【国家标准(GB)】 水库诱发地震危险性评价

ICS 91, 120. 25
中华人民共和国国家标准
GB21075—2007
水库诱发地震危险性评价
Reservoir-induced carthguake hazard assessment2007-08-02发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
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2008-03-01实施
本标准的第4章、5.1.5.2为强制性条文，其他的技术内容为推存性的。本标准的附录 A、附录 B、附录 C、渐录 D为资料性附录。本标推由中国地震局提出。
本标准由全国地震标准化技术委员会（SAC/TC225)归口。GB21075—2007
本标准起草单位：中国地发局地质研究所、中国水利水电科学研究院、防灸科技学院、北京市地设局、中国地展局地壳应力研究所、湖北省地震局、中国地震局地球物理研究所。本标雅主要起节人：杨清源、胡毓良、汪雍熙、薄景山、胡平、苏恺之、李安然、陈献程、冯义钧。GB 21075—2007
本标雅中水库诱发地震（reservoir-induccdearthquake）是指由于水库蓄水或水位变化而引发的地。当前有使用水库诱发地键利水库触发地震（reservoir-triggeredearthquake）的称谓以区别引发地震成因机制上的不同。前者认为水库周围的原始地壳应力不·定处于破坏的临界状态，水库蓄水或水位变化后使原来处于稳定状态的结构面失稳而发生地震，而后者认为水库周围的地壳应力已处于破坏的临界状态，水库蓄水或水位变化后使原来处于破坏临界状态的结构面失稳而发生地震。本标准儿规范对水库蓄水或水位变化后发生地震的危险性进行评价的相关问题，并不涉及引发地震的成因，因此采用国内外比较一致的做法，将由于水库蓄水或水位变化而引发的地衰定义为水库诱发地笈，水库诱发地霆危险性评价是水利水电工程安全性评价中的重要部分。国家标推GB17741工程场地地震安全性评价》没有对水库诱发地震危险性评价的相关内容作出规定，而且工程场地地震安全性评价不能完全涵盖水库诱发地震危险性评价的全部技术内容。水库诱发地震危险性评价是在水库修建之前根据水库影响区的地震地质条件对水库诱发地震的可能性，可能发震库段和最大级进行评价以及水库蓄水之后一定时期内的跟踪监测工作。我国是发生水库诱发地无较多的国家之一，已知发震水库有20多例。新丰江水库是世界上第一个发生6.0级以上地震的水库，并造成了严重的水库诱发地震灾害。我国对水库诱发地展的研究从1960年开始，地震系统和水利水电等部门进行了多方面的研究，取得一定的进展。因能源、防洪、供水等方面的需求，未来一段时间我国将建设许多高坝大库工程，对水库诱发地震危险性评价提出了更高的要求。编制本标准有助于规范水库诱发地震危险性评价工作，增强水利水电工程安全管理意识，促进水库诱发地震危险性评价工作的健康发展。1范围
水库诱发地震危险性评价
CB21075—2007
本标准规定了水利永电工程水库影响区的水库诱发地震危险性评价的工作内容、技术要求和工作方法。
本标准适用于新建、扩建的大型水利水电工程的抗轰设计、工程选址和水库影响区的防展减火。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB17741工程场地地震安全性评价DB/T14原地应力测量水压致裂法和套芯解除法技术规范3术语和定文
下列术语和定义适用于本标准。3.1
水库诱发地reservoir-induced earthquake由于水库蓄水或水位变化而引发的地震。注：改写 GB/T 18207.2—2005,定义1.1.6,3.2
水库诱发地震库段segment of reservoir-induced earthguake水库蓄水可能出现水库诱发地震的区段。3.3
reservoir area
水库区
水库正常蓄水位淹没的范围。
水库影响区reservoirinfluencedarea水库区及其外延 10 km 的范围
