涔天河水库诱发地震的预测研究

魏柏林，陈立军，谢明富，陈家超，黄河生，吴 华

(1.广东省地震局，广东 广州 510070；2.湖南省地震局，湖南 长沙 410001）

0 前言

涔天河水库扩建工程位于湘江支流潇水上游河段。大坝位于东经110°39′53″，北纬25°8′52″，距湖南省江华瑶族自治县城东南约9 km。目前坝高46 m，库容1.05亿m3，1971年建成。蓄水40年未纪录到水库诱发地震。拟扩建工程，坝高113 m，库容15.1亿m3。增加蓄水14亿m3后，是否会发生水库诱发地震，最大震级多大？这就是本文要讨论的问题。

1 涔天河水库区域地质构造

2.1 地质构造环境

2.1.1 地壳构造演化

本区地壳演化经历了三个不同性质的构造阶段[1]，从震旦纪到寒武纪本区地壳进入活动地槽阶段，本区地壳拗陷较深,大致呈北东方向延伸，沉积了一套下部陆屑建造、复理石建造和类复理石建造、火山硅质岩及上部陆屑建造，厚5 353 m。志留纪末的加里东运动，地槽封闭，使地槽中的巨厚沉积产生了紧闭型的线状褶皱及同相同期逆断裂，伴随有加里东花岗岩侵入和强烈的区域变质作用和混合岩化作用，形成了第一个构造层，亦称地槽构造层，即褶皱基底。晚古生代进入稳定地台阶段，地壳的高低起伏，逐渐被夷平。在缓慢的、间歇性的垂直振荡运动作用下，沉积了一套较稳定的具面状分布的滨海、浅海相的碎屑岩建造、碳酸盐岩建造、含煤建造，厚度3 086 m；岩浆活动微弱，亦未遭受褶皱变形，由此形成了第二构造层，即地台构造层，亦称沉积盖层。晚三迭世以后，地壳进入新的活动阶段即地洼阶段。印支运动使地台构造层遭受褶皱与断裂，这种褶皱以宽展型的梳状和箱状褶皱为主，加之拱曲与断陷作用，产生了一系列的山间盆地，即地洼盆地。其中堆积了巨厚的类磨拉石建造 （图1北，甘子园地洼盆地）、含煤建造 （图1东南，码市地洼盆地），经燕山运动，又将其褶皱断裂，产生了北东向断裂，并伴随有大量酸性岩浆侵入和喷发，在断裂周围产生了强烈断裂变质作用，形成了规模巨大的断裂变质带。这些在地洼阶段产生的且经岩浆及断裂动热变质作用的沉积建造组成了本区地壳第三构造层即地洼构造层，亦称上迭构造。

图1 涔天河水库区地震构造图Fig 1 Seismotectonic map of Centianhe reservoir area

1.1.2 构造性质与位置

（1）从地壳构造演化阶段来看，现阶段本区大地构造性质属于新的活动区，即地洼区。本区大地构造位置处于东南地洼区的赣桂地洼系中部。

（2）构造体系的归宿从地质力学观点来看，本区属于新华夏构造体系第二巨型隆起带的南段，南岭纬向构造带之北地段，以华夏、新华夏系构造占优势。

（3）板块划分

按照板块的划分，本区位于欧亚板块的东南亚次板块内。

1.1.3 库区三层结构的分布

（1）地槽构造层

地槽构造层主要由震旦系和寒武、奥陶系下部陆屑建造、复理石建造和类复理石建造、火山硅质岩及上部陆屑建造组成，厚逾5 353 m。早期经加里东运动，使其遭受强烈挤压，造成紧闭褶皱，后期又经印支和燕山运动，再度遭受挤压拉张和断裂，在图1东南大部分地段是地槽构造层分布，褶皱和断裂呈北东向，亦是水库主要蓄水区段。

（2）地台构造层

地台构造层主要由泥盆纪、石炭纪、二迭纪的浅海相砂页岩和石灰岩建造组成，厚度达3 086 m。岩相厚度稳定,呈面状分布。后期遭印支运动和燕山运动使地台构造层形成了宽展型褶皱，轴向多呈近南北和北东向。其主要分布在图1西部、北部及西南，而西南部是水库另一个主要蓄水区段。

