第八章誘發(fā)地震工程地質(zhì)研究

第九章

水庫誘發(fā)地震工程地質(zhì)研究提要

概述水庫誘發(fā)地震的基本特征水庫地震地質(zhì)背景條件水庫誘發(fā)地震的水誘發(fā)機制工程地質(zhì)研究類型水庫地震向地下深部注液或抽液引起的地震采礦誘發(fā)地震地下爆炸誘發(fā)地震巖溶氣暴型地震第一節(jié)概述

誘發(fā)地震——由于工程活動，對特定地質(zhì)環(huán)境施加某種影響，而導致一個無震地區(qū)發(fā)生地震或原發(fā)震區(qū)地震活動增強或減弱的地震現(xiàn)象。

1、采礦誘發(fā)地震

由于地下開采活動形成較大采空區(qū)，或因強烈排水疏干等，采空區(qū)上覆巖體大范圍下沉破裂或冒落沖擊底板，引起巖體破壞振動而發(fā)震。遼寧省北票煤田臺吉井區(qū),1921年開發(fā)，1970年,當臺吉豎井采掘到距地面500-900m深時,井區(qū)開始出現(xiàn)微震活動.1977年4月28日MS=3.8級.特征：震級小，周期大，衰減快，烈度高，余震衰減快，影響范圍小，震源常位于開采端面附近。2、巖溶氣暴型地震大型溶洞，一旦快速充水而使洞內(nèi)空氣壓縮，對巖體產(chǎn)生強大沖擊力，使巖體變形破裂或塌落引起地震。特征：震源淺，震級小，影響范圍小，無群震，全世界有69例。

3、地下爆破引發(fā)地震

世界上已有幾起因地下核實驗誘發(fā)地震。例如美國進行過系統(tǒng)觀測，結果如表。核爆炸野外觀測觀測時間觀測的微震數(shù)定位的微震數(shù)參考文獻日期名稱大?。ò偃ft）1968.1.19福爾特利斯<1爆炸中心地面投影點西南10km的小三角臺站1968.3.21—3.152827Boucher等(1969)1968.4.26博克斯卡~1爆炸中心地面投影點西南14km的小三角臺站1964.4.22—6.3~2000~100Ryall&Sawage(1969)1968.12.19本哈姆1.1爆前12d在爆炸中心地面投影點32km內(nèi)步設的20個便攜式和7個遙測臺站70d3836~600Hamilton&Healy(1969);Hamilton等（1971）;Stauder(1971)1969.9.16約羅姆~1離爆炸中心地面投影點32km內(nèi)10個便攜式和14個遙測臺站20d278~250Hamilton(1971)1970.3.26漢德萊>1離爆炸中心地面投影點32km內(nèi)11個便攜式和14個遙測臺站60d719~500Hamilton等(1971)

4、注液誘發(fā)地震

美國：丹佛盆地，深井3762m，廢液處理。62.3.向井底注液，47天后，井附近發(fā)生3-4級地震，其小震不斷，66.2.停止注液，地震至70年才漸漸停息，其記錄1584次，震源4.4－5.5km,震中呈橢圓形圍繞井口分布，右旋走滑。

我國：任丘油田，86.7.，845井注水，86.9.6日發(fā)震，112次，12月停止注水，地震漸停息，87年底恢復注水，又開始發(fā)震。勝利油田、江漢油田、武漢洪山均有此例。

