为什么这几天河源地震了

【专家解说】：河源地震是因为新丰江水库

我国典型的水库诱发地震
－—记1962年3月19日广东新丰江水库6．1级地震

据有关史料记载，新丰江水库始建于1958年7月。翌年10月下闸蓄水。大坝坝型为单支墩式大头坝，由19个间距为18米的单支墩大头坝及两岸重力坝段组成整体。最大坝高105米(坝顶高程124米)，坝顶长440米，设计正常高水位118米，库容115亿立方米(水位116米时)，相应水位面积390平方公里。左岸附近开凿一泄洪隧洞(内径10米)。坝背发电厂房安装水轮机组4台，总装机容量29万千瓦，为我国华南地区最大水库，广东最大水电企业。

新丰江水库1959年10月20日蓄水一个月后，开始出现地震活动，随着水位迅速上升，地震活动相应加强。当水位首次接近满库峰高达110．5米时，遂于1962年3月19日04时诱发6．1级地震。该次地震滞后第一次高水位半年，震源深度5公里，展中在大坝附近1公里处。当时震声雷鸣，屋摇地动，强烈地震造成房屋倒塌1800余间，严重破坏10500间，损坏13400间，死伤85人。附属工程的水电厂厂房及高压变电站也遭受较严重的破坏，不能运营。最为典型的是河源县城皮革厂门前一对分别为3500公斤重的石狮相对底座反时针扭转了11度。

地震前，大坝由于采取了第一期加固措施，在整体方面经受住了6．1级(8度)大震的严峻考验。然而，在右岸13 - 18号挡水坝段108.5米高程出现了长达90米的水平裂缝，上下游面均可目睹；在左岸挡水坝段近乎同一高程处，也有规模较小的断续水平裂缝。当时，坝体伸缩缝多处出现渗漏水现象。有岸14号坝墩下游坝面于同年9月上旬出现长约11米渗水流(当时水位112．7米)。可见该高程处的上下游坝面巴具贯穿性。该处恰好是断面陡变处，应力最易集中，107米高程上、下各3米，混凝土浇筑间隔5个半月，入仓温度差达6，7℃，上部全采用立窑300号水泥；强度低且不稳定。此外，抗震加固的混凝土都填筑在100米高程以下，加大了中、下部与上部的质量和刚度的差异性，使得整座坝体配置不匀。所以，高程108．5米附近出现较高的动态应力，从而产生裂缝的内在成因就不难理解了。

水库诱发地震具有较强的破坏性，不仅能直接造成破坏和伤亡，而且有可能导致坝溃水滥、引起次生灾害，使下游地区人民生命财产遭受灾难性的损失。这种双重灾难的特殊性，已引起国内外专家学者的广泛重视；我国是研究诱发地震较早的国家之一。

　　早在1959年就开始集中地球物理、地质、工程地质、地震工程、水利工程等多方面的科技人员，对新丰江水库区的地震活动进行了研究，后又对新丰江大坝进行了抗震加固，而且对1962年3月19日的6．1级破坏性地震取得了抗御效果，成为世界上抗震加固成功防御诱发地震的第一个实例。

新丰江水库诱发地震的特点主要有：

其一，烈度高、震感强。这主要是因为水库诱发地震的震源较浅。新丰江水库的震源深度，约为1—11公里。1962年3月19日在库区发生的Ms6．1级地震，最大烈度为8度。这充分说明，其地震的震中烈度，远远超过相同震级的天然构造地震的烈度。

其二，地震分布集中在水库影响区。虽然在水库地震活动的不同阶段，其分布有迁移现象，但基本都是在水库淹没区及影响区范围之内，一般在坝区，深水区相对应的库岸附近，特别是在裸露的峡谷地段地展较多。新丰江水库地震十分活跃的地区和最强的地震均位于水位最深(80米)的大坝附近。

其三，地震活动与水库蓄水过程及运营有密切关系。一般水库蓄水后1—2月内开始发现微震活动，1—2年发生主震。而地震活动起伏与库水位的变化有明显的相关关系。位于新丰江水库大坝西南160公里的广州地震台在1959年10月，即在蓄水开始后一个月记录库区地震，因水位上升很快，地震活动非常频繁。1961年7月设立的地震台网到1972年12月记录了震级Ms>=0．2级的地震258267次，其中有23513次Ms>=1．0级。

