新疆克孜尔水库地震危险性预测研究

应用库区多项形变观测资料 ,对克孜尔水库蓄水后出现的形变异常及诱发水库地震的危险性进行了研究。结果认为 :1穿过水库大坝的 F2 活断层在蓄水后出现水平和垂直形变的特大异常变化主要是前期水库施工开挖土石方、填筑土石方及水库蓄水引起地面负荷变化的综合效应所致 ;2克孜尔水库虽然存在诱发水库地震的潜在因素 ,但从库容、坝高、F2 活断层产状、地质构造背景、水文地质条件、岩性以及世界各国发生水库诱发地震的成因、特点等多方面综合分析表明 ,克孜尔水库不具备发生水库诱发地震的充分条件 ;3由库区各项形变观测资料分析表明 ,库区地壳形变已由施工—蓄水初期时的反向异常变化恢复到了施工蓄水前的正常变化状态 ,各种受力因素经过调整达到了新的平衡 ,已进入相对稳定的继承性运动期 。

新疆克孜尔水库蓄水前后地壳形变的对比

新疆克孜尔水库大坝位于活断层通过地段 ,蓄水后观测到一系列明显形变异常 .用最小二乘法拟合了库区地壳形变多年的变化趋势 ,计算了多年平均形变速率 .库区多项地形变观测数据对比 ,结果表明 :正常情况下 ,库区跨断层垂直和水平形变具有极清楚的年变规律 ,但大坝施工开始后观测到了明显的形变异常 ,其异常变化经历了施工干扰期、反向变化期 ,恢复过渡期等阶段 ,目前处于继承运动期 .引起这种异常变化的主要原因与施工过程中大量的土石方开挖、填筑以及蓄水后产生的地面荷载变化有关 ,也受水文地质条件、应力状态。

库车5.6级、拜城5.3级地震形变前兆异常

分析研究了 1999年 3月 15日库车 5.6级、6月 17日拜城 5.3级地震前新疆克孜尔水库形变站观测到的前兆异常。库车 5.6级地震前 ,第一形变站基线具有突变性 ,异常幅度达 2 80μm,水准异常为渐进式 ,幅度稍小 ,但异常持续时间较长。在此次地震前其它测站的 14条垂直、水平形变测线都有程度不同的异常显示 ,最大异常量级为 1.2× 10 -5,中期异常达 1年以上 ,短期异常持续约 10 0天 ,临震异常在震前 7～ 15天出现。拜城 5.3级地震前各测线也观测到了较明显的前兆异常 ,最大异常量级为 8.3× 10 -6,短期异常持续近两个月。

地倾在克孜尔水库第一形变站水准观测中的影响分析

通过第一形变站人工水准前视读数变化和克孜尔水库垂直形变监测网推算第一形变站附近断层下盘和上盘沿测线方向地倾年变速率及地倾方向,发现断层附近地面以断层为分界朝着相反的方向倾斜。这可能是多种原因综合所致,首先水库施工、蓄水、灌浆等活动引起地面负荷变化,其次断层破碎带内渗水后发生膨胀,上盘对下盘的摩擦推挤作用使下盘在断层附近的地面产生翘曲或掀斜,而上盘产生旋转,这种现象离断层越近越明显。扣除地倾因素后获得断层实际高差活动量Δh时,发现断层活动方式自1989年开始由逆断层转变为正断层,但是第一形变站基线和大坝变形GPS监测网数据反映出F2断层长期以来总体保持逆断层的活动特征,出现这种矛盾的原因很可能是上盘地倾量被严重低估造成的,从而可以看出地倾变化对第一形变站水准观测数据的影响是相当大的。

克孜尔水库跨断层形变变化速率的非均匀性特征分析

对克孜尔水库跨断层垂直形变近40年的资料和水平形变近32年的资料进行了分析。研究发现,①跨断层形变的变化速率具有明显的不均匀性,根据数据序列走势,变化速率的不同可分为6个阶段;②水库施工对跨断层形变有一定的影响,水库蓄水对跨断层形变有显著的影响;③水库蓄水达到正常库容量后的新平衡状态下,跨断层形变速率变化几乎是无干扰背景下变化速率的2倍;④区域应力场的增强对跨断层形变趋势性转折有显著性影响。

2005年9月23日拜城震群特征及形变前兆分析

2005年9月23日至10月20日克孜尔地区发生了小震群事件,其中发生MS4以上地震5次,震群中最大地震震级为MS4.9。此次震群活动强度大、频次高,因此具有一定的显著性和特殊性。在尽可能完整地收集此次震群地震目录资料基础上,从震群的时序特征、空间分布特征、能量释放特征、前兆特征等方面分析了此次震群的情况。分析结果表明,此次震群为K-ρ型前兆震群,震群主要受到近南北向水平挤压作用力,发震构造既不是克孜尔(F2)断裂也不是喀桑托开断裂,很有可能与本地区的隐伏断裂有关。

新疆克孜尔水库活断层上筑坝实例分析与对策研究

克孜尔水库是建造在F2活断层上的一座大(Ⅰ)型水利枢纽工程。F2活断层与副坝右肩成70°夹角穿过坝基,破碎带宽度达80余m[1]。结合克孜尔大坝的地震地质、工程地质条件,通过合理选择坝型、坝体结构、坝体材料及特殊的坝基处理等措施达到大坝抗震、抗断的目的,其工程措施经受了多次地震及洪水的考验,可作为复杂工程地质条件区域筑坝的参考和借鉴。