5、水庫誘發(fā)地震伴隨水庫蓄水過程，導致地殼應力狀態(tài)改變而出現(xiàn)庫區(qū)及近區(qū)地震增強或減弱的現(xiàn)象。最早出現(xiàn)于1931年希臘的馬拉松水庫，4.7級地震，對雅典城產(chǎn)生破壞。美國胡佛壩（米德湖）希臘科列瑪斯塔壩贊比亞卡里巴壩壩型及壩高（m)重力拱壩，222心墻堆石壩，165雙曲拱壩，127庫容（億m3）36747.51604開始蓄水及滿庫時間1935；1938.71965.7.21；1966.21958.12；1963.8地震活動特征第一次地震時間1936.91965.81961.7地震次數(shù)（起止時間）6000次（1936－1945）10000次（1936－1971）M≥2.0的前震740次，余震2580次（1966－1968）M≥2.0，1397次(1959.6－1968.12）主震震級（時間）5.0（1939.5.4）6.3（1966.2.5）6.1（1963.9.23）較大地震震級（時間）4.1（42.8.11）；4.4（42.9.9）；5.0（66.3.8）；5.0（66.4.3）；5.5（66.5.4）；5.5（66.6.11）；4.5（66.12.12）5.6（63.9.23）；5.8（63.9.23）；5.5（63.9.24）；6.0（63.9.25）；5.3（63.10.5）；5.8（63.11.8）；4.2（66.4.5）；5.5（67.4.20）地震活動與水庫蓄水的時空相關性及其它特征水庫水升高到100m以上時發(fā)生地震，隨水位進一步增高地震活動加強，庫水達到正常高水位并繼續(xù)上升時發(fā)生主震，95％以上的地震發(fā)生在距水庫32km之內(nèi)，震中沿斷層分布充水開始后六個月水深僅120m即發(fā)生6.3級主震。1967－1972僅有宏觀記錄，地震活動頻率與水位高度正相關。地震活動限于水庫區(qū)小范圍內(nèi)地震活動與庫水位的變化對應關系不明顯，但與庫底巖石中附加剪應力超過1巴的巖石體積Vτ正相關。確切定位的159次地震大多數(shù)位于水庫范圍內(nèi)，且絕大部分位于壩附近庫水最深的盆地中水庫誘發(fā)地震活動重要實例印度科因納壩中國新豐江壩中國丹江口壩塔吉克斯坦努列克壩塊石混凝土重力壩，103單支墩大頭壩，105寬縫重力壩，97土石壩，305m27.08115160.51051962.6；1964.81959.10.20；1961.9.231967.111972（105m）；1976（205m）；1981（305m）1963年地震頻率明顯增高1959.10，廣州臺記錄到來自庫區(qū)方向的2－4級地震三次；1960.7的4.3級地震才引起重視1968.3（Ms≥2）1971較集中的出現(xiàn)于水庫西南10－15km1972.10水庫主體之下出現(xiàn)地震M≥1.0，25000次（1963－1971）M≥3.0，450次（1963－1970）M≥4.0，35次（1969－1974）ML≥0.4，297035次（1961.9－1977.12）其中ML≥1.0，12862次Ms≥0.6，33761次（1960.10.13－1987.12.11）Ms≥1.0，13643次Ms≥0.5約110次Ms≥2.053次（1968.3－1977.4）1800次（1971－1979）1.4＜M＜4.66.5（1967.12.10）6.1（1962.3.19）4.7（1973.11.29）4.6（1972.11）5.8（67.12.11）；5.4（67.12.12.06）；5.9（67.12.12.15）；5.5（67.12.13.05）；5.6（67.12.13）；5.4（67.12.24）；5.0（68.3.8）；5.4（68.10.29）；5.1（73.10.17）4.9（62.4.5）；5.1（62.7.29）；4.3（63.12.6）；5.3（64.9.23）；4.5（72.12.18）；4.5（73.12）；4.3（75.7.25）；4.7（77.5.12）；4.3（75.7.25）；4.3（81.5.4）；4.6（87.9.15）4.2（73.11.29）；4.6（73.11.30）4.2（1971.12）4.6（1972.11）4.3（1972.11）4.1（1975.3）4.1（1975.12）4.1（1976.9）地震頻率與水位高度正相關，但地震活動性明顯的滯后于高水位，一般3－6個月。震中集中分布于以壩為中心的25km為半徑的范圍內(nèi)，且以10km為半徑的范圍內(nèi)最為密集水庫蓄水之后地震活動的頻率和強度立即有明顯提高，在1970年以前，地震頻率特別是強度與水位高度正相關，但比水位高峰時間滯后2－4個月，70年后相關性減弱。地震主震分布于水庫主體中軸線兩端，以大壩附近峽谷區(qū)最密集，呈N30°W的密集帶和N70°E的密集帶，主震震中的兩帶交匯處，距大壩1.1km庫水深達50米后（1969.12）開始有明顯地震活動，地震頻率和強度與水位間有明顯的同步變化，頻率峰值滯后于水位峰值約3個月，庫容急增至最大之后1.5個月發(fā)生了較強震動。地震活動集中于丹庫主體南北兩端的灰?guī)r峽谷區(qū)，庫區(qū)外圍本世紀內(nèi)曾有6級地震，蓄水后地震活動向庫區(qū)集中蓄水后地震活動超過蓄水前年平均發(fā)生率的四倍，最強的兩次暴雨與1972年和1976年水位分別達到105m和205m相伴。所有大地震和多數(shù)地震活動都由水庫充水速率下降所引發(fā)，地震活動性對充水速率降低反映迅速，滯后一般1－4日。1970年前地震分散地發(fā)生于庫周附近，1972年后向水庫主體集中，隨庫區(qū)水位增高上游充水，地震震中也向上游轉(zhuǎn)移水庫誘發(fā)地震活動發(fā)現(xiàn)于本世紀30年代。最早發(fā)現(xiàn)于希臘的馬拉松水庫．伴隨該水庫蓄水、1931年庫區(qū)就產(chǎn)生了頻繁的地震活動。此后，發(fā)現(xiàn)有相當一部分水庫蓄水過程中伴隨有水庫誘發(fā)地震現(xiàn)象。60年代以來出現(xiàn)了一些新的情況：一方面是幾個大水庫相繼產(chǎn)生了6級以上的強烈地震，造成大壩、附近建筑物的破壞和人員的死傷；另一方面是發(fā)現(xiàn)了深井注水(美國)可以誘發(fā)地震，為水庫誘發(fā)地震的形成機制提供了有價值的資料。于是這方面的研究重新活躍起來。

