行于主构造线呈NE向优势分布;小震活动在水库西南侧、东北侧和坝址下游9~18 km的都江堰市幸福乡、中兴镇和聚源镇一带丛集分布,在库体覆盖区地震活动非常少,几乎为空白区。随水库蓄、放水过程的变化,小震活动亦表现出一定程度的震中迁移特征。(2)紫坪铺水库蓄水后,小震震源深度优势分布在4~10 km范围内,在通济场断裂与安县-灌县断裂的深部汇聚区域震源分布最为密集。同时,小震活动主要集中发生在脆性程度高、渗透稳定性低的碳酸盐岩地层中,而在岩性较软弱、渗透稳定性高的三叠系须家河组砂泥岩和煤系地层中很少有地震发生。3.水库西南侧和东北侧两个丛集区的小震活动可能属于“快速响应型”诱发地震活动,而都江堰小震群活动可能属于“滞后响应型”水库诱发地震。(五)揭示了RIS时空演化与库水加卸载及渗透过程的动态响应关系,初步搞清了RIS孕发的主控性因素1.RIS的发生与库水加卸载及渗透过程中库底岩体有效应力的变化密切相关。在以挤压为主的构造应力环境中,库体荷载作用的结果一般会使库底断层更趋向稳定,而水库附加水头压力扩散的效应则是促使断层趋向失稳,正是这个矛盾双方相互制约与平衡的动态过程,控制了断层库仑应力变化的取向,从而决定了RIS时空演化的规律。从紫坪铺水库蓄水后小震活动的特征来看,亦表明了RIS时空演化受控于ΔCFS的动态变化过程。2.RIS的诱发条件和因素十分复杂,其中有些与地壳的内动力地质作用有关,也有一些与地表的外动力地质作用关系密切。在影响RIS孕发的诸多因素中,孕震区应变能积累达到临界状态是构造型RIS发生的先决条件,库区断裂渗透结构和岩体渗透稳定性是RIS诱发的主控性内因,水库水位变化幅度是直接影响RIS发生的重要外在条件。当地震孕育过程本身进入临界不稳定状态后,是诱发因子和构造动力学因子的相互作用,共同推动了RIS的孕发过程。研究同时表明,由于库区所处的构造应力环境的不同、发震构造尺度的差异及岩体性质的各向异性,造成了孕震构造达到破裂临界状态的条件亦有所不同,依此合理解释了弱震区或中等震区RIS的发生机率反而较高这一客观现象。3.孔隙压扩散与诱发地震活动之间存在着相互促进与制约的关系。诱发地震序列初期的微震既是对水库蓄水的响应,又是一种反馈因素,它们为更大规模释放构造应变能的积累创造了条件。(六)尝试性探讨了紫坪铺水库蓄水与汶川“5.12”大震可能的相关性问题从地表水体能够下渗的最大深度、水库蓄水后库区及附近区域的波速异常、汶川地震序列与典型中强水库诱发地震序列的差异以及弹性介质条件假设下震源处的断层库仑应力变化等方面,对汶川8.0级大地震与紫坪铺水库蓄水可能的关联性问题进行了初步的讨论。分析认为:从目前掌握的资料来看,尚未发现汶川8.0级大震与紫坪铺水库蓄水有关系的直接证据;由于汶川大地震的成核区域在地下约19 km深处的脆韧性转换带内,对于此深度范围内断裂渗透结构的变化、流体状态及其运移特征等,目前我们还知之甚少。因此,对它们之间相关性更为全面的认识依赖于上述研究取得突破性的进展。二、研究取得的主要进展1.本项研究综合了地质学、地震学和力学等多学科的方法,体现出集成性、前瞻性的特色,为挤压为主的构造应力环境中RIS综合研究的探索提供了一个范例。2.发现了紫坪铺水库蓄水后,小震活动主要集中发生在脆性程度高、渗透稳定性低的碳酸盐岩地层中,而在岩性较软弱、渗透稳定性高的三叠系须家河组砂泥岩和煤系地层中很少有地震发生的现象,进一步证实了RIS对岩体渗透稳定性的依赖。3.充分考虑了库底先存断层、断层与围岩的组合形式,以及围岩体的岩石组合、岩性变化反映的岩体力学性质与渗透性能不均匀性等对RIS的影响,将RIS诱发机制的定量化模型分为2个层次,建立了相对宏观的定量评价的力学框架,尝试解决了以往难以处理库区复杂介质条件的问题。4.基于岩体介质变形与流体渗流耦合及断层稳定性理论进行了有限元数值模拟,分析了水库蓄水过程中弹性附加应力场、有效附加应力场、孔隙压力和断层稳定性的动态变化,揭示了紫坪铺水库诱发地震的可能成因及诱震主控性因素。进一步证实了挤压为主的构造应力环境中,库体荷载作用一般使库底断层更趋向稳定,水库附加水头压力扩散的效应是促使断层趋向失稳。认为这两个因素相互制约与平衡的动态过程控制了断层库仑应力变化的取向与RIS时空演化的规律。