（3）地洼构造层

地洼构造层主要由侏罗系含砾长石砂岩、砂页岩夹煤层和白垩统红色砂砾岩和印支、燕山期花岗岩组成。沉积岩相和厚度变化较大，厚约1052-1788m。经燕山运动和喜山运动使地洼构造层形成宽展型褶皱和断裂。由白垩统红色砂砾岩组成的地洼构造层分布在工区北部；在东南，沿北东向断裂有由上三叠统和下侏罗统砂页岩夹煤层的地洼构造层呈小面积长条状出露 (图1)。

1.1.4 构造分区

根据构造层的分布、构造特征与岩浆活动，将本区划分两个次级构造单元：都庞岭断块、九嶷山断块 (图1)，后者又可划分出两个地洼，即甘子园地洼和码市地洼。

（1）都庞岭断块 (图1A)

位于本区以沱江-涛圩断裂带以西，即江华、道县以西占图1，三分之一地区，东与九嶷山断块分界。本区晚白垩世后长期隆起，为中低山地形，长期处于剥蚀状态，分布大片地台构造层，仅西部有小面积的地槽构造层。上三叠统和下侏罗统砂页岩和煤层仅沿断裂有小部分出露。印支期构造运动，使地台构造层遭受近东西向挤压，产生近南北向或北北东向的宽展型褶皱和断裂。燕山运动，使地台构造层遭受拉张，沿断裂产生小型地洼盆地。新构造运动不强烈，无5级以上地震发生。

（2）九嶷山断块 （图1B）

位于沱江-涛圩断裂带以东，即江华、道县以东，占图1三分之二地区，西与都庞岭断块分界。本区中部和南部有大片地槽构造层分布，地台构造层仅在江华及道县附近局部出露，而地洼构造层在西北和东南角也有小范围分布。加里东运动使地槽构造层遭受近北西-南东向挤压，产生了北东向的褶皱和断裂。印支运动，使地槽、地台构造层再次遭受挤压，北东向断裂继续活动，并发生大规模花岗岩侵入，分布在本区的中部和东南角。燕山运动，使地槽、地台构造层遭受拉张，沿断裂产生了两个地洼盆地，即西北角为甘子园地洼，东南角码市地洼。其中堆积了由三叠统和下侏罗统组成的砂页岩和煤层。新构造运动不强烈，仅有发生过两次43/4～5级以上地震。涔水河水库扩建工程位于本区中部。

1.2 库区的断裂空间展布与性质

工区的断裂较多,可分成三组：北东向断裂,北西向断裂和近南北向断裂。对涔水河水库扩建工程有影响的主要是北东向断裂和近南北向断裂。

2.2.1 北东向断裂

该组断裂形成于加里东期，强烈活动于印支燕山期。规模较大，其长度一般为几十到几百千米，大都是早期为逆冲断层到晚期转为正断层，有的又兼具平移。

（1）黄泥渡断裂 （F1）

该断裂沿黄泥渡冲沟发育，穿越涔天河后进入水库右岸，往北东延伸，大于2 km。其走向N45°E，倾向北西，倾角66°。为逆冲断层，断层多期活动，后期变为正断层 （图1、2）。下盘为泥盆系下统紫红色、暗紫色厚层至中厚层状石英砂岩、含砾石英砂岩、砂岩夹粉砂岩，上盘为泥盆系中统跳马涧组，以灰黄、青灰、灰绿色厚层状石英砂岩、砂岩为主，夹薄层粉砂岩、页岩。断层破碎带发育着角砾岩、碎裂岩、压碎岩，具明显硅化现象，宽约5m，影响带大于10m。在该断裂的破碎带中取了两个样作热释光测年，断层最近一次活动距今533 300±34 500年和349 100±20 900年，都为中更新世，应为不活动断裂。