世界幾例震級6.0以上水庫地震時間水庫壩高（m）庫容（億m3)震級62.03.19新豐江（中國）105156.162.09.23卡里巴（津巴布韋）1271606.166.02.05科列馬斯塔（希臘）16547.56.367.12.10科因納（印度）10327.16.5第二節(jié)水庫誘發(fā)地震的基本特征典型實例例1.新豐江水庫例2.科因納水庫

例1.新豐江水庫壩高105m，庫容115m3，河谷型水庫。地質(zhì)背景：花崗巖，兩條活斷層：

河流斷裂（長600km，壩下1-5km處通過）；人字石斷裂（壩上游6km)東面河源為界為斷陷盆地。弱震區(qū)。誘發(fā)地震概況：

59.10.20蓄水，一個月后水位上升20m，廣州地震臺收到地震——60.7.18，水位上升到90m，不到1個月發(fā)生3—4..3級地震9次，小震很多——61.3，水位略降，地震明顯減少——61.7水位猛漲為113m，地震隨之十分頻繁。此后，100m水位持續(xù)二年余，地震頻發(fā)，62.3.19，4時18分發(fā)生6.1級地震，其后余震不斷，其中4級20次之多，60-87年總共發(fā)震337461次，4級49次震中：大壩附近，峽谷區(qū)，北北西和北東東斷裂控制。震源深：4.5-5km，主要后延到7km。

震源體：走向滑動型，遷就NNW張扭斷裂，1為N730w，（與粵東應力場基本一致）。震中烈度：8度例2.科因納水庫

之所以具有典型意義，就在于它是迄今為止最強的水庫誘發(fā)地震(6.5級，地震序列中大于5.0級的達15次)，而又是產(chǎn)生在構造跡象最不明顯、巖層產(chǎn)狀基本水平、近200a附近沒有明顯地震活動，印度地盾，德干高原之上。庫、壩區(qū)均位于厚達1500m、產(chǎn)狀水平、自古至始新世噴發(fā)的玄武巖層之上，由致密塊狀玄武巖與凝灰?guī)r及氣孔狀玄武巖互層，凝灰?guī)r中夾有紅色粘土，滲透性不良。從以上典型實例描述可知，水庫誘發(fā)地震不同類型雖各有其特性，但概括起來它們卻有很多共性。這主要是這類地震的產(chǎn)生空間和活動隨時間的變化與水庫所在空間和水庫水位或荷載隨時間的變化密切相關．表示介質(zhì)品質(zhì)的地震序列有其固有特點和震源機制解得出的應力場與同一地區(qū)產(chǎn)生天然地震的應力場基本相同