李斌,夏新利,崔龙,翟世龙,黄静,王爱倩,徐永龙[10](2009)在《新疆克孜尔水库F2活断层活动特征分析》文中研究说明新疆克孜尔水库区内F2活断层的活动规律对水库的安全性有重要影响,对F2断层短水准长序列的观测分析表明:F2断层下盘近40a来持续发生着由南向北的地倾运动。这既影响了短水准高差计算结果,也影响了位错模型水平扭动量和滑动角两个用于评价断层活动性的参数的计算结果,从而使F2断层活动性评价失去客观性。本文通过第1形变监测站人工短水准前尺读数长序列走势分析获得F2活断层下盘测线方向上12m处地倾活动的年变速率(1979-2006)为0.224mm·a-1,根据库区F2活断层两侧地表沉降速率等值线图确定、验证第1形变监测站上、下盘测线方向上地倾活动年变速率(1991~2002)分别是0.03mm·a-1、0.07mm·a-1。对水平扭动量和滑动角的计算和分析表明:F2活断层近10余年来的活动虽与水库蓄水、库水沿活断层下渗、河流改道及地壳运动关系密切,但尚无法认定其活动正在或已经加剧。
二、新疆克孜尔水库诱发地震的形成条件和诱发机制问题初探(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新疆克孜尔水库诱发地震的形成条件和诱发机制问题初探(论文提纲范文)
(1)库车坳陷中强地震发震规律打破成因初步分析(论文提纲范文)
1 库车坳陷地震背景和地质构造环境 |
2 库车坳陷区中强地震的准周期性和成丛性特征 |
3 库车小震群活动 |
4 结 语 |
(2)复杂地震背景下新疆高土石坝抗震设计与应用实践(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 地震背景 |
1.1 活动断裂 |
1.2 地震活动 |
2 地震对水库工程的危害 |
2.1 水库诱发地震 |
2.2 滑坡与库岸坍塌 |
2.3 坝体震害表现 |
3 高土石坝抗震设计与实践 |
3.1 新疆高土石坝建设概况 |
3.2 主要抗震措施 |
3.2.1 坝基抗震措施 |
3.2.2 坝体抗震措施 |
3.2.3 可靠的水库放空泄洪能力 |
3.2.4 库坝区地震监测 |
3.3 新疆典型土石坝工程抗震设计 |
3.4 新疆高土石坝的抗震设计理念 |
4 问题与探讨 |
4.1 抗震设计标准问题 |
4.2 地震复核分析 |
4.3 老坝抗震复核 |
4.4 地震活动监测与启示 |
5 结 语 |
(3)克孜尔水库水沙变化特性、泥沙淤积影响及排沙方案研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.4 论文主要创新点 |
第2章 研究区概况 |
2.1 工程概况 |
2.2 流域概况 |
2.3 气象条件 |
2.4 入库水沙情况 |
2.5 水土保持现状 |
第3章 克孜尔水库水沙变化特性及其影响因素分析 |
3.1 概述 |
3.2 分析方法简介 |
3.3 水沙变化特性分析 |
3.4 水沙变化影响因素分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于人工神经网络模型的入库水沙模拟预测 |
4.1 概述 |
4.2 人工神经网络 |
4.3 预测模型应用 |