图2 黄泥渡断裂信手剖面Fig 2 Sectional drawing of huangnidu fault

（2）雾江断裂 （F2）

该断裂经雾江街南，水库左岸冲沟，呈北东40°方向延伸，倾向310°，倾角60°（图1、3），多期活动，早期为逆断层，晚期为正断层。寒武系的灰绿中厚层状石英砂岩与泥盆系紫红色中厚层状石英砂岩、砂岩和粉砂岩成断层接触。破碎带宽约5 m，影响范围可达15 m，在断层角砾岩中取样作热释光测年，断层最近一次活动距今318 900±19 000年，为中更新世，应为不活动断裂。断层穿过库区进入右岸后，因受雾江滑坡覆盖，难以判断其形迹。

（3）漕滩-秦岩断裂 （F3）

该断裂断在寒武系灰黄色石英砂岩中，成波浪状北东延伸，总体走向NE55°，倾向北西，倾角70°，是一条逆断裂 （图1），具多次活动特征，后期性质有所变化，在老庙山小河沟近公路旁小断裂为上盘下滑的正断层 （图4）。在该断裂的破碎带中取样作热释光测年，断层最近一次活动距今111 700±6 700年，为中更新世，应为不活动断裂。

（4）横冲断裂 （F4）

该断裂北段通过震旦系石英岩、板岩，南段延伸到寒武系中，其走向35°，倾向北西，倾角45°是一条平移兼逆冲断裂。在谢家冲出露寒武系呈逆冲错动，下盘向下 （图1、5）。在谢家冲横冲断裂的破碎带中取样作热释光测年，断层最近一次活动距今372 500±22 300年，为中更新世，应为不活动断裂。

图3 雾江断裂信手剖面Fig 3 Sectional drawing of Wujiang fault

图4 漕滩老庙山地质信手剖面Fig 4 Geological sectional drawing of Lao Miaoshan in Caotan

图5 谢家冲地质信手剖面Fig 5 Geological sectional drawing of Xiejiachong

（5）花江-沙井断裂 （F5）

该断裂沿北东40°延伸，错断震旦寒武系石英砂岩，断层面倾向南东，倾角72°（图1、6），断裂面上有破碎角砾和糜稜岩，宽30 cm，上盘下滑，为正断层。在老廖冲该断裂的破碎带中取样作热释光测年，断层最近一次活动距今592 000±35 500年，为中更新世，应为不活动断裂。

（6）绣球-大山口断裂 （F6）

该断裂沿北东40°延伸，北段断错在寒武系灰黄色砂岩中，南段切错泥盆系紫红色、浅绿色石英砂岩、粉砂岩夹页岩，倾向南西，倾角72°（图1、7）。在花江乡茶叶冲，水口之南，断层在寒武系中逆冲兼平移，且上盘往北西方向错动，错动夹角12°。在断层面上取样，作热释光测年，断层最近一次活动距今612 600±36 800年，为中更新世，应为不活动断裂。

1.2.2 近南北向断裂

工区近南北向断裂也比较发育，但在水库附近且有影响的仅有三条：沱江-涛圩断裂带、麦地-大岩冲断裂、洋绢-双鱼头断裂。

沱江-涛圩断裂带 （F7）。本带又称衡阳-梧州断裂带。南起广西梧州地区，往北经江华、道县直至衡阳后转向北东，过株州进入江西境内，长约720 km。它由一组平行断裂组成。在不同地质时期，断裂活动性质不同；在同一活动期内，各条断裂性质也有区别。即使在同一条断裂，因所处地段不同，活动性质亦有较大差异。就沱江地段来看，该断裂位于沱江-涛圩向斜的东翼，其走向北东10°，倾向不清，因第四系覆盖，在东田乡段木园，推测倾向南东，倾角70°，逆冲断层 （图1、8），断裂西侧为下石炭厚层状灰岩成犬牙交错凸出的峰林地貌，东侧为上泥盆统粉砂岩及泥灰岩构成的低丘。在灰岩中形成很多断层角砾，并取样，作热释光测年，断层最近一次活动距今561 000±33 700年，为中更新世，应为不活动断裂。