4水库诱发地震危险性评价工作分级和工作内容4.1水库诱发地危险性评价工作按工程规模和实际需要分为甲、乙两级。4.2甲级工作适用于坝高大于等于200m或库容大于等于5×10m或附近有核电站.直接威胁大城市安全的大型水利水电工程项日，工作应包括下列内容：a）水库区地质调查，系统收集区域地质构造和地震资料，收集资料的区域不超过150km；b）水库影响区地笈活动背景研究；收集水库影响区深部构造探测资料，需要时应进行深部构造探测工作；d）收集水库影响区的地应力测量资料，筛要时应进行深孔原地应力测量工作：c）确定性评价和概率评价水库诱发地危险性。4.3乙级工作适用于坝高在100m~200m之间或库穿在5×10°m~5×10m之间的水利水电工1
GB21075-2007
程，工作应包括下列内容：
a）水库区地质调查，水库影响区地震活动背景研究地应力基本资料收集；b）确定性评价和概率评价水库诱发地震危险性。4.4小于乙级亡程需作水库诱发地震危险性评价的大型水利水电工程，按乙级工作内容进行，4.5扩建的工程扩建后当坝高或库容规模达到工作分级新一级规模时，应按扩建后所在级别的工作内容进行水库诱发地震危险性评价。5主要工作图件及编图要求
5.1图件比例尺应为1+200000～1：500000,所有图件应标明水库区和坝址的位置。地质编图范围以水库影响区为，当有区域断裂时应在水库影响区范围基础上外延。5.2地质图的编制应包括下列内容：&）水库影响区的主要断裂分布、产状、性质和最新活动方式：b）水库区库水能接触到的地层岩性组合或岩石结构类型、时代和界线：泉水(冷泉和热泉)出露点的位置。c)
5.3地震震中分布图，应标明资料的起止年代和地震震级。5.4水库诱发地露危险性评价图：标示水库影响区各库段水库诱发地震的震级、烈度或地震动参数。6水库区地质调查基本要求
6.1地质图比例尺不小于1：200000，地形图比例尺不小于1：100000为底图，对水库区范国内地质条件进行调查。
6.2复核水库区主要断裂的位置、产状和力学性质，收集活动断裂的资料。6.3收集和分析各类不连续面的含水性、渗透性和封闭条件。调查和测量节理的方向、密度和性质；绘制节理测量的赤乎投影图或玫瑰图。6.4复核水库区地层、岩性、产状、组合关系和水文地质特征的资料。6.5调查和收集水库区可溶岩的分布、岩溶的发育程度、规模及与库水的联系。6.6收集和调查水库区大型不稳定岩体的资料。6.7收集和重点复核水库区泉的出露地点、流量、水温（热泉）、成因。7永库影响区的地震活动背景和地应力场7.1地震目录的使用应符合GB17741的规定，可利用地方台站和工程台网的测震资料。7.2调查和收集水库区有感地震及其成因，复核水库区震级大于3.0级地震的震中烈度和笈级大于等于4.7级衰的等震线
7.3调查收集水库影响区内的采矿点爆炸源、人工震动源、其他类型的诱发地震。7.4水库影响区地应力场调查应包括下列内容：a）收集水库影响区和邻区地震的震源机制解：包括小地综合断层面解资料；b）收集水库影响区和邻区的原地应力测量资料，必要时作点实际调查。注：邻区范围以上述二者之一的资料能够确定出水库区地应力状态即可。7.5甲级工作还应做如下工作：
a）应对水库影响区历史地震凝巾位置和震源深度进行复核；警水前当区域或地方台网不能控制水库影响区大于等于1.0级地时，应设地震监测台网，监b)
测水库影响区地震活动背景；
c）需要进行深孔原地应力测量时，深孔原地应力测量应执行DB/T14的规定。2
注：深凡的深度取最大主应力由水平转向垂直的深度，-般在300m。GB 21075—2007
7.6水库诱发地震危险性评价在蓄水前进行，与水库诱发地震监测台网没有直接联系，需要跟踪监测水库诱发地震活动时应建立水库诱发地震监测台网。8确定性评价
8.1永库诱发地震库段的划分
8.1.1应考虑下列地凝、地质条件进行划分：a）地形地貌特征；
b）岩性组合或岩体结构性状；
c）构造位置、断裂的性质、活动时代、方式、胶结状况，褶皱的形态和规模；水文地质条件：地下水类型、含水和透水不连续结构面的性质，补水和排水的关系，岩溶的分d
布、发育程度和规模：
参透条件：包括地表摄盖、地下透水通道、封闭条件；e
{）地应力场及与主要断裂的关系；g）地震活动背景。
8.1.2依据附录A划分出三种库段：a）诱发地震可能性较大的库段；诱发地震可能性较小的库段；
c）不易诱发地震库段，
8. 2水库诱发地露最大发级的确定按地、地质和工程条件确定水库诱发地展敏大震级：a）水库条件的类比：与发生诱发地展的水库进行地震、地质和工程条件对比，认为只有类似条件的水库有发生相同强度地震的可能性：b）水库影响区范围内历史地震的最大震级：c）根据诱发地断层的长度计算水库诱发地震的露级，计算方法见附录B。9概率评价
