龍開口水電站水庫蓄水前后地震活動性的分析

周發勝，何紹波，陳麗

（1.云南省地震工程研究院，昆明650041；2.華能瀾滄江水電股份有限公司，昆明650214；3.云南震科抗震技術工程公司，昆明650041）

1 龍開口水電站基本情況

龍開口水電站是金沙江中游河段水電規劃“一庫八級”中的第六級，上距金安橋水電站41 km，下游為魯地拉水電站。水庫正常蓄水位為1 298.0 m，壩頂高程1 303 m，總庫容5.07×108m3，裝機容量1 800 MW，為混凝土重力壩。

1.1 龍開口電站水庫地震監測區域劃分

取龍開口水電站壩址為中心的100 km范圍作為監測區，30 km范圍作為近場區；取上游金安橋水電站壩址為起點，至龍開口水電站壩址下10 km為終點的庫長，和金沙江左、右岸各10 km寬作為庫區的監測范圍。

1.2 龍開口水電站水庫地震監測臺網

龍開口水電站水庫地震監測臺網由8個地震子臺，2個強震臺和1個數據維護中心組成。地震監測臺網從2011年8月1日建成并投入運行至今，龍開口水電站于2012年11月25日下閘蓄水。

2 龍開口水電站監測區地震活動背景

龍開口水電站的監測區處滇西北及川西南交界地區，監測區自公元886年始有地震觀測記錄，早期的地震記載多有不全。在考證的基礎上，給出了監測區不同時期不同震級檔的強震次數統計結果和1965—2010年12月M=3.0～4.6（M為國家標準震級）儀測地震次數統計結果。

監測區內M≥4.7的歷史強震共記有121次，其中，4.7～4.9級31次，5.0～5.9級67次，6.0～6.9級20次、7.0～7.9級3次，最大強度7.75級。1900年以前的1 000多年間僅記有破壞性地震30次，地震記載不完整。監測區范圍內歷史強震自1900—2010年12月期間，共發生5.0～5.9級地震46次，平均約每2.4年發生1次；6.0～6.9級地震13次，平均約每8.5年發生1次；7.0～7.9級地震2次，平均約每55年發生1次。

監測區內自1965—2010年M=3.0～4.6儀測小地震總計為1 005次，其中，3.0～3.4級689次、3.5～3.9級226次、4.0～4.4級77次、4.5～4.6級13次。1965—1969年間記錄到的小震相對較少，可能與當時該地區測震臺網的數量較少和監測能力較弱有關。1965—2010年12月期間，監測區內共發生3.0～3.9級地震915次，平均每年約發生19.89次，4.0～4.6級地震90次，平均每年約發生1.96次。

3 龍開口水電站水庫誘發地震危險區的劃分

根據相關專題報告對龍開口水庫誘發地震可能性評價認為[1]，龍開口水電站水庫區可能發生誘發地震在玄武巖與庫水接觸段，沿NNW到SN向（NNW是指北北西走向；SN是指南北走向）的庫區最大主應力優勢方向產生。具體為壩址到美閣段基巖為玄武巖，水庫蓄水后，由于庫水的滲漏，使順坡向緩傾角節理、巖石塊體滑動有發生最大震級≤4級地震的可能，地震烈度≤7度。此庫段沒有大規模的斷裂帶通過水庫區，因此，水庫蓄水后不至于誘發斷裂活動引起構造地震的可能。

美閣到庫尾段，與水庫接觸的巖性為砂巖、頁巖。這套碎屑巖類地層滲透性能極差，水庫蓄水后不易引起庫水的滲漏而誘發地震。此庫段雖有三古斷裂在水庫右岸邊通過，但該斷裂晚更新世以來不活動，水庫蓄水后不至于由于庫水沿斷裂破碎帶滲漏而誘發構造地震。

4 龍開口水電站水庫地震監測臺網觀測結果

龍開口水電站水庫地震監測臺網2011年8月1日～2014年6月30日水庫蓄水前后地震資料處理。

4.1 水庫蓄水前（2011年8月1日～2012年11月25日）

龍開口水電站于2012年11月25日下閘蓄水，則蓄水前（共483 d）庫區地震監測臺網共記錄到地震1 336次，其中，監測范圍內記錄到地震1 336次，日頻次平均值為2.77。

2011年8月1 日～2012年11月25日，龍開口水電站的監測范圍內共記錄≤0.9級地震143次，平均每3.38 d發生1次；1.0～1.9級地震1 024次，平均每0.47 d發生1次；2.0～2.9級地震156次，平均每3.1 d發生1次；3.0～3.9級地震12次，平均每40.25 d發生1次；4.0～4.9級地震1次，平均每483 d發生1次。最大地震為2011年10月16日發生在永勝縣境內的4.0級地震，該地震距水庫壩區約30 km。