总之，在库区及周围考察和追踪了7条断裂，并在断层破碎带中取了8个样，经热释光测年结果都超出10万年，7条断裂最近一次活动也仅限于中更新世，故都是不活动断裂。

图6 老廖冲信手剖面Fig 6 Sectional drawingof Laojiaochong

图7 花江乡茶叶冲信手剖面Fig.7 Sectional drawing of Chayechong in Huajiang village

图8 东田乡段木园信手剖面Fig.8 Sectional drawingof Duanmuyuan in Dongtian village

1.3 构造应力场分析

（1）据区域褶皱轴向和断裂推测

都庞岭断块区褶皱轴向成南北向，断裂走向成南北向且为逆断层，其构造应力场主压应力方向为近东西向。九嶷山断块区北东向褶皱轴向北东向，断裂也为北东向，且早期为逆断层，其构造应力场主压应力方向为北西-南东向。

（2）据节理优势方向推测

在库区及邻区4个点作节理统计，在参考设计院在坝址及场房的2个节理统计点 （图1），在都庞岭断块区道县和江华大路铺统计的两个节理，其优势的锐角为NE与SW。其角分线近EW向，反映了其构造应力场主压应力方向为东西向。在九嶷山断块区，在宁远甘子园的节理统计，其优势的锐角为NNW与NWW其角分线近NW向。在水口东的节理统计其优势的锐角为NNW与SWW，其角分线近NWW向，这也反映了其构造应力场主压应力方向为北西-南东向。

在坝址及场房的2个节理统计点其优势的锐角为NNW与NNE,其角分线近SN向.这也反映了局部地段其构造应力场主压应力方向南北向。

（3）据震源机制解资料推测

据华南大量震源机制解资料[2]，其主压应力轴方向，在东南沿海，福建、广东潮汕地区近NWW方向，而到湖南南部Ⅵ区，其主压应力轴方向是近南北向。目前大多数把具统计优势的震源机制解主压应力轴方向作为现代构造应力场的主压应力轴方向。

从上述多种方法推测构造应力场，显然地质方法是古构造应力场，而据震源机制解资料推测的应是现代构造应力场。可以认为水库区现代构造应力场主压应力轴方向是近南北向。

2 区域及近场地震活动特征

2.1 区域地震活动性

评价涔天河水库在扩建以后是否发生诱发地震必须研究分析库区一定范围内的地震活动情况，结合地质构造条件，以及其它水文、介质的物理化学因素综合考虑作出结论。历史地震灾害史实和工程经验表明，场地地震危险性主要来自于150 km范围内的地震影响，按国家标准，区域工作范围取工程地外延150 km，可以满足评价要求。

2.1.1 区域地震资料收集

地震目录的建立，主要依据国家正式出版的 《中国历史强震目录》， 《中国近代地震目录》和 《中国地震台网目录》， 《中国地震简目》 （B.C.780～A.D.1986）。历史有感地震目录主要根据广西地震志，广西通志 （地震志）， 《湖南历史地震》、 《广东省地震史料汇编》。

根据上述目录和历史地震资料，编制了区域发生Ⅵ度以上破坏，M≥43/4的强震和有感地震目录，见表1和图9。统计结果区域范围发生43/4～5级的破坏性地震仅7次，3～4级的有感地震80余次。本区地处湘、粤、桂三省接壤地带，经济文化欠发达，历史资料记录不完整，地震事件遗漏不可避免。现代地震观测台网亦不完善，不能较好地监测本区的地震活动。

2.1.2 区域地震的时空分布特征按地震区带划分的原则，本区属于长江中游地震带，跨越了陕、川、渝、贵、鄂、湘、桂、赣、闽省市区。据地震目录统计，该带发生5～5.9级地震70次，6～6.9级地震3次，无7级以上的大地震发生。是我国地震不活跃的地区。

由图9表明，7次破坏性地震略呈NE分布，发生在衡阳--梧州断裂带附近，且排列方向与其较吻合，其余则难以发现与断裂之间的联系。有感地震分布在东、南的较西北多，以广西阳朔-贺州、昭平、广东省怀集-清远，湖南郴州一带较密集。

图9 区域地震分布图Fig 9 Regional earthquake distribution

表1 工区范围有感地震目录Table 1 Felt earthquake catalogue in work area

区域范围处于长江中游与东南沿海地震带之间。东南沿海地震带与华北地震带均存在约300年左右的周期，地震随时间推移有活跃与平静期之分。长江中游地震带300年左右的周期不明显，而东南沿海地震带在1604年和1918年分别发生了7级和7.3级的大震。1631年长江中游地震带发生63/4级的本带的最大强震，时间较前者滞后了近30年。这可能与应力传递从东南向西北有关，中国大陆地震地壳的力缘来自菲律宾与印度洋板块的向北俯冲有关。

