金沙江水网及其地震地下水前兆监测能力的讨论.pdf

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1、第33卷第3期地震地质Vo1．33，No．32011年9月SEISM0L0GYANDGE0L0GYSept．，2011金沙江水网及其地震地下水前兆监测能力的讨论李万明车用太’刘成龙’鱼金子何案华1)中国地震局工程力学研究所，哈尔滨1500802)中国地震局地质研究所，北京1000293)中国地震局地壳应力研究所，北京100085摘要金沙江下游梯级水电站水库地震地下水动态监测网(简称金沙江水网)，是中国第2个专门用于水库区地震前兆监测与研究为目的的企业地下水动态监测网。文中简要介绍了该网的布设、观测网的技术构成、观测井与观测含水层的基本特征及试运行的基本结果，从观测井一含水层特征及观测到的水位

2、与水温多月、月、13动态特征，评估了其地震前兆监测能力。关键词地下水观测网金沙江下游水库区地震前兆监测中图分类号：P315．723文献标识码：A文章编号：0253—4967(2011)03—0627—170引言1963年在赞比亚与津巴布韦交界处的卡里巴水库发生M6．1诱发地震时，沿着穿过水库的断裂带上发现温泉与井水自流现象(Snow，1974)，在其他水库也陆续发现与诱发地震活动有关的水温异常现象。从此，国内外水电工程界与地震界开始关注利用地下水动态监测水库地震的科学问题(Zabacketa1．，1982；丁原章，1989；Gupta，1992；胡毓良等，1994；王儒述，2007；车用太等

3、，2002，2010a，)。首先，美国在蒙特塞洛水库打了两口深井观测孑L隙压力，并观测到地震与孔隙压力异常间的关系；1997-1998年印度在科依那水库建成世界上第1个以水库诱发地震监测为目的的地下水动态监测网(Chadhaeta1．，2003)，1998-2000年间在长江三峡水电工程区建设了中国第1个水库诱发地震地下水动态监测网(车用太等，2002)。金沙江下游梯级水电站水库地震地下水动态监测网(简称金沙江水网)，是继三峡工程水库诱发地震监测网之后建成的中国第2个专门用于水库及其邻区地震前兆监测与研究的观测网。该网为金沙江下游水电站地震监测系统的一部分，于2007-2010年间建设在向家

4、坝水库区与溪洛渡水库区内，共由6口观测井组成，是全自动化网络化观测的新型地下水动态观测网。2010年8月开始试运行，2011年1月验收并投入正式运行。1观测网的布设金沙江水网布设在位于川滇边界上的金沙江下游的向家坝水电站库区与溪洛渡水电站库[收稿5t期]2011-04—12收稿，2011—06—09改回。[基金项目]中国长江三峡工程开发集团金沙江开发有限责任公司项目(JSJ(06)007)资助。628地震地质区中，观测井集中布设在2个主要水库诱发地震危险区内(图1)。据有关资料①，向家坝库区水库诱发地震的最大预测震级为5．0，主要危险区是刘家坪至黄毛坝库段(长约30kin)。该危险区内，发育

5、了马边一盐津断裂带中段的翼子坝断层。因此，在该断裂的东西两侧及断裂带上各布设了柑子(GZ)井、团结1(T1)井与团结2(T2)井(图1)。T图1金沙江水网布设图据有关资料，溪洛渡库区水库诱发地震的最大预测震级为5．0，主要危险区是抓抓岩一硝滩、金阳河口和牛栏江河口，该危险区内主要发育峨边断裂带中的马颈子断层与金阳断层。考虑到有限的投资与未来水网管理等方面的因素，金沙江水网主要选择抓抓岩一硝滩危险区布设了3口井，即千万贯(Qw)井、务基1(W1)井和务基2(W2)井(图1)。由于金沙江水网的性质为“以科研为主的监测网”，在布网中特别考虑了2组对比观测井。在向家坝库区的翼子坝断裂带上特意布设了T

6、1井与T2井，两井问相距约1km。T1井位于断裂下盘(下降盘)，距主断裂面约0．2km。T2井布设在断裂带上盘(上升盘)，直接打穿断裂破碎带。两1：3井的深度等井孑L结构基本一致。此组两井对比观测的科研目的是探索断裂带对地下①中国地震局工程力学研究所，2006，金沙江下游梯级水电站水库地震监测系统勘选与设计报告。3期李万明等：金沙江水网及其地震地下水前兆监测能力的讨论629水前兆响应特征的控制作用。在溪洛渡库区也特意布设了WI井与W2井，两井间相距约0．5km，两井井区的地表地质一水文地质条件相同，井深与井孔结构等也一致。此组两井对比观测的科研目的原是检验相同条件下的两口井对同一个地震的前兆

7、响应特征是否一致。然而，钻井揭示出的两井地下水文地质条件差异很大，W1井揭露出的含水层是岩溶裂隙不发育的灰岩含水层，而W2井揭露出的是岩溶裂隙极发育(可能邻近有暗河)的灰岩含水层，促使两井对比观测的研究内容调整为灰岩地区岩溶裂隙发育的不均一性对地下水前兆响应特征的影响问题。原设计中，在溪洛渡库区的左坝肩区也布设了一口观测井(NT)，但因该井观测条件目前还不能满足地下水观测的技术要求，故暂未列入该网中。2观测井