其四，有丰富的前震序列。新丰江水库地震序列，由前震、主震和余震组成。前震很多，余震衰减缓慢。其频度与震级关系中的b值和其他水库诱发的地震序列相似，但与正常的构造地震不同。前震的b值(1．12)比余震（1.04)高。这些值都比构造地震(0．72)大1．4—1．5倍。另外，余震与主震震级比值高(O．87)。其余震衰减系数为0.9，衰减缓慢。

据研究表明：水库蓄水和地震在时间、空间上关系密切。地震活动受水位的影响。水位快速上升至高水位，往往继之以地震活动的增强。因此，深循环的地下水通道可以在裂缝带中形成。据此，随着渗透压力的增大，地下水可以达到较深的循环，并引起断面上法向应力的降低，和软弱岩石结构面上的泥化，因而降低其剪切强度。在新丰江大坝,由于水位升高20米，水的渗透起初发生在沿大坝西北侧北北西何的断层带，结果诱发了微震。当水位升高50—60米时，渗透压力增强，形成一系列小震和震级Ms＞3．0的较强地震。当水位达到其峰值时，渗透压力变得最大，因而伴之以地震活动的高潮，产生最强的地震。

新丰江水库的防震抗震措施及对策主要有：

1．水库蓄水后诱发地震的防治对策。
新丰江大坝工程设计之初，根据新丰江历史上曾发生过四次有感地震(V—VI度)的记载，坝址的地震基本烈度标准定为6度。1959年10月水库关闸蓄水后，地震活动随水位日臻上升而相应加强。1960年5月在大坝附近，有感地震(烈度V度左右)连续发生，4．3级(烈度6度)地震也于同年7月18日发生了。鉴于这一非常震情危及大坝的安全，当时周总理亲自关怀新丰江水库的安全和防震工作，指示要采取措施加以解决。在没有先例的情况下，广大科技工作者努力攻关，经过综合分析。决定大坝抗震设防烈度标准为8度，要求按9度进行抗震加固，与水库正常高水位(118米)荷载情况组合。经方案比较，采用“人”字形混凝土撑墙加强横向稳定的加固对策。其优点是：⑦增强整体性。前后撑与坝墩组成的似“箱式”的结构，各坝墩通过撑墙相互连成一体；⑨撑墙重心与坝墩重心位置接近，坝墩的地震惯性力可以均匀地分布在撑墙上传递至两岸重力坝段，减少坝墩受扭的影响；②上游撑墙接近大头，对改善大头基础应力有利。
当一期大坝加固工程即将峻工之际，7度破坏性地震发生了。但大坝整体方面稳如泰山，经受住这次强烈地震的严峻考验；加固效果得到了检验；这在世界水工建筑史上是独一无二的。

2．主震后的大坝加固抗震措施。
6．1级主震后，余震强烈，活动频繁，地展观测资料不多，趋势不明且缺乏经验，而大坝安全仍末解除威胁，下游人民忧心仲仲。中央和省委十分重视，决定不惜一切代价对大坝进行第二期抗震加固。在各有关方面研究讨论后经水电部批复确定，以6度半地震设防与水位116米荷载情况组合进行施工加固；解决各坝墩纵向稳定和坝踵应力的抗滑能力，于1965年完成施工任务。经检测加固设计的稳定相应力已达到要求，抗震能力大大提高。

3．108．5米高程裂缝防治措施。
大坝108．5米高程前后贯穿性裂缝，无疑是6．1级地震力的瞬时脉冲作用所引起，它是遗留问题中较大的且必须采取的防治对策。为此，需先解决两个问题。其一，坝顶部分是指那一范围的高程。其虽曾采用钢筋砼板补强，但经1962年8月6度地震检验，效果不佳，表明108．5米高程是个弱点。而103米高程是坝体断面折角(悬臂)变化部分，故确定坝顶部高程应从100一124米。其二，是验算108．5米高程裂缝时，假定砼抗拉力为6公斤／平方厘米(允许
值规定不超过一6．0公斤／平房厘米)，动力系数(a)按一般规范最大为5，故采用a＝5计算。据上假定并经方案比较，采用扦筋加固防治，以每坝墩27孔，每孔5Q32钢筋束，并回填灌浆。经处理后运行状态检验，满足了过去的设计要求和我国水工建筑物抗震设计规定，效果良好。