迄今区域范围仅发生43/4～5级的VI度地震，已达约640年，平均约90年左右发生一次破坏性地震，从库区断层采样进行年代测试，结果不存在晚第四世纪以后的活动断层，库区位于地震不活跃区，因此未来百年工程遭遇最大地震仅5级左右，对工程安全不会带来危害。

历史地震影响，1604年海南琼山71/2级大地震，波及到临武烈度IV度，1782年宁远永州间5级地震，震中距垻址60余km，江华，江永等地有感，烈度VI度。1918年广东省南澳7.3级地震，据本院陈恩民研究员调查，IV度烈度线包络西北区域范围。

2.2 库区及附近地震活动性

近场范围较地震安评的要求不小于工程场地及其外延25 km有所扩大，见图1。图中显示近场仅发生两次中强震。一次是离垻址北20 km许发生一次5级地震。明万历道州志卷记载，万历戊除夕前一夜二鼓忽地震，迅速接壤而去，声若卸瓦，屋舍皆动，通州同时。广西桂林、阳朔、平乐、蒙山亦震。康熙新化县志卷记载，日晡地微震。另一次是，1853年发生在江华岭东的43/4级地震。同治江华县志记载，巳时岭东中下二段地震，有声如雷，数十里内屋瓦倾倒，人民奔号，片刻始定。近场两次中强地震，震中烈度均不超过VI度。

除历史有感地震，自明末至民国初，共发生6次。1970年始有仪器记录的现代小震仅记录5次 （见表3）分布于库区东南湘、粤边界附近，靠江华一侧，其余场区范围内无小震活动。

从图9给出的地震分布表征，工程场区地震空间分布不具规律性，无论从历史地震或者现今地震活动来说，近场区地震活动总体水平较低。

表2 库区及附近历史地震Table 2 Historical Earthquakes in reservoir area and surrounding

仅管如此，但从区域地震活动联系来考虑。基于从全球地震活动史实，43/4～5级的中强地震的孕育发生与活动构造并无必然联系，可随机出现。近库区自1599年道县南5级地震后至今已400余年，因此库区工程寿命期50年内仍有发生中强地震的可能性。

表3 库区范围现代仪器记录小震Table 3 Small earthquakes recorded by instrument of modern times in reservoir area

3 涔水河水库诱发地震趋势与预测

涔水河水库自1971年建成，蓄水40年来未纪录到水库诱发地震。拟扩建工程，坝高113 m，库容15.1亿m3，增加蓄水14亿m3后，是否会诱发地震，若诱发地震，最大震级多大？为此，我们可以从以下三个方法预测。

3.1 依据地震构造背景预测

江华地区，据各县志所记载，从公元前179年至公元1970年，江华及近场共发生地震43/4-5级地震7次。1971年湖南开始建设地震台网至，共记录到本区2.1～2.8级地震4次，3.2级地震1次。显然，江华地区属少震区，且具破坏性历史地震震中均位于水库区以外。水库诱发地震的强度一般不会超过当地的背景值，即5级。

3.2 依据水库规模预测依据

（1）预测方法1

水库规模可用水库库深、库容和库水面积来表征.就已发生的水库诱发地震的最大震级分别与水库库深、库容和库水面积相关系数都很低.于是,经常宝琦教授[3]研究，得出水库诱发地震的最大震级与水库库深、库容和库水面积三者综合关系密切，相关系数较高。于是提出综合影响参数E，它的定义是：

式中,S是库水面积，V为库容，H为最大库深。受地形地貌的影响，水库往往不是一个规则的水体，但库深、库容和库水面积三者仍然应该服从式 (1)的形式，即库深一定时,库容与库水面积成正比，库容一定时，库水面积与库深成反比，因此，综合影响参数E的一层含义是表征各种不规则形状的水库的上述三个参数之间的关系，于是综合影响参数E就可根据各水库的库深、库容和库水面积求出：