一、空間分布特征1.震中位置震中主要集中在斷層破碎帶附近、大壩附近幾km，峽谷基巖裸露區(qū)(新豐江，丹江)。密集于水庫最大水深處及其附近(卡里巴、科因納)，往往密集成條帶狀或團塊狀，其延伸方向大體與庫區(qū)主要斷裂線平行或與X型共軛剪切斷裂平行。常分布于庫區(qū)巖溶發(fā)育部位或斷裂構造與巖溶裂隙帶的復合部位。

有的震中初期距水庫較遠而隨后逐漸向水庫集中(丹江口、蘇聯(lián)的努列克)。

丹江口水庫附近震中分布圖（1969－1975年）1、2、3、4－蓄水前天然地震，圓圈大小表示震級；5－蓄水后誘發(fā)地震；6－水庫邊界2.震源震源較淺，震源體較小，與構造地震差別十分大。大多4－7km，一般10km以內(nèi)，最深20km左右，最淺者500m。初震震源淺，隨后不斷加深。震源深度與庫容正相關。表現(xiàn)為震中區(qū)烈度高，面波強烈,有的零點幾級便有感，3級以上造成輕度破壞。由于震源極淺，水庫誘發(fā)地震往往伴有地聲。震源體小，影響范圍小。我國天然地震震級與震中烈度之間，有如下的關系式:M＝0.58I0+1.5

3.等震線形狀主要與庫區(qū)構造、巖性條件有關構造型水庫地震：橢圓形，長軸方向與所在地段的主要構造線或發(fā)震斷層走向一致或平行發(fā)生于新老地層接合部位的水庫地震：等震線的長軸方向與新地層的接合線方向一致巖溶區(qū)發(fā)生的水庫地震：等震線多為不規(guī)則的多邊形或近似圓形，且與當?shù)匕l(fā)育的巖溶形態(tài)一致或基本一致.等震線衰減迅速,影響范圍小。水庫名稱震級（Ms）震源深實際震中烈度計算震中烈度造成的破壞丹江4.79ⅦⅥ-損壞房間1904間，倒墻305處前進3.03ⅤⅢ-有掉瓦現(xiàn)象南沖2.86ⅤⅡ+掉瓦，個別房屋裂縫我國某些水庫誘發(fā)地震震中烈度比較表二、地震活動與庫水的關系1、絕大多數(shù)水庫的地震活動與庫水位或庫容正相關隨著庫水位增高，庫區(qū)的地震活動逐步增強，隨水位降低而減弱，且經(jīng)過高水位之后即發(fā)生主震。一般震前相關性好，主震后相關性差一些。

2、少數(shù)水庫區(qū)的地震活動性隨著庫水位的增加而明顯地降低，呈負相關

原因：

逆斷層應力狀態(tài)不利于發(fā)展。蠕化變形釋放能量，使地震減弱。3、滯后性一般滯后幾個月，最長幾年，主震在高水位后一段時間。與震源深淺、巖體透水性等有關。水庫名稱蓄水時間地震活動加強時間間隔時間新豐江丹江口前進南沖柘林佛子嶺1959.101967.111970.51967.71972.11954.61959.111970.1①1971.101967.81972.101954.1212417196①1970.1是根據(jù)三峽站記錄地Ma≥1.2的地震。較小地震因庫區(qū)無臺未能測得，此值不可靠據(jù)另一種資料最早為1968.3.則間距為4月。三、地震活動的序列特點

地震序列：指時間相對集中，同處于一震源體內(nèi)的一系列地震的強度和頻度隨時間變化過程，以及強度與頻度的相關性。實驗現(xiàn)象：巖石受力破裂，彈性振動，振動頻度與材料的不均勻性，強度有關，材料越不均勻，強度越低，越易產(chǎn)生高頻振動；絕對均勻材料，只產(chǎn)生一次性破裂，不產(chǎn)生微裂。低應力比較高應力狀態(tài)下，巖石更以微破裂占優(yōu)勢，即小震動頻度高。水庫水的作用下，地質(zhì)體特點：水滲入巖體使其不均勻性增加。水壓力下，使巖體產(chǎn)生微破裂，加大不均勻性。水對地質(zhì)體軟化作用，降低強度，增加粘滑性。庫水滲入深度有限，常在較淺處、低應力下產(chǎn)生巖體破裂。1.地震頻度與震級的關系