9.1收集国内外大型水利水电工程中水库诱发地的震例资料，并随机选取一定数量末发生水库诱发地震的大型工程实例，共同组成样本集。样本集中水库诱发地度展例与样本总数的比例应不小于12%。样本总数不得少于234个。9.2确定水库诱发地震的诱震因素。诱震因索包括：库深、库容、岩性组合或岩体结构类型、构造应力环境或地应力状态、断层活动性，地震活动背景、水文地质结构面发育情况、水文地质结构面与库水的关系、岩溶发育程度。其中库深、岩性组合或岩体结构类型、构造应力环境或地应力状态、断层活动性等尼基本困素，必须选取。基本四索之外应再另选若干因素共同组成诱震因素集，因素选取的数量应不少于5个。
9.3诱震因索以其“状态\米表示，每种因素可分成几种状态，但至少应分为两种状态。各种因索状态的划分方法见附录 C。
9.4确定预测日标，即对预测的水库诱发地震最大震级进行分档（分成荠干区间），级分档要适当，既要考患级间隔也要考崽到样木的数目，档饮应不少于两档，9.5统计样本不同震级档次所属的因素及其状态。以诱震因素集中每一个因素不同的状态构成引发该震级档次的诱震因素组合条件，并统计其发生概率。9.6分析被评定的水库各诱发地震库段的诱发地震因素及其状态。以诱震因索集中每一个因素所属的状悉构成该水库库段诱轰因的组合黎件，以A，表示，9.7按式(1)分别计算彩因素状态下可能诱发地震各库段不同震级的地袭概率：3
GB21075—2007
式中：
P(M,/A,)
P(A,/M,)
P(M/A)
P(M)P(A,/M.)
≥P(M,)P(A,/M,)
要测的某震水库诱发地爵的概率；永库诱发地震事件震级的类别，（i=0，1,2，,n)：*(1)
水库各诱发地震库段各诱度因素及其相应的状态，即诱震因素组合条件，一1,2,3各不同震级地震类别的验前概率；一不同震级条件下不同诱震因素组合条件的验前概率。10水库诱发地展危险性的综合评价10.1水库诱发地震最大震级的评价10.1.1水库各库段诱发地蔗最大震级由各种诱震条件确定的结果进行综合评价。综合评价最可能发生的最大级作为该库段水库诱发地的最大级。当确定性评价和概率评价结果不一致时，以确定性评价为主。
10.1.2综合各库段的水库诱发地展最人震级,作出该水库诱发地发危险性的总体评价。10.2水库诱发地震危害性的评价10.2.1水库诱发地震震中烈度与级的一般关系见附录 D。给出水库各库段水库诱发地震的烈度值。
10.2.2水库诱发地震烈度衰减关系用附录D的椭圆形衰减模型。当水库诱发地震危险性评价诱发地震烈度大于度时，应评价水库诱发地震对水工建筑物和库区环境可能带来的危害性。库段
河谷地镜形态
峡谷、V型谷纵向
谷、岸坡随陡立、基岩
裸露、存在不良地
峡谷、V型谷纵向
谷、岸坡陡立、基岩
裸露、存在不良地
宽谷、岸坡平绥、
宽谷、岸坡平缓
附录A
（资料性附录）
水库诱发地震库段划分的依据
表A.1水库诱发地震库段划分的依据库段划分的依据
构遁部位
节斜的核部、向斜的
累部,含水和透水的
张性断面构造部位、
存在顺向不连
含水和透水的张性
断面构造部位、存在
顺河向不连续面
断层裂龄不发育
岩性条件
大面积质纯层厚产
状较平缓的灰岩、白
云质灰岩、纯大理石
或块状尝体
火成岩侵人体和巨
厚火山熔岩或称块
状岩体
中、薄层灰岩及中、
蒋层灰岩与碎屑岩、
泥灰岩等互层或称
层状岩体
变质岩中的片岩、板
岩和沉积岩中的页
断层裂隙不发育,层岩、砂岩、砾岩的碎间连通性差
屑岩系;第四系中的
砂砾岩,页岩及土层
等松散岩系
渗透条件
基岩棵露地段、地下
暗河、岩溶管道成
网、活动断层Www.bzxZ.net
基岩棵醇地段,基岩
中有连通性好的避
水通道，活动断层
岩溶不太发育
地表有松软层置盖
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地衰活动背景
活动区、弱震区、无
活动区，弱震区、无
活动区、弱爬区、无
活动区、弱震区、无
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附录B
(资料性附录）
根据断层长度计算水库诱发地震震级的方法B.1断层长度与水库诱发地薇震级间的统计关系如下：a）断层长度0km→5km,诱发地震震级是M<4.0；b）断层长度5km10km，诱发地震级是4.0≤M<6.0；c)断层长度 10 km~20 km,诱发地震震级为 6. 0≤M<6. 5。2震级与断层长度间关系形式为：B2