统计了国內外30座水库的4个参数，并经多次较正，得出了水库诱发地震的最大震级与综合影响参数E的统计关系式：

根据式 (2)和式 (3)来预测涔水河水库诱发地震的最大震级：S（库水面积）=38.4×106m2， V （库容）=15.1×108m3， H （最大库深）=94m。 E=94×38.4×106/15.1×108=2.4064，M=1.204+1.024×2.4064±0.98=3.668±0.98， M1=3.67+0.98=4.659(当标准偏差为+0.98)， M2=3.67-0.98=2.69(当标准偏差为-0.98)。

至今，涔水河水库蓄水40年未纪录到水库诱发地震。拟扩建工程，坝高113 m，库容15.1亿m3。增加蓄水14亿m3后，有可能诱发地震，最大震级不会大于4.7级。

（2）预测方法2

在高地震活动区，古哈提出利用历史地震资料确定古登堡-李兹特系数 (关系式logN=a-bM中的a、b值)，然后利用公式 (4)计算上限震级Md。

式中Md为某地区可能发生的上限震级；L为建筑物的使用年限，LO为该地区地震复发周期。

实际上涔水河水库属低地震活动区，古哈提出，找出在半径约为100 km范围内的最大地震震级 (Mmax)做为水库地震的上限震级。根据有关历史地震资料，以涔水河水库大坝为中心，半径100 km范围内，发生的最大地震为1599年道县5级地震。故此时Md=Mmax=5可见水库地区可能诱发地震震级将小于5。

3.3 依据水库蓄水后诱发最大震级的最大概率时间预测

统计了我国26座水库地震，最早是同时发生，如表1-2中19号云南省罗平鲁布革水库，1988年11月23日蓄水，于当日诱发地震，过1个月于当年12月发生3.4级地震。如表1～2结果显示，蓄水后诱发最大地震的时间，从1个月到19年不等，如表1～2，1号佛子岭水库，1954年6月蓄水，12月发生诱发地震，1973年3月发生最大地震4.5级，时隔19年。优势发震时间在水库蓄水后前5年概率最大，为80%，如广东新丰江水库、湖南黄石水库、湖北前进水库、辽宁参窝水库和江西柘林水库等20座水库都是在5年內发生水库地震的。至于蓄水10年內发生诱发地震的概率，为88%。东江水库蓄水近20年，1991年7月发生的3.2级地震，可能是其最大地震，恰好发生在蓄水5年后，为80%发震概率。

涔水河水库坝高46 m，库容1.05亿m3，1971年建成。蓄水40年未纪录到水库诱发地震。因此，可认为在此期间，库水对库盆的荷载迅速增大，库区及两侧库岸的水文地质条件剧烈变化，从而对原先存在于地质体中的各种不稳定因素带来某种扰动，这种扰动还不足引起局部失稳而诱发地震，且达到新的平衡。拟扩建工程，坝高113 m，库容15.1亿m3，增加蓄水14亿m3后，在高水头的作用下，使岩体内部产生较大的附加应力场。一般竖向生压，侧向引张，库盆边缘则诱导张应力和切应力，这种附加应力场对于处于临界应力状态的原有断层起触发作用可引发水库地震。但目前的资料和所做的工作还不足判断这种附加应力场是否处于临界应力状态，据此还无法预测一定会发生水库地震，只能推测有此可能。

依据地震构造背景、水库规模、依据水库蓄水后诱发最大震级的最大概率时间预测涔水河扩容后诱发最大震级为4.7～5级。

4 水库地震受所在的构造环境影响及地震危险性分析

4.1 水库区域构造环境

区域构造环境是在地球内动力地质作用下，现代岩石圈块体表层活动程度或稳定程度，主要取决区域构造活动程度。这主要表现在所在区域的大地构造位置和发展阶段，断裂的活动程度，火山、地震等活动规模和程度。

4.1.1 从涔天河水库所在大地构造位置和发展阶段来判定

如前所述，按照板块的划分，本区位于欧亚板块的东南亚次板块内。离强烈活动的岛弧火山地震活动带1 120 km，既无火山活动，地震活动也很微弱。处在较稳定的次板块内。从地壳构造演化阶段来看，现阶段本区大地构造性质属于新的活动区，即地洼区。但处于地洼发展的余动期，活动非常微弱。因此，从涔天河水库所在大地构造位置和发展阶段来判定是属于微弱活动地区。