4.4 本章小结 |
第5章 水库泥沙淤积影响多级模糊综合评价 |
5.1 概述 |
5.2 泥沙淤积对水库的影响 |
5.3 多级模糊综合评价理论基础 |
5.4 水库泥沙淤积影响多级模糊综合评价模型 |
5.5 应用实例 |
5.6 本章小结 |
第6章 基于云模型改进的水库泥沙淤积影响多级模糊综合评价 |
6.1 概述 |
6.2 云模型理论简介 |
6.3 云模型改进的水库泥沙淤积影响多级模糊综合评价模型 |
6.4 工程评价应用 |
6.5 本章小结 |
第7章 克孜尔水库泥沙淤积原因分析及排沙方案研究 |
7.1 概述 |
7.2 水库泥沙淤积原因分析 |
7.3 水库排沙减淤方案 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(4)水库诱发地震与孔隙压力扩散系数研究 ——以紫坪铺水库为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 水库诱发地震的研究意义与思路 |
1.2 水库诱发地震的研究历史与现状 |
1.3 已有震例的地质、地震及水库特征关系 |
1.4 滞后时间( T)的影响因素 |
1.5 关键科学问题 |
1.6 研究内容与技术路线 |
第二章 水库诱发地震研究方法 |
2.1 不同断层几何下水体荷载作用分析 |
2.2 孔隙压力作用 |
2.3 孔隙压力扩散系数估算 |
2.4 孔隙压力扩散的地形约束条件分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 孔隙压扩散系数和水头增量变化的研究——以紫坪铺水库为例 |
3.1 地质背景 |
3.2 地震时空演化与断层结构分析 |
3.3 孔隙压力扩散系数分析 |
3.4 水荷载作用对汶川地震震源处库仑应力的影响 |
3.5 水头增量和水头增量变化率与地震活动的关系 |
3.6 本章小结 |
第四章 触发地震时空分布特征 |
4.1 注水地震和水库地震中的扩散系数 |
4.2 主震触发余震的扩展系数 |
4.3 对汶川地震前龙门山断裂带地震分布时空演化的解释 |
4.4 本章小结 |
第五章 讨论 |
5.1 地震活动范围扩大与收敛机制的讨论 |
5.2 紫坪铺水库对汶川地震作用的讨论 |
5.3 扩散系数与扩展系数的讨论 |
第六章 主要结论与存在问题 |
6.1 主要结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
Brief introduction to the author |
攻读博士学位期间发表的论文 |
(7)t检验方法在评价水库地震中的应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 t检验方法 |
2 我国水库地震震例 |
3 t检验评价结果 |
4 结果与讨论 |
(8)新疆克孜尔坝址地震动输入参数研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 地震动衰减关系 |
1.2.2 地震加速度时程合成 |
1.3 主要研究的内容及安排 |
第2章 克孜尔坝址地震动衰减关系分析 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 坝址的地质情况 |
2.1.2 坝址的地震情况 |
2.2 地震动峰值加速度的衰减规律分析 |
2.2.1 衰减关系式的介绍 |
2.3 坝址衰减关系修正拟合 |
2.3.1 克孜尔坝址数据资料的选取 |
2.3.2 记录峰值加速度 PGA 的确定 |
2.3.3 不同测点 PGA 大小关系分析 |
