摘要：文章简析了柏树山厂址近区域的地震构造背景和地震成因，对丹江口水库未来水库诱发地震震级上限作了推测，最后将水库诱发地震对柏树山核电厂址SL-2高值影响作了分析。
关键词：丹江口水库；诱发地震；地震环境；地震动参数
1．概况
自上世纪60年代接连发生水库诱发6级以上强震后，例如1961年印度柯依娜（Koyna）水库蓄水后诱发的6.5级地震，为目前水库地震中震级最高的一次；1962年我国广东新丰江水库蓄水后也诱发了6.1级地震。引起了学术界、工程学界和广大公众对水库诱发地震的重视。我国当前选出的部分内陆核电厂址在中大型水库附近，因而水库附近的核电厂址无法避开水库诱发地震对厂址的影响研究。
我院承担的国电河南柏树山核电厂址位于丹江口水库南库区北岸的东北方约13km处，加强对丹江口水库诱发地震的研究，有助于我们更好地开展柏树山厂址的地震安全性评价工作。
2．柏树山厂址近区域地震背景及地震成因简析
2.1 近区域地震构造及地震分布情况
2009年12月北京中震创业工程科技研究院对柏树山厂址近区域的地震构造分析可见图2.1-1，其中F2（淅川-老君山断裂）和F3（西岭-瓦亭断裂）断裂构造经活动性鉴定为前第四纪断层，F1（西峡-内乡断裂）为区域上发震构造木家垭－内乡－桐柏断裂的其中一段，距离厂址约16km。厂址外延25km范围及邻区未记载到破坏性地震，在空间上，近区域及邻区小震大多分布在近区域的西南部，其他地区地震相对稀少。
图2.1-1 柏树山厂址近区域地震构造图
从上图可以看出：厂址近区域的大部分地震均分布在近区域西南部，本地区地震台网记录的ML3.0-5.0地震目录与丹江口库区水位急剧变化的1970～1973年吻合，这些数据都佐证了上述地震类型就是水库诱发地震。
2.2 柏树山厂址近区域地震成因分析
从本地区的地震构造背景来说，厂址所属的地震影响主要来自水库诱发地震是不可辩驳的事实，但除了水库诱发地震的记录之外，从图2.1-1等资料上看，这些地震在构造成因上又无明显的标志，因此将这些地震划入作为本区本底地震的划分依据之一，笔者认为在理论上是可行的。另外，根据断裂活动性的鉴定结果，厂址近区域F3（西岭-瓦亭断裂）为前第四纪断裂，该断裂走向北西西，上部被中-上更新统残坡积砂土、砾石层覆盖，表明断裂的活动时代较早，因而可以看出水库蓄水后并未造成该断层的位移和错动，更加表明了库区的地震非构造地震。
3．丹江口水库未来水库诱发地震震级推测
丹江口水库二期工程建成后，库容和库区面积将大大增加，很可能引发新的水库地震，如何估计未来的水库诱发地震趋势的确是一个复杂又困难的问题，但是核电选址阶段重点考虑偏保守性以解决颠覆性问题。徐礼华、刘素梅《丹江口水库二期工程诱发地震强度预测》（2005.1）运用地球动力学方法对丹江口水库二期工程的诱发地震强度进行了预测，结果为当水位抬升至170m后引起的水库诱发地震震级为4.5级。其他现有研究资料对于丹江口水库诱发地震的震级推测最高均不超过5级。笔者将此上调为5.5级，即厂址所在地震构造区的最大弥散地震震级调为5.5级，对比最新研究成果中国地震动参数区划图（GB18306-2015），应该说该震级与本地区的地震构造背景并不矛盾。
4．水库诱发地震对厂址SL-2高值的影响分析
以柏树山厂址所在地震构造区最大弥散地震震级为5.5级，根据国内地震安全性评价工作地震构造区弥散地震的特定距离，同时兼顾厂址近区域地震震源深度的数据（10-15km）以及水库诱发地震的震源深度数据（4-9km），考虑把厂址所在地震构造区最大弥散地震放在距厂址5km的边界外考虑对厂址的影响。利用美国西部地区峰值加速度衰减关系作为弥散地震峰值加速度衰减关系，该衰减关系式和系数如下：
式中，Y为地震动参数；C1、C2、C3、C4、C5、C6为回归常数。
当M=5.5，得到地震动参数Y=193gal；
由区域发震构造内乡-桐柏段（Q1-2）最大潜在地震6.5级（短轴衰减关系）计算得到地震动参数计算结果为185gal。
结合整个河南地区的地震构造背景和已有核电选址工作看，初可研阶段柏树山厂址SL-2高值定为0.20g应具有足够的保守性。
5．结论
丹江口水库诱发地震成因明显，预测未来其水库诱发地震将不大于5.5级。由于库区地震活动，因而对柏树山厂址有一定影响，尤其是厂址所在地震构造区的最大弥散地震震级确定也无法撇开这一因素，以厂址所在地震构造区最大弥散地震5.5级核算地震动参数，结果显示柏树山核电厂址初可研阶段SL-2高值取为0.20g是合理的。
参考文献：
1北京中震创业工程科技研究院 国电河南核电项目初步可行性研究阶段地震地质专题报告2009（12）
论文作者:吴春蕾
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：厂址论文; 水库论文; 丹江口论文; 核电论文; 区域论文; 地震震级论文; 内乡论文; 《电力设备》2018年第27期论文;