土木工程外文翻譯---壩的安全與地震-資料下載頁
2025-08-22 16:22本頁面
【正文】 的角度來評(píng)價(jià)未來壩址是十分重要。土壩或混凝土壩不僅是花錢多的建筑物,而且是通過發(fā)電防洪和灌溉也是直接影響著這一地區(qū)的經(jīng)濟(jì),由于人口不斷增長,大壩失事會(huì)給突然泛濫的洪泛平原的大量人口帶來日益增大的禍患。確實(shí),在許多國家里,都建在過去曾發(fā)生過大地震的地區(qū)。為了確保下游居民區(qū)的安全,在壩的規(guī)劃過程中,以及竣工之后都要考慮到未來出現(xiàn)的破壞地震的可能性。當(dāng)然,對(duì)壩址附近的地質(zhì)條件,包括滑坡和斷層,都必須仔細(xì)研究。然而,撤開自然發(fā)生的地震不談,我們還必須考慮水庫和地震之間的奇妙關(guān)系。至少已有13起發(fā)生在不同國家的事故可以表明:大水庫剛蓄水后,水庫下邊或靠近水庫的地方就發(fā)生了多次地震。地表蓄水可以激發(fā)地震的觀點(diǎn)并不新鮮。19世紀(jì)70年代,美國陸軍工程師團(tuán)曾拒絕在加利福尼亞南部索爾頓湖大量蓄水。其根據(jù)就是認(rèn)為這種舉動(dòng)可能引起地震。內(nèi)華達(dá)一亞利桑那的胡佛壩(壩高221米)上游的麥德水庫在1935年開始蓄水,隨之就首次獲得了這種作用的詳細(xì)資料,雖然1935年前,那里可能就有局部地震,但事實(shí)是1936年以后,地震頻繁的多了,1930年開始使用附近的地震儀表明,1940年的大地震(震級(jí)約為5級(jí))后地震便減少了,檢測(cè)到幾百次的地震的震源都在麥德水庫東側(cè)急劇下陷的斷層出,而震源的深度不到八公里。在以后的幾年里,幾十座大壩都有類似的記載,但只有幾座有完整的書面材料。這些壩中,絕大多數(shù)都高于100米。雖然壩址的構(gòu)造各不相同,但水庫誘發(fā)地震的最有說服力的的例子都發(fā)生在至少都有地震史的構(gòu)造地區(qū),全世界幾千座大壩中的大部分并沒有跡象可以表明水庫蓄水和地震之間有任何關(guān)系,1976年的一次民眾調(diào)查表明,美國仔細(xì)審查的500座大壩中,只有%4的離壩16公里的區(qū)域以內(nèi)發(fā)生過三級(jí)以上的地震。下面仔細(xì)研究的人工水庫誘發(fā)地震的四個(gè)例子尤為有趣。第一個(gè)例子是贊比亞的卡里巴湖,壩高128米,但直到1963年水庫蓄滿水時(shí),附近的地震儀測(cè)到過2000多次局部地震,大部分發(fā)生在水庫下面。1963年9月發(fā)生的最大的一次地震,從那以后,地震的活動(dòng)性就減小了。第二個(gè)例子發(fā)生在印度的庫依納。1967年12月11日，震中靠近大壩（壩高103米）。1962年水庫開始蓄水以后，在這個(gè)先前幾乎無地震的地區(qū)里，局部地震的報(bào)告頻繁了。地震儀顯示出震源都在水庫下面很求淺的地方，1967年發(fā)生了一連串相當(dāng)大的地震。這次地震造成附近餓建筑物嚴(yán)重破壞，177人死亡，1500多人受傷。庫依納的一連串地震記錄圖形似乎與降雨規(guī)律一致。對(duì)比地震次數(shù)和水庫水位至少可以表明每年雨季之后的幾個(gè)月中，水庫水位最高時(shí)，地震的次數(shù)也增加了。在現(xiàn)在已知的其他例子中，這種相關(guān)關(guān)系并不那么明顯。完全可以肯定是由水庫誘發(fā)的另外一連串地震則發(fā)生在中國廣州的北部。新豐江壩（壩高105米）于1959年完工。此后，實(shí)測(cè)到的局部地震次數(shù)越來越多。1972年總數(shù)已達(dá)25萬多次。當(dāng)然，大多數(shù)地震都是很小的。，釋放出來的能量足夠破壞這座混凝土壩的結(jié)構(gòu)。需要部分地放水和加固大壩。多數(shù)震源在水庫最深處附近，位于地下不到十公里的深處。有些震源與附近的主要斷層的交叉重合。最后一例的數(shù)據(jù)目前還不完全，是蘇聯(lián)塔吉克的巨大的努列克壩（壩高317米）——世界上最高的土壩。早在1972年，壩還未完工只是開始蓄水的時(shí)候，據(jù)報(bào)告，局部地震就有了增加的跡象。在撰寫本文時(shí)，計(jì)劃在1978年達(dá)到設(shè)計(jì)蓄水位的全部荷載就要作用在地殼上。以后的幾年將是令人憂慮的幾年，因?yàn)楹芏嗳硕荚诘戎聘浇l(fā)生的大地震是否會(huì)動(dòng)搖這個(gè)大壩。大型水庫里的水是怎樣誘發(fā)地震的呢？很難相信這完全是附加重量對(duì)巖層作用的結(jié)果。在水庫下面幾公里處實(shí)際增加的壓力只相當(dāng)于原有構(gòu)造應(yīng)力的很小一部分。（計(jì)算表明，在幾公里下面，所增加的巖石剪力只有零點(diǎn)幾吧）一種似乎更合理的解釋是觸發(fā)機(jī)理誘發(fā)了本章前面所討論的丹佛和蘭奇麗地震。這種機(jī)理簡述如下：水庫加載產(chǎn)生的額外的水壓力以壓力波或脈沖傳入地殼。它的傳播速度緩慢，可能要用幾個(gè)月或幾年的時(shí)間才能傳播5公里的距離，這取決于巖石的滲透性和破碎程度。但是，如果壓力脈沖最終達(dá)到達(dá)微裂隙區(qū)，就可能使水進(jìn)入這些微小的裂隙縫，從而減少了對(duì)已經(jīng)存在的構(gòu)造并行的抵抗力，構(gòu)造變形會(huì)促使巖層斷層滑動(dòng)和回彈。在可能有地震活動(dòng)的地區(qū)，建壩前必須采取一些預(yù)防措施。首先，不管關(guān)心的原因還是自然地震，或者是誘發(fā)地震，在設(shè)計(jì)階段必須估計(jì)建筑物在使用期間能經(jīng)受得住地震強(qiáng)度。施工前該地區(qū)的大地測(cè)量對(duì)于檢測(cè)與水庫加載有關(guān)的地殼變形也是有用的。此外，為了研究地震的影響，應(yīng)該盡早安裝地震儀和其他的儀器。安裝測(cè)量水庫里大的水面波動(dòng)的自記水位儀也是很重要的。沒有適當(dāng)?shù)挠涗泝x器來測(cè)量地震活動(dòng)和壩的反映強(qiáng)度，附近強(qiáng)烈的地震出現(xiàn)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一些無法回答的問題。例如，地震出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞而又沒有進(jìn)行這樣的觀測(cè)，要想對(duì)該次地震的特點(diǎn)和所設(shè)計(jì)的地震情況進(jìn)行比較，從而估計(jì)其他的以及更大地震的破壞程度或作出修復(fù)和加固建筑物的設(shè)計(jì)決策都是不可能的。
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