2.3.4 坝址峰值加速度的衰减关系修正拟合 |
第3章 克孜尔坝址加速度时程合成方法研究 |
3.1 随机有限断层法的定义 |
3.2 随机有限断层法震源模型参数的确定 |
3.3 F_2断层震源模型的建立 |
3.3.1 F_2断层发震情况 |
3.3.2 F_2模型的建立 |
3.4 断层埋置深度敏感性分析 |
第4章 新疆克孜尔土石坝地震反应 |
4.1 邓肯-张模型 |
4.2 基于土体邓肯-张模型的 ANSYS 原理 |
4.3 工程算例 |
4.3.1 计算模型 |
4.3.2 计算工况及计算参数 |
4.4 克孜尔土石坝地震反应分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 取得的主要成果 |
5.2 还有待深入研究的问题 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间科研情况 |
致谢 |
(9)水库诱发地震时空演化特征及其动态响应机制研究 ——以紫坪铺水库为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
第一节 研究的目的和意义 |
第二节 研究现状与进展 |
一、RIS 力学机制研究 |
二、RIS 地质学研究 |
三、RIS 地震学研究 |
四、RIS 预测与评价方法研究 |
第三节 当前研究中存在的主要问题及拟解决的科学问题 |
一、当前研究中存在的主要问题 |
二、本文拟解决与讨论的科学问题 |
第四节 研究思路、内容与方法 |
一、研究思路 |
二、论文研究的内容与方法 |
第二章 RIS 空间分布与时间响应特征研究 |
第一节 RIS 活动的空间分布特征 |
一、RIS 区域分布特征及其与地震活动背景的关系 |
二、RIS 震中分布规律 |
三、RIS 震源深度分布与迁移 |
第二节 水库蓄水过程与诱发地震响应的关系 |
一、RIS 时间响应的基本特征与类型 |
二、RIS 响应与水库水位变化之间的相关性 |
第三节 RIS 时空分布与库区地质环境的关系 |
一、库区地形地貌及地质构造对RIS 空间分布的控制 |
二、RIS 空间分布对库区岩性条件的依赖 |
三、库区水文地质条件对RIS 时间响应的控制 |
第四节 本章小结 |
第三章 岩体介质变形与流体渗流耦合及断层稳定性 |
第一节 岩体结构理论及岩体介质渗流模型 |
一、岩体结构理论 |
二、岩体介质渗流模型 |
第二节 岩体介质变形与流体渗流耦合及断层稳定性理论 |
一、岩体介质变形与流体渗流耦合理论 |
二、Mohr-Coulomb 强度理论 |
三、流体作用下断层稳定性理论 |
第三节 岩体介质变形与流体渗流耦合数学模型 |
一、岩石骨架变形数学模型方程 |
二、流体渗流数学模型方程 |
三、定解条件 |
第四节 岩体介质变形与流体渗流耦合及断层稳定性的解法 |
一、岩体介质变形与流体渗流耦合的Galerkin 有限元公式 |
二、断层库仑应力变化的定量求解 |
第五节 本章小结 |
第四章 紫坪铺库区地质构造与水文地质结构 |
第一节 区域地质构造背景 |
第二节 库区地质构造特征 |
一、地质构造单元划分 |
二、地层发育概况 |
三、断裂构造特征 |
第三节 深部构造特征 |
第四节 库区构造应力环境 |
第五节 库区水文地质结构条件 |
一、区域水文地质概况 |
二、水文地质条件分区 |
三、岩体渗透稳定性 |
四、断裂渗透结构 |
第六节 库区地质构造与水文地质结构模型 |
第七节 本章小结 |
第五章 紫坪铺水库蓄水后RIS 时空演化特征 |
第一节 紫坪铺库区及邻近区域地震活动背景 |
一、区域历史地震活动 |
二、区域现代地震活动 |
三、蓄水前库区地震活动背景 |
