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《內(nèi)陸地震》2017年第4期

摘要：本次研究通過針對(duì)大峪口水庫(kù)案例展開分析，通過針對(duì)該水庫(kù)的地震及區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性展開分析，依照斷裂構(gòu)造的相應(yīng)性質(zhì)、規(guī)模以及活動(dòng)性，針對(duì)區(qū)域構(gòu)造的穩(wěn)定性展開論證，還針對(duì)大峪口水庫(kù)的誘發(fā)性地震發(fā)生可能性進(jìn)行評(píng)價(jià)、分析。最終綜合性評(píng)價(jià)大峪口水路的區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)具備較好的穩(wěn)定性，該水庫(kù)基本屬于穩(wěn)定區(qū)。

關(guān)鍵詞：大峪口水庫(kù)；地震；區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性

引言

區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性直接對(duì)水利工程造成影響，尤其是對(duì)于大型水庫(kù)的水利工程樞紐選址、資金投入以及決策性影響產(chǎn)生重大影響[1]。本次研究的大峪口河上當(dāng)前共計(jì)存在4條引水干渠，分別位于河道的兩岸，引水流量總計(jì)達(dá)到210m3/s，其中北干渠處于廢棄狀態(tài)，而渠首工程現(xiàn)已水毀，基本失去原設(shè)計(jì)功能[2]。長(zhǎng)期發(fā)展至今大峪口水庫(kù)歷經(jīng)了多次區(qū)域構(gòu)造的變化，巖漿的活動(dòng)頻次較為頻繁，并且存在較為強(qiáng)烈的區(qū)域性變質(zhì)作用[3]。由此本次研究針對(duì)大峪口水庫(kù)地震與區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性展開分析，以期能夠?yàn)榇笥谒畮?kù)的區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究提供可參考依據(jù)。

一、大峪口水庫(kù)地質(zhì)概況

大峪口河是懷仁縣一條具常年性流水的主要河流[4]，屬桑干河支流，發(fā)源于西部的左云縣截口山，流域面積約303km2，全長(zhǎng)54km，年逕流量約為429萬(wàn)m3。本次研究中擬建的大峪口水庫(kù)，地處大峪口河流的進(jìn)山處，是一座攔河式山區(qū)小（1）型水庫(kù)。水庫(kù)的正常蓄水位達(dá)到了99.10m，工程區(qū)地處大同盆地西緣的二狼山山前的低山丘陵區(qū)內(nèi)，該區(qū)域之內(nèi)的地形地貌單元，涵蓋了剝蝕中低山區(qū)、山前傾斜平原和細(xì)土平原。主要發(fā)育河流為桑干河，大峪口河年逕流量429萬(wàn)m3左右。該水庫(kù)所在的中低山區(qū)，主要構(gòu)成為盆底四圍隆起的山脈，整體山勢(shì)較為陡峭。該山體處于沖溝發(fā)育、植被相對(duì)較為稀少，且山體絕大多數(shù)發(fā)育均為堆積型山地[5]。山前為傾斜性平原地區(qū)與盆地之間的過渡區(qū)域，洪積扇相連形成的山前傾斜洪積平原，為主要農(nóng)作物生產(chǎn)區(qū)和縣、鄉(xiāng)、村所在地。細(xì)土性平原主要構(gòu)成了大同盆底的沖擊性平原及河谷，包括桑干河及其支流河谷和沖積平原是主要農(nóng)作物生產(chǎn)區(qū)和鄉(xiāng)、村所在地。

二、大峪口水庫(kù)及區(qū)域構(gòu)造條件

1．地質(zhì)構(gòu)造大峪口水庫(kù)的區(qū)內(nèi)出露地層，主要發(fā)育地層包括[6]太古代、古生界寒武系（∈）、奧陶系（O）、石炭系（C）鋁土巖夾薄層灰?guī)r、二迭系（P）和中生界三迭系（T）、侏羅系（J）巖性為白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、豹皮狀灰?guī)r夾泥頁(yè)巖。（1）在丘陵區(qū)域呈現(xiàn)條狀的分布帶，在低山區(qū)以及傾斜性平原的整體過渡帶之上，該過渡帶包括了上巖性段以及下巖性段，本次研究區(qū)域主要在上巖性段，整體地質(zhì)巖性構(gòu)成包括了紫蘇角閃麻粒巖、紫蘇斜長(zhǎng)麻粒巖、輝石斜長(zhǎng)麻粒巖等組成，可見厚度達(dá)到了300m。（2）寒武系在丘陵區(qū)以及低山區(qū)兩者之間的交界部位，整體地質(zhì)巖性包括了紫灰色不純灰?guī)r、薄層泥質(zhì)條帶灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r、夾薄層及薄板狀灰?guī)r、黃綠色鈣質(zhì)頁(yè)巖、砂質(zhì)頁(yè)巖等組成，可見厚度達(dá)到了50m左右。2．地震基本烈度及地震相關(guān)參數(shù)依照本次研究中大峪口水庫(kù)的地震構(gòu)造條件，分析該地的地震相關(guān)參數(shù)，劃分其地震危險(xiǎn)區(qū)，距離大峪口水庫(kù)的主要距離達(dá)到70km，該區(qū)域存在較大的地震強(qiáng)度，且振動(dòng)頻率相對(duì)較高。在社會(huì)發(fā)展中也發(fā)生過多次反復(fù)性地震事件，總地平的位移距離達(dá)到45m。所存在的地震分布區(qū)域在地震構(gòu)造上，口泉大斷裂：又稱鵝毛口斷裂，是大同盆地的西北邊界斷裂，也是云岡塊坳的邊界斷裂，屬基底斷裂。另大同盆地內(nèi)同樣存在一條，經(jīng)懷仁地震走向的斷裂處，后經(jīng)大同二電廠的物探和鉆探，也證實(shí)了該隱伏斷裂的存在。

