什么是水坝地震?该说法是否有科学依据?

[图片] 刚看了张神图,故生此问。
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8 个回答

事实上确实有水库诱发地震(reservoir-induced seismicity),其特点是震级小,深度浅,频次高。通常地震发生的范围为水域附近,与水库的蓄、放水有较强的时空关联性。

有关这张“神图”,我仅能从我知道的来说一下。
不谈三要素的地震预报统统都是耍流氓!三要素是时间、地点、震级。不谈时间、震级的话,四川本来就属于南北地震带,发生地震是必然的事儿。图中的话就像“明年四川肯定要下一场雨”一样,当然气象局肯定不会这么说。

并不能说相关专家无知,而是科普工作没有开展,宣传力度不够。大家如果留意各种学术期刊,可以看到大量关于水库诱发地震的文献,详细介绍了水库诱发地震的来世今生。
另外,在汶川地震之后,nature、science、JGR、GRL、EPSL各种期刊上都有相关地震危险性判断的文献,对于龙门山断裂带的南段,也就是本次发生地震的雅安地区,研究结果显示的都是地震危险性上升。而这一上升是由汶川地震造成的应力加载。
对地震危险性的评价,通常使用库仑破裂应力。这一指标有一特点就是随距离衰减较大。从图中标示的位置来看,距离三次地震的位置都较远。三峡蓄水造成的影响,远不如一场降雨来的大。

回答完毕。

此现象,有科学依据,并且已经被很广泛地观测到了。

这属于地球物理的fluid induced seismicity的问题。水库里水会渗透到周围岩体内使其pore pressure P_f上升,降低有效正应力(effective normal stress \bar{\sigma_n} = \sigma_n-P_f)以及断层间的摩擦力(因为f =\bar{\sigma_n*\mu} , \mu为摩擦系数),进而促进断层间的滑移,即地震的发生。

一个著名的实验(Beer Can Experiment)很简单明了的解释了这个现象:


Fig 1. Beer Can Experiment. Online Search

冰啤酒的罐子表面会有水珠凝结,使其和下面桌子的接触面间的P_f 上升,降低摩擦阻力。所以冰啤酒在倾斜角度仅1 度的时候都能滑动。

很多人为因素都足以使pore pressure上升到产生地震的水平: 开采油气的时候往地下注水、修水库等等等。。。


Fig 2. Schematic diagram of mechanisms for inducing earthquakes. Earthquakes may be induced

by increasing the pore pressure acting on a fault (left) or by changing the shear and normal

stress acting on the fault (right). [After Ellsworth 2013].

美国页岩气的开发过程中的注水活动使全国美多处的地震频率大大增加便是一现实中的例证。

Reference:

Ellsworth, W.L. (2013) Injection-induced earthquakes, Science,VOL.341,doi: 10.1126/science.1225942