M = AlogL +B
式中：
M—震级：
L——断层长度，单位为公里（km)，A、B-待定系数。
....( B. 1
系数AB要通过该地区一定数量的地及引起地震断层长度间进行拟合而得出。应用式（B.1)参与拟合的地断层长度测量要准确，估算水库诱发地震能引起的断层长度要合理。在一个地区水库诱发地震断层的样本数满足不了拟合震级计算公式，可补充一定数量露源深度较浅的天然地露资料。6
诱蔗因素
库水深度D/m
库容V/亿立方米
应力状态S
断层活动性F
岩性条件 R
岩体类型G
地凝活动
背最B
水文地质结构面
发育情况 FD
水文地质结构面与
库水接触关系FC
附录C
（资料性附录）
水库诱发地震因素状态
表C.1水库诱发地震因素状态
Dr:深度于]
D：深度为90mL：深度小于
Di:深度大于
D:深度为92mD.深度小于
~150 m
Vi:库容大于等于
100亿立方米
S挤压
Si：逆断层环境
Fi.活动
Ri:碳酸岩
G：块状岩体
Br：强活动区（烈
度大于等于面度）
B：活动区（烈度
大于等于砸度)
FLD:：导水深度大
于2000m
FCt:直接接触
岩落发育程度SKSK：强
不含碳酸盐。
b不含花岗岩。
Ve:库容为
20亿立方米～
100亿立方米
S：拉张
Sa:正断层环境
F2不活动
R2:花岗岩
G2;层状岩体
Bt: 中等活动区
(烈度大于等于
且小于恤度）
B：弱震区（烈度
大于等于И且小
于恤度）
V:库容小子
20亿立方米
Ss：剪切
S：走滑断层环境
R.沉积岩
G:碳酸盐岩体
B,弱震(烈度小
于度）
B;无冠区（烈度
小于И度）
FLa:导水深度为
FDa:导水深度小
500 m~2 000 m
FCz不直接接触
但有连通
于500m
FCa：不连逾
SK，:不发育
CB 210752007
R：火山和火成岩R：变质料
GB 21075—2007
附录D
（资料性附录）
水库诱发地震烈度与震级的关系以及烈度的衰减关系D.1水库诱发地震震级与震中烈度的一般关系水库诱发地震震级与中烈度的一般关系见表D.1表D.1水库诱发地震震级与震中烈度的一般关系發
3. 0 ~ 3. 9
4. 0~4. 9
6. 0 ~ 6. 5
水库诱发地震烈度的衰减关系
带可达И度
少数达扭度
个别达细度
或比理度强
收集水库诱发地震的烈度资料，在我国发展水库除参窈在东北地区，其他基本在华中南和西南地区。在华中南和西南地区可用水库诱发地晨的烈度衰碱关系。水库诱发地震的烈度衰减关系采用椭圆型衰减模型，其形式为：I = C +C,M+C,ig(R+R.)+e
式中：
J——地震烈度;
C,——同归常数，其中=1,2,3，;M—袭级：
震中距，单位为公里（km)；
R。—近场距离饱合因子，单位为公望（km)随机变量。
采用天然地震烈度的衰减关系，应符合GB17741的规定，并用震源深度小于15km的浅震。8
参考文献
GB 21075-2007
[1]中国地震局.GB/T18207.1-2000防震减灾术语第1部分：基本术语[S].北京：中国标准出版社，2000.
全国地虚标推化技术委员会.GB/T18207.2--2005防震减灾术语第2部分：专业术语[S].北京：中国标谁出版社，20051水利部长江勘测技术研究所.SL245—1999水利水电工程地质观测规程[S].北京：中国水[3]
利水电出版社，1999.
胡毓良等.长江三峡工程水库诱发地震问题的研究[M//现今地球动力学研究及其应用.北京：地出版社，1994
注雍熙等.水库诱发地震研究[M//中国水利发电工程：工程地质卷.北京：中国电力出版社，2000.
[6] IIu Yuliang,Zhao Meng,et al. Estimnation of Potential Risk ol reservoir-induced Earthquakefor the Proposed Hydroelectric Projection the Yangtze GorgesEJ. Earthquake Rescarch inChina,1995,9(4).
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