㏒N＝a–bM

N－震級≥M的地震數(shù)a－與觀測周期、觀測區(qū)大小、地震活動水平有關的常數(shù)b－受震源深度、震源均一性、震源應力條件的控制，b值越大意味著小震次數(shù)越多，說明震源介質(zhì)不均勻，應力越低。變化于0.5—1.5。是判斷構造地震與水庫地震重要依據(jù)。水庫地震：b前1.2-1.5;b余1.0-1.2構造地震：b前0.3-0.6;b余0.8-1.2b水>b構；水庫地震：b前略大于b余；構造地震：b前<<b余2.主震M0與最大余震M1的震級關系水庫地震：M0－M1＜1M1／M0≈1一般0.85-0.98構造地震：M0－M1＝1.2(淺源大震)M0－M1

與地震區(qū)應力狀態(tài)和介質(zhì)的不均一性有關震型物質(zhì)結構特征外加應力分布類型均勻均布主－余某種程度上不均勻非均勻前－主－余極不均勻很集中群震3、震型

多為前震—余震型，余震變減較構造地震慢。前震極豐富為特點如：新豐江水庫誘發(fā)地震，從蓄水到主震發(fā)生的39個月內(nèi)，共記錄到從＞0.4的前震81719次。水庫誘發(fā)地震余震活動以低速度衰減

例如我國新豐江水庫誘發(fā)地震，1960年10月18日新豐江水庫設立第一個地層臺開始至1987年12月31日止，已記錄到從＞0.6級地震337461次，活動時間持續(xù)至今，整個活動期已30余年，科因納水庫地震活動迄今仍未停止。

第三節(jié)水庫地震地質(zhì)背景條件

一、水庫區(qū)的初始應力狀態(tài)

包括：地應力場類型（正斷、逆斷、走滑）；主應力方向；應力值大小。

易發(fā)震：正斷型—走滑型—逆斷型.

正斷型最多，位于斷陷盆地邊緣的水庫最易發(fā)震。目前無一例逆斷型，即使有也是負相關。

板塊俯沖、碰撞帶屆于潛在逆沖型的應力狀態(tài)，產(chǎn)生誘發(fā)地震的可能性很小。例如環(huán)太平洋地震帶除美國西海岸一帶及新西蘭的一大部分外均屬于板塊俯沖帶，在這帶內(nèi)水庫誘發(fā)地層的震例極少。轉(zhuǎn)換斷層及大的平移斷層，諸如美國加州圣安德烈期斷層、新西蘭阿爾卑斯斷層、土耳其安納托利亞斷層等的附近地帶，由于屬潛在走向滑動型應力狀態(tài)，有產(chǎn)生誘發(fā)地震的可能性。潛在正斷型應力場產(chǎn)生水庫誘發(fā)地震的可能性最大．但在大陸上屬于此種應力狀態(tài)者限于斷裂谷型地塹帶或其它大斷陷盆地，典型震例為卡里巴。二、應變能積累程度和速率

M>4.0的水庫地震，均位于現(xiàn)代構造活動活躍區(qū)，地應力高達103—104bar;

與差值正是誘發(fā)地震滯后的原因之一。

地震發(fā)生于應變速率很高地區(qū)，但太高地區(qū)不一定發(fā)震，往往為中等偏高地區(qū)。水庫地震很少見于現(xiàn)代強震區(qū)，而往往在該區(qū)的附近地區(qū)，因為水誘發(fā)作用相對高應變速率微不足道。

當?shù)貧嶋H應變速率>巖體臨界應變速率時才產(chǎn)生破裂。在應變積累速度很低的穩(wěn)定地塊內(nèi)部，如俄羅斯地臺、西伯利亞地臺、加拿大地盾、非洲地盾等地，產(chǎn)生誘發(fā)地震的可能性很低，在這些地方有很多高壩、大庫，均無明顯的水庫誘發(fā)地震。