4.1.2 从断裂的活动性来判定

涔天河水库区发育着一系列北东向断裂，在大坝附近有6条：黄泥渡断裂、雾江断裂、横冲断裂、漕滩-秦岩断裂、花江-沙井断裂、绣球-大山口断裂；距大坝西约1 km，呈南北向有沱江-涛圩断裂带通过。

北东向断裂大多形成于加里东期，南北向断裂是印支运动的结果，强烈活动发生与燕山期，具多期次活动特征。北东向断裂早期往往为逆断层，有的断裂到新构造期往往转变为正断层。晚更世以来，在库区范围找不到上述断裂活动的迹象。这样看来，上述断裂晚更世以来未有活动，库区内基本上没有活动断裂。据此，断裂活动性对大坝不构成影响。

4.1.3 火山、地震活动来判定

库区及周围新构造期都无火山活动。地震活动也很微弱，自有历史记载以来，仅在江华于1853年发生一次43/4级地震。在150 km为半径的范围内43/4～5级地震7次，1971年湖南开始建设地震台网至今，共记录到2级地震4次，3级地震1次。显然，江华地区属少震区，且震中均位于水库区以外。

综上所述，依据库区所在区域的大地构造位置和发展阶段，断裂的活动程度，火山、地震等活动规模和程度，可以判定该区为具有微弱活动的相对稳定区。

4.2 涔天河水库地震危险性分析

4.2.1 用最大历史地震法确定地震动参数

依据规范 （GB17741-2005）应根据历史地震的记载与调查资料，确定工程场地烈度值，转换得到地震动参数。应将计算和转换结果中的最大值作为历史地震法所确定的地震动参数。据此，查阅了历史地震的记载资料，近场区，1599年1月24日湖南道县南5级地震，震中距工程场地约20 km左右，场地宏观烈度达Ⅴ度。公元1782年4月30日湖南宁远永州间5级地震，震中距工程场地约60 km左右，场地宏观烈度达Ⅳ度。1853年江华43/4级地震，震中距工程场地约30 km，场地宏观烈度达Ⅳ度。据此，震中烈度可定为Ⅳ～Ⅴ度，对库坝区可达Ⅴ度。用最大历史地震法确定地震动参数，将库坝区地震动峰值加速度定为小于0.05g

4.2.2 据中国地震烈度区划图所定库坝区烈度值

中国地震烈度区划图 （1990）采用地震危险性分析概率方法，考虑地震活动的时空不均匀性，吸收我国中长期地震预报的研究成果编制而成。图上所标示涔天河库坝区的50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇超越概率为10%的烈度值小于Ⅵ度。

4.2.3 据中国地震动参数区划图所定库坝区地震动峰值

为减轻和防御地震灾害提供抗震设防要求，更好服务于国民经济建设。中国地震局在吸取了我国近10年来新增加的、大量的地震区划资料及其综合研究的最新成果的基础上，采用了国际上先进编图方法，编制出版了中国地震动参数区划图 （2001）。该图将库坝区地震动峰值加速度定为0.05g

5 结论与讨论

涔天河水库区位于欧亚板块的东南亚次板块内，从地壳构造演化阶段来看，现阶段本区大地构造性质属于新的活动区，即地洼区。本区大地构造位置处于东南地洼区的赣桂地洼系中部九嶷山断块中。

涔天河水库区处在具微弱活动的相对稳定的地块中，基本烈度为Ⅵ度，地震动参数为0.05g。预测涔天河水库扩容后，涔天河水库诱发地震最大震级不会大于4.7级。按预测的涔天河水库诱发地震最大震级为近5级，对大坝产生的最高烈度为Ⅵ度。鉴于涔天河水库扩容，有发生水库诱发地震可能，由于地震预测水平不高，建议最好建设数字化台网进行监测。

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[2]蒋维强，林纪曾.华南地区的小震震源机制与构造应力场[J].中国地震，1992，8(1):36-42.

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