第二节 紫坪铺台网记录小震精定位 |
一、精定位方法 |
二、资料处理与速度模型 |
三、定位结果 |
第三节 水库蓄水后地震活动空间演化特征 |
一、地震活动条带性和丛集性 |
二、地震活动的迁移性 |
三、震源深度分布特征 |
第四节 水库蓄水后地震活动的时间响应特征 |
第五节 本章小结 |
第六章 RIS 时空演化与库水加卸载及渗透过程关系的有限元分析 |
第一节 有限元程序设计及计算方案 |
一、有限元程序设计 |
二、渗流参数的变化 |
三、计算方案 |
第二节 地质模型、介质参数与边界条件 |
一、地质模型 |
二、地质体力学参数与物性参数 |
三、边界条件 |
第三节 模拟结果分析 |
一、库体荷载作用下的弹性附加应力响应及断层稳定性变化 |
二、库水渗透过程及其对有效附加应力场及断层稳定性的影响 |
第四节 RIS 时空演化与库水加卸载及渗透过程的关系 |
一、库水加卸载及渗透过程中RIS 动态响应的力学机制 |
二、RIS 诱震主控性因素的讨论 |
三、RIS 与孔隙压扩散之间的相互促进与制约关系 |
第五节 紫坪铺水库蓄水与汶川“5.12”大震可能相关性的初步讨论 |
一、地表水下渗的最大深度问题 |
二、水库蓄水后库区及附近区域的波速异常 |
三、汶川地震序列与典型中强水库诱发地震序列的差异 |
四、弹性介质条件假设下震源处的断层库仑应力变化 |
五、讨论 |
第六节 本章小结 |
结束语 |
一、取得的主要认识及结论 |
二、研究特色与创新之处 |
三、存在问题及下一步研究设想 |
致谢 |
参考文献资料 |
作者简介 |
博士学习期间完成的科研成果 |
(10)新疆克孜尔水库F2活断层活动特征分析(论文提纲范文)
1 引 言 |
2 地倾速率计算与分析 |
2.1 下盘沿测线方向的地倾速率计算 |
2.2 库区1站附近的地面沉降速率场绘制 |
2.3 上盘沿测线方向的地倾速率计算 |
2.4 上下盘地倾速率分析 |
3 F2断层上下盘活动参数计算 |
3.1 蠕滑活断层位错模型 |
3.2 短水准高差的修正 |
3.3 下盘水平扭动量和滑动角的计算 |
4 F2断层活动性分析 |
4.1 走滑活动 |
4.2 倾滑活动 |
5 结 论 |
四、新疆克孜尔水库诱发地震的形成条件和诱发机制问题初探(论文参考文献)
- [1]库车坳陷中强地震发震规律打破成因初步分析[J]. 刘青山,张小飞,邓明文. 内陆地震, 2020(04)
- [2]复杂地震背景下新疆高土石坝抗震设计与应用实践[J]. 柳莹,李江,黄涛,马军. 水利水电技术, 2019(12)
- [3]克孜尔水库水沙变化特性、泥沙淤积影响及排沙方案研究[D]. 刘思海. 新疆农业大学, 2018(05)
- [4]水库诱发地震与孔隙压力扩散系数研究 ——以紫坪铺水库为例[D]. 刘远征. 中国地震局地质研究所, 2014(06)
- [5]基于集对分析的水库诱发地震综合风险评价模型[J]. 邹乐乐,吴成国,周玉良,金菊良. 数学的实践与认识, 2013(09)
- [6]克孜尔水库“9·23”序列地震大坝原型监测分析[J]. 于海波,翟世龙,吴英. 塔里木大学学报, 2013(01)
- [7]t检验方法在评价水库地震中的应用[J]. 钟羽云,周昕,卢显,张帆. 华南地震, 2012(04)
- [8]新疆克孜尔坝址地震动输入参数研究[D]. 赵思炯. 南昌航空大学, 2012(04)
- [9]水库诱发地震时空演化特征及其动态响应机制研究 ——以紫坪铺水库为例[D]. 周斌. 中国地震局地质研究所, 2010(09)
- [10]新疆克孜尔水库F2活断层活动特征分析[J]. 李斌,夏新利,崔龙,翟世龙,黄静,王爱倩,徐永龙. 工程地质学报, 2009(06)