三、構造條件

斷裂、裂隙發(fā)育情況，它們作為震源體和導水介質(zhì)。注意活動斷裂、深大斷裂、地熱活動斷裂。斷裂與現(xiàn)代地應力關系。

明顯的新構造活動跡象是天然地震也是水庫誘發(fā)地震的必要條件。地熱流高是已有水庫地震震例一般都具有的條件。它表明新構造活動影響到地殼深部或達到地幔。反映地熱流高的現(xiàn)象是近期火山活動和溫泉。

四、巖性條件有人將巖性的易發(fā)震性劃分如表：堅硬、多裂隙、易發(fā)震。大多為碳酸性巖區(qū)及火成巖。巖性結構發(fā)震程度震源松軟巖土無裂隙巖體塊狀微、弱極淺層狀微、少發(fā)極淺構造破碎巖體塊狀中、強、易發(fā)3-5km層狀弱3-5km巖溶型裂隙巖溶型弱、易發(fā)極淺構造破碎巖溶型弱或強、易發(fā)4-5km或8-10km五、水文地質(zhì)巖體透水性、天然地下水位、巖溶發(fā)育、第四系厚度、地下封閉環(huán)境。巖體透水性十分重要，據(jù)40多個水庫和深井注水資料，測得巖體滲透率

巖體透水率隨深度而減小，米勒1981年提出：

（—衰減系數(shù)，0.1-0.2；Z—深度；—地表巖體透水率）Bredhocht等1968年提出，只要巖體滲透率在毫微達爾西量級，就可保持有孔隙水壓力（可測）。謝原定等人認為，地表淺層5km內(nèi)，圍壓和溫度對滲透率影響在一個數(shù)量級之內(nèi)。原始地下水位低以及蓄水后具有利于庫水向深部滲入的通道，是有利于空隙水壓力效應的良好水文地質(zhì)條件。

第四節(jié)水庫誘發(fā)地震的水誘發(fā)機制一、水巖作用機理1.水的物理化學效應★降低巖體及結構面強度至，＊潤滑作用＊軟化作用＊泥化作用物理化學效應空隙水壓力效應荷載效應巖體★促進巖體斷裂的生長＊楔裂作用：高壓水使封閉裂隙局部應力集中，使裂紋擴展、生長、串通，引起局部應變能釋放、產(chǎn)生微震。＊應力腐蝕作用：巖石有的礦物（如石英），在臨界溫度以下，只要溫度降低很小時，強度可大大降低，而水的作用可使其溫度降低，從而使巖體破壞時間縮短，裂紋發(fā)展加速。＊高滲流梯度效應2.水的荷載效應

垂直變形、撓曲變形附加應力庫基垂直沉陷庫基水平位移擠壓拉張淺層深層

水荷載（1）壓力，例：對卡里巴水庫計算，水深127m（相當庫盆壓力13bar），計算得5km處，垂直壓力增量6.68bar、剪應力增量2.12bar、而該處巖體應力可達1000bar，相比之下，增量微小，約以衰減。（2）沉陷，例：新豐江水庫，水位105m，計算庫盆中心下沉10-11cm（實測10cm），10km處，下沉值為0，水平位移向庫心收縮，邊緣最大。6km處為轉(zhuǎn)換帶，向下位移正好與上面相反。

庫盆受荷，深處的附加應力符合布涅斯克問題解。認識：

對于大庫盆，大水深，荷載作用才有一定意義；對淺源地震及臨界應力狀態(tài)有一定作用；大庫盆兩側垂直裂隙，限制應力向外圍擴散（如斷陷盆地）作用更大。3.水的孔隙水壓力效應h●Aσ1σ1σ3σ3正斷層蓄水后：水荷載效應長期蓄水后：孔隙水壓力效應二、不同天然構造應力場條件下水庫地震的誘發(fā)機制σ1σ3走滑型蓄水后：水荷載效應長期蓄水后：孔隙水壓力效應σ1σ1σ3σ3逆斷層蓄水后：水荷載效應長期蓄水后：孔隙水壓力效應