2011年8月1 日～2012年11月25日期間,龍開口水電站近場區范圍內共記錄到0～4.9級地震173次，平均每2.79 d發生1次，日頻次平均值為0.36。最大地震為2011年10月16日發生在永勝縣境內的4.0級地震。

2011年8月1 日～2012年11月25日,龍開口水電站庫區范圍內共記錄到0～2.9級地震28次，平均每17.25 d發生1次，日頻次平均值為0.06。最大地震強度為2011年11月14日發生在庫壩區西北部麗江境內的2.0級地震。

4.2 水庫蓄水后（2012年11月26日～2014年6月30日）

蓄水后（共582 d）龍開口水電站水庫地震監測臺網共記錄到地震4 126次，其中，監測范圍內記錄到地震4 126次，日頻次平均值為7.09。

2012年11月26 日～2014年6月30日，龍開口水電站監測范圍內共記錄≤0.9級地震1 683次，平均每0.35 d發生1次；1.0～1.9級地震2 035次，平均每0.29 d發生1次；2.0～2.9級地震343次，平均每1.7 d發生1次；3.0～3.9級地震58次，平均每10.04 d發生1次；4.0～4.9級地震5次，平均每116.4d發生1次；5.0～5.9級地震2次，平均每291 d發生1次。最大地震為2013年3月3日發生在洱源縣境內的5.5級地震，該地震距水庫壩區約50 km。

2012年11月26 日～2014年6月30日,龍開口水電站近場區范圍內共記錄到0～3.9級地震456次，平均每1.28 d發生1次，日頻次平均值為0.78。最大地震為2014年6月21日發生在鶴慶縣境內的3.1級地震。

2012年11月26 日～2014年6月30日,龍開口水電站庫區范圍內共記錄到0～1.9級地震47次，平均每12.38 d發生1次，日頻次平均值為0.08。最大地震強度為2013年7月15日和2013年9月8日分別發生在水庫壩區東部永勝縣境內和西北部麗江境內的1.9級地震。

4.3 水庫蓄水前后地震活動性對比分析

圖1為龍開口水電站蓄水前后監測區地震M-T（M為地震震級；T為時間）圖、月頻度圖、震源深度分布圖及震級-頻度曲線，從圖中可以看出，蓄水后監測區地震活動水平相比蓄水前有明顯的上升變化，從震級-頻度關系曲線可見b=0.788 3，b值顯示正常（b值主要反映中小地震活動背景），庫區附近低震級活動占主導，蓄水前后日頻次平均值分別為2.77和7.09，2013年3月的地震活動頻次有明顯上升，上升至較高水平，這是由于2013年3月3日發生在洱源縣境內的5.5級地震，導致后面的一系列余震，該地震距庫壩區約50 km，震源深度9 km，為天然地震。

圖1 龍開口水電站蓄水前后監測區地震M-T圖、月頻度圖、震源深度分布圖及震級-頻度曲線

圖2為龍開口水電站蓄水前后近場區地震M-T圖、月頻度圖、震源深度分布圖及震級-頻度曲線。從圖可以看出，蓄水后監測區地震活動水平相比蓄水前略有變化，從震級-頻度關系曲線可見b=1.0457，b值顯示正常，近場區附近低震級活動占主導，蓄水前后日頻次平均值分別為0.36和0.78，雖然地震頻次略有上升，庫區地震活動均仍處于相對較低水平。

圖2 龍開口水電站蓄水前后近場區地震M-T圖、月頻度圖、震源深度分布圖及震級-頻度曲線

圖3為龍開口水電站蓄水前后庫區地震M-T圖、月頻度圖、震源深度分布圖及震級-頻度曲線。從圖可以看出，蓄水后庫區地震活動水平相比蓄水前沒有明顯的變化，從震級-頻度關系曲線可見b=0.7814，b值顯示正常，庫區附近低震級活動占主導，蓄水前后日頻次平均值分別為0.06和0.08，蓄水前后庫區地震活動均處于相對較低水平，因此到目前為止龍開口水電站水庫蓄水誘發小震活動的跡象不明顯。

圖3 龍開口水電站蓄水前后庫區地震M-T圖、月頻度圖、震源深度分布圖及震級-頻度曲線

5 結論

從龍開口水電站蓄水前后監測區、近場區、庫區地震活動情況分析，蓄水前監測區發生地震1 336次，日頻次平均值為2.77，近場區發生地震173次，日頻次平均值為0.36，庫區發生地震28次，日頻次平均值為0.06，蓄水后監測區發生地震4 126次，日頻次平均值為7.09，近場區發生地震456次，日頻次平均值為0.78，庫區發生地震47次，日頻次平均值為0.08，可見庫區蓄水后微震活動略有波動，但仍然處于低水平活動的狀態，因此，到目前為止，龍開口水電站水庫蓄水誘發小震活動的跡象不明顯。

根據龍開口庫區水庫誘發地震的地震與地質條件，目前認為，龍開口水電站庫區及近場區仍有發生約2.5級微小地震的可能。