三、區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性

大峪口水庫(kù)自全新世發(fā)展至今，區(qū)域性構(gòu)造至今已經(jīng)逐步穩(wěn)定，但是在靈邱地區(qū)于1626年所發(fā)生的7級(jí)地震，以及代縣中強(qiáng)地震的發(fā)生，都很大程度的影響了本區(qū)域的構(gòu)造穩(wěn)定性。地震的主要發(fā)生特點(diǎn)，就是地震頻度相對(duì)較高、且地震強(qiáng)度較大、地震源相對(duì)較淺，造成尤為嚴(yán)重的破壞。自公元前231年至今全省境內(nèi)發(fā)生Ms≥5級(jí)地震64次（如表2所示），其中發(fā)生在大同盆地地震占11%，由此表明大同盆地區(qū)域地震活動(dòng)相對(duì)較為頻繁，且強(qiáng)度和頻度屬于中等水平。該水庫(kù)區(qū)域地處斷裂層南側(cè)，主要是區(qū)域斷裂相對(duì)較弱的部位，該區(qū)域的斷裂層在近些年整體活動(dòng)較弱，不易產(chǎn)生強(qiáng)震。該水庫(kù)以及水壩所在區(qū)域，呢你不的應(yīng)力并非屬于最強(qiáng)應(yīng)力區(qū)域，因此可以有效避免地震斷裂所主要造成的影響。除此之外，該水庫(kù)以及水壩并無出現(xiàn)順河性斷裂情況，整體水庫(kù)規(guī)模相對(duì)腳下，在完成蓄水之后，不會(huì)存在地震誘發(fā)型事件的產(chǎn)生。同時(shí)該水庫(kù)整體存在于軟巖以上，不會(huì)隨地質(zhì)條件變動(dòng)而積聚強(qiáng)能量。因此大峪口水庫(kù)及其水壩，所在的區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性相對(duì)較弱，通過重視該水庫(kù)的水壩抗震，保證該水庫(kù)的安全穩(wěn)定性，可在此建壩。

四、結(jié)語(yǔ)

本次研究通過以大峪口水庫(kù)為例，針對(duì)該水庫(kù)的地震參數(shù)及其活動(dòng)性展開分析，研究該水庫(kù)所在地的區(qū)域結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)該水庫(kù)基于地震地質(zhì)、水文、地震活動(dòng)性以及區(qū)域性地震誘發(fā)，區(qū)域結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性都不會(huì)產(chǎn)生較大影響。除此之外筆者還認(rèn)為該水庫(kù)垂直河床發(fā)育，因此屬于壓性性斷裂，存在較強(qiáng)的阻水特性，不會(huì)在蓄水之后發(fā)生永久滲漏。雖然該水庫(kù)的庫(kù)岸時(shí)有發(fā)生坍塌，但是整體基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。除此之外該水庫(kù)的整體規(guī)模相對(duì)較小，因此不會(huì)對(duì)原本的地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成較大影響，因此在水庫(kù)的設(shè)計(jì)方案確定時(shí)，只要能夠?qū)⑺诖髩握w安全穩(wěn)定性加以充分考慮，就可在此建壩。

參考文獻(xiàn)

[1]汪碧瀾，朱介壽，聞學(xué)澤等.紫坪鋪水庫(kù)區(qū)地震重新定位與汶川地震震源區(qū)結(jié)構(gòu)分析[C]//中國(guó)地震學(xué)會(huì)第14次學(xué)術(shù)大會(huì)專題，2012：20-20.

[2]汪碧瀾，朱介壽，聞學(xué)澤等.紫坪鋪水庫(kù)區(qū)地震重新定位與汶川地震震源區(qū)結(jié)構(gòu)分析[J].國(guó)際地震動(dòng)態(tài)，2012，（6）：20-20.

[3]周昕，楊福平，鐘羽云等.浙江地區(qū)水庫(kù)地震與構(gòu)造地震應(yīng)力參數(shù)特征研究[J].華南地震，2012，32（b11）：52-63.

[4]劉文清，朱建，徐新喜等.丹江口庫(kù)區(qū)本底地震與水庫(kù)地震趨勢(shì)分析[J].地震地磁觀測(cè)與研究，2015，（3）：58-62.

[5]馬恩帥，程建軍，劉毅等.基于Quake/W和Slope/W耦合方法的地震作用下水庫(kù)邊坡穩(wěn)定性的分析—以小錫伯提水庫(kù)為例[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào)（自科版），2015，33（2）：244-251.

[6]楊何，湯明高，朱永國(guó)等.高烈度區(qū)水庫(kù)堆積層滑坡地震動(dòng)力響應(yīng)及穩(wěn)定性分析[J].水電能源科學(xué)，2016，（8）：147-151.

作者：張峰 單位：新疆昌吉方匯水電設(shè)計(jì)有限公司