第五節(jié)工程地質(zhì)研究

大型水庫（壩高>100m，庫容20億m3),建庫前應將水誘發(fā)地震作為專題研究，作出預測。水庫建成后應作進一步監(jiān)測研究。建庫前，分二階段進行。

第一階段：了解區(qū)域構造背景，區(qū)域應力場，現(xiàn)代構造活動性（包括地震、活斷層、地震應變速率、地熱等）了解庫區(qū)基本地質(zhì)條件（巖性、構造、地震、水文地質(zhì)等）結合水庫水位、庫容等大概確定有無發(fā)震的基本條件。重要方法：與已發(fā)震水庫的條件進行類比（包括已發(fā)震類分析和同條件下無震類比）

第二階段：

認為有必要進一步研究誘震問題時，作詳細的勘察工作。地應力調(diào)查——鉆孔測量，配合其它方法。庫區(qū)巖體透水性——壓水實驗，理論推算。監(jiān)測工作——活斷層、位移、測震。預測工作——地質(zhì)模型，數(shù)學模型，預測。(一).可行性階段的研究目的是初步判定產(chǎn)生可能性，因之進行下列研究是必要的。1.區(qū)域地質(zhì)及地應力狀態(tài)研究。主要是查明是否存在有利于水庫誘發(fā)地震產(chǎn)生的上述大地構造及區(qū)域地質(zhì)條件。根據(jù)大地構造部位、天然地震層源機制及活斷層錯動機制，判定現(xiàn)代地應力場的基本特征，還需要判定近期活動斷層的空間方位、水庫位置及附加應力是否有利于斷層活動。2.地震歷史研究：歷史地震及近期地理的震級、烈度、震中分布、震源深度、震源機制及與近期活動斷層間的關系。

庫誘發(fā)地震危險性初步評價工作框圖汪雍熙等參照地震危險性分析方法，考慮到水庫誘發(fā)地震研究的最新進展和水庫誘發(fā)地震的特殊規(guī)律，提出了一套邏輯上比較嚴密、工作步驟上充分程式化的水庫地震危險性初步評價方法，使獲得的成果能與天然地震危險性評價具有可比性和相近的可信度。

早期研究如判定有水庫誘發(fā)地震可能性且預計烈度大于基本烈度，應在選壩后進行以下詳細研究以進一步判定可能性。1.水庫及壩區(qū)地質(zhì)地貌及構造新活動性的詳細勘察2.設置固定地震臺網(wǎng)進行地震監(jiān)測；3.進行地應力測量確定構造應力值及方向，以及它們隨深度的變化；(二)初步設計階段的研究及蓄水的監(jiān)測4.測定有可能活動的斷層帶上下盤的透水性和斷層帶的地下水位；5.在水庫附近布設精密水準測量網(wǎng)，進行定期量測，以便了解蓄水前后的地形變；6.對伴有地震活動的活斷層埋設儀器，以便進行蓄水前后活動性的對比。(三)建庫發(fā)震后的工程地質(zhì)研究水庫建成蓄水后地震活動頻繁，應進行以下專門研究：1.增設流動臺站進行精確測震工作．測定震源位置，參數(shù)，研究地震序列，確定它與斷裂的關系2.裝置地應力測試裝置觀測地應力變化．裝置傾斜儀等以觀察地形變；3.定期進行精密水準測量與跨斷層短基線三角測量，特別是較高震級的地震發(fā)生要立即測量并與地震前對比；4.研究庫水位變動、庫容增減及水庫充水速率變化與地震頻度、震級之間的關系；5.研究較強誘發(fā)地震的震害及地震影響場特征；6.對庫區(qū)主要巖石類型進行巖石力學測試，測定它們的力學參數(shù)；7.對誘發(fā)地震的發(fā)展趨勢作出評價與預測；8.配合設計、施工人員，對震害防治與處理措施提出建議。發(fā)震可能性預測：

誘發(fā)地震可能性預測方法很多，慨率統(tǒng)測方法（由美國的佩克D.R.Packer提出）

統(tǒng)計分析因素：庫深（D）、庫容（V）、地應力場（S）、斷裂活動性（F）、優(yōu)勢巖性條件（G）

目前為止還不完全明白誘發(fā)地震的必要條件，只能從現(xiàn)有的大型水庫已發(fā)震與不發(fā)震者的條件出發(fā)，找出比較公認的密切因素，進行統(tǒng)計分析，這些因素如下表。

誘震因素及其狀態(tài)

誘震因素因素