بخشی از مقاله
چکیده
آبگیری یک مخزن با ارتفاع 100 متر تغییر تنشی در حدود 1 Mpa بر کف مخزن ایجاد می کند،این در حالی است کهمشاهده شده تغییرات تنش در حدود 0/01 Mpa نیز در رخداد پدیده لرزه خیزی القایی تاشی از مخازن سدها - Reservoir Induced Seismicity; RIS - کفایت میکند، همینطور تغییرات کوچک تنش ناشی از زمینلرزه های طبیعی در یک منطقه گسلی می تواند سبب تقویت و پیش اندازی و یا حتی تعویق فعالیت گسل های همسایه شوند. مطالعات آزمایشگاهی نشانگر آن است تغییرات فشار منفذی در حدود 1Mpa برای تحریک و چکانش زمینلرزه کافی است - تلوانی، . - 2000 از آنجاییکه در ایران بیش از 50 سد ساخته شده وجود دارد و به همین تعداد در دست ساخت می باشد و با توجه به لرزه خیزی مناطق مختلف ایران و موارد ذکر شده، پدیده RISنه تنها از نظر امنیت ملی، بلکه از دیدگاه کاملاً اقتصادی شایسته توجه و شناