• ورود
  • سبد خرید شما خالی است.

ورود

شناخت زمین لرزه های القایی

۱۳۹۶-۰۵-۳۱

زلزله
بر اساس علم زلزله شناسی، زمین لرزه ها هنگامی بروز می کنند که تنش های زمین ساختی در طول یک گسل انباشته شوند تا به یک نقطه بحرانی
برسند، و ناگهان تنش ها تخلیه می شوند.
زلزله های مصنوعی را زلزله های تحریک شده می نامند که ناشی از عوامل طبیعی نبوده و در دهه های اخیر به دلیل عملکردهای بشر روی پوسته
زمین رخ داده اند.
بنابراین باید انتظار داشت که مراکز این نوع زلزله های کاذب در نواحی فعالیت های انسانها و حوالی آن قرار گیرد.
این حرکات معموال با آشفتگی و بر هم زدن موازنه طبیعت همراه بوده است و نسبت مستقیمی بین زلزله های تحریک شده و فعالیت های انسانی
وجود دارد.
در این سالها زلزله هایی ثبت شده اند که منشاء آنها حرکات تکتونیکی زمین یا فعالیت آتشفشانها نبوده است.
بزرگی آنها اغلب متوسط بوده اما در چند موردی بیش از ۶ ریشتر نیز ثبت شده اند و باعث ایجاد خسارات و صدمات مالی و جانی بسیاری گشته اند.
یکی از عمده ترین عوامل ایجاد کننده زلزله های مصنوعی زلزله القایی مخازن و دریاچه های سدهای بزرگ میباشد که مخازن آنها بیش از ۸۰ تا ۱۰۰ متر عمق دارند. در حقیقت انسان با ایجاد سد بر روی رودخانه، وضعیت طبیعی محیط را که طی سالیان دراز حاصل شده است برهم میزند و فشارهایی را به الیه های زیرین آن وارد میسازد که تا قبل از آن را تجربه نکرده است و طبیعتا اگر نیروهای قابل توجهی به زمین زیر دریاچه و کوه های اطراف وارد شود در ابتدا با رفتار جنس مصالح خود آن را به صورت انرژی جنبشی ذخیره کرده و اگر میزان بارهای وارده بیشتر از تحمل و تنش مصالح باشد آن را همانند انتشار امواج ارتجاعی آزاد کرده که باعث زمین لرزه های مصنوعی میشود.

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

بنابراین در صورت وجود شرایط خاص زمین ساختی و زمین شناسی، ساختن سدهای بزرگ و تشکیل دریاچه های عمیق در پشت سدها موجب بروز زلزله یا تغییراتی در میزان فعالیت لرزه ای مناطق اطراف می شود. حتی در مناطقی که از نظر زلزله خیزی قبال با ثبات و آرام شناخته شده اند، در پاره ای از موارد ایجاد دریاچه های مصنوعی ممکن است باعث تحریک مکانیسم جنبش های کوه زایی، انباشت تنش، و در نتیجه رهایی تنش های انباشته ای شود که گاهی به صورت زلزله نمود می یابد.

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

لرزه خیزی القایی ناشی از آبگیری سدها
به طور کلی ساخت سد بصورت زیر میدان تنش طبیعی را تغییر میدهد:
الف- وارد کردن وزن اضافه ناشی از بارگذاری ارتفاع آب پشت سد
ب- افزایش فشار آب منفذی در سطح شکستگی ها
ج-کاهش اصطکاک سطح گسلها بخاطر نقش نرم کنندگی و روغن کاری آب

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

عوامل مهمی که در بروز این گونه زلزله هایی موثر است:
شرایط مخزن سد و نحوه ذخیره آب
روند افزایش ارتفاع آب، به ویژه افزایش سریع بعد از یک دوران طوالنی رکود نسبی در تغییرات آن
رسیدن سطح آب ذخیره شده به باالترین حد
مدت زمانی که آب دریاچه در باالترین حد نگه داشته می شود
ایجاد چاه های بهره برداری و تزریق آب
انفجارات هسته ای
انفجار و باربرداری معادن
ویژگی های زمین شناسی، زمین ساختی، زلزله شناسی
وجود درزها و منافذ در الیه های زیر دریاچه سد

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

مراکز این زمین لرزه های کاذب در سدها معموال در کف مخزن و یا در مجاورت آن و در فاصله کانونی تا عمق ۱۰ کیلومتری قرار دارد. نمونه یکی از این زمین لرزه های مصنوعی زلزله سد کوینا در هندوستان که با بزرگی شش و نیم ریشتر در سال ۱۹۶۷ میالدی رخ داده است. این زلزله در منطقه ای به شعاع ۴۰۰ کیلومتر احساس شد و در ناحیه ای به شعاع ۶۰ کیلومتر باعث تخریب گردید.

در میان علل و عواملی که باعث ایجاد زمین لرزه های مصنوعی بر اثر ایجاد سدهای بزرگ میشود نکات زیر ضروری است:
۱ -کاهش مقاومت سنگها و صخره ها در اثر جذب آب
۲ -گسترش ترک ناشی از تراوش آب و افزایش فشار آب مخزن
۳ -کاهش اصطکاک در ناحیه شکست تحت تاثیر فشار آب مخزن
۴ -تغییر تعادل وزنی در پوسته زمین ناشی از نیروهای زیاد مخزن

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

در شرایطی که سدی در نزدیک گسل های فعال احداث شده باشد، نفوذ آب در سطوح جدائی گسل ها سبب لغزنده شدن آنها می شود و به این
ترتیب، جابجایی کمر باال و کمر پایین گسل نسبت به یکدیگر آسان تر صورت می گیرد. به عالوه نفوذ آب به طبقات پایین تر باعث افزایش فشار بین منافذ سنگ های موجود در عمق می شود. به این سبب فشار هیدرولیکی ناشی از تشکیل دریاچه های مصنوعی در الیه ها و طبقات متمرکز و متراکم شده، و به وقوع زمین لرزه کمک می کند.

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

معمولا بزرگی زلزله های القایی کم است و خیلی کمتر از زلزله مبنای طراحی در سد ها می باشد ، لذا زلزله های مزبور بطور مستقیم تاثیری در پایداری سد ها ندارند ، اما وقوع زلزله های مکرر با بزرگی پایین ممکن است منجر به سست شدن دامنه ها و وقوع لغزش در داخل مخزن و اطراف آن گردد ، یا وقوع زلزله های کوچک روند لرزه خیزی منطقه را تغییر دهند، لذا از این نظر مطالعه زلزله های القایی سدها اهمیت دارد .
برای مثال تنها در سال ۲۰۱۴ ، ۶۵۹ زلزله القایی ناشی از احداث سد با شدت بیش از ۳ ریشتر در آمریکا رخ داده است که افراد بسیاری در
نواحی سد آن را حس کرده اند.

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

سد مسجد سلیمان
سد مسجد سلیمان یا سد گدار لندر در استان خوزستان بر روی رودخانه کارون احداث شده است
سد سنگریزه ای با هسته رسی قائم
ارتفاع از پی : ۱۷۷ متر
عرض تاج : ۱۵ متر
طول تاج : ۴۹۷ متر
حجم دریاچه : ۲۶۱ میلیون متر مکعب در سطح تراز نرمال
بدنه سد و حجم آب دریاچه آن در تغییر روند لرزه خیزی منطقه و به ویژه در ایجاد زمین لرزه های القایی نقش بسزائی ایفا می کنند. به دنبال اتمام آبگیری مخزن – ۲۵/۰۶/۲۰۰۲ با توجه به داده های شبکه های ملی و جهانی چون کاتالوگ پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله شاهد
افزایش لرزه خیزی ها در منطقه مخزن سد بودیم و ۹۰ روز پس از اتمام آبگیری در تاریخ ۲۵/۰۹/۲۰۰۲ زمین لرزه ای با بزرگی۶/۵ =Mw در منطقه ۱۱ سد مسجد سلیمان رخ می دهد.

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

موقعیت اکثر زمین لرزه ها پس از آبگیری در قسمت شرق دریاچه سد در منتهی الیه گسل باغ ملک و در محل زیر مخزن مکان یابی شدند.
علی رغم نداشتن یک شبکه محلی در هنگام وقوع زمین لرزه ۲۵/۰۹/۲۰۰۲( ۶/۵ =Mw )به روشنی می توان القایی بودن این زمین لرزه را با استفاده از نتایج حاصل از محاسبات آماری انجام شده و با داشتن منحنی تغییرات سطح تراز آب از ابتدای آبگیری مخزن و نیز پس لرزه های مکان یابی شده این زمین لرزه توسط تک ایستگاه نصب شده در محل مخزن پس از وقوع زمین لرزه، اثبات نمود. زمین لرزه ۲۵/۰۹/۲۰۰۲ مسجد سلیمان با بزرگی۶/۵=Mw در واقع اولین و بزرگترین زمین لرزه القایی است که در ایران شناسایی و رویداده است.

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

سد تجن :
سد مزبور در منطقه فعال و لرزه خیز البرز و در نزدیکی گسلهای مهمی نظیرشمال البرز قرار دارد.
این سد اولین بار در سال ۱۹۹۷ آبگیری شده است.
نبود زلزله در سالهای قبل از ۲۰۰۰ و افزایش تعداد وقوع زلزله ها بعد از این سال نشان دهنده تاخیر زمانی در بروز زلزله ها بعد از آبگیری سد می باشد در شکل زیر پراکندگی زلزله ها در اطر اف سد نشان داده شده است. عمده زلزله ها در جنوب سد و سمت مخزن آن و در محدوده گسلهای مهم البرز قرار دارد.

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

سد کارون ۳:
سد کارون ۳ در پهنه لرزه خیز زاگرس قرار دارد .
این سد اولین بار دراکتبر ۲۰۰۴ آبگیری شده است.
افزایش فراوانی زلزله ها بعد از آبگیری سد در شکل کامالٌ مشهود می باشد.
زلزله ها در جنوب غرب وغرب محور سد فراوانی بیشتری دارند.

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

سد شیرین دره :
این سد در پهنه لرزه زمین ساخت کپه داغ قرار دارد.
آبگیری سد در اوایل سال۲۰۰۴ میالدی صورت گرفته است
مشاهده میگردد که بالفاصله بعد از آبگیری سد زلزله های القایی به وقوع پیوسته است.

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

سد لار:
این سد در سال ۱۳۵۹ آبگیری شد ولی هیچگاه تراز آب به حد پیش بینی شده نرسید .
سد الر بعلت مشکالت آبندی و فرار آب از سد از جمله سدهای معروف دنیا می باشد که در کتابهای درسی بعنوان الگویی از مکان یابی نامناسب ساختگاه سد از آن یاد میگردد .
در شکل زیر زلزله های به وقوع پیوسته در شعاع ۳۰ کیلومتری نشان داده شده است، مشاهده میگردد که زمین لرزه ها در اطراف سد پراکنده هستند و روند خاصی ندارند.

زلزله مصنوعی و آشنایی به علم زمین شناسی

 محققین : حدثه ارسطا – فاطمه زارعیان

۱۳۹۶-۰۵-۳۱
شهریور ۱۳۹۶, ۱

۰ پاسخ در "شناخت زمین لرزه های القایی"

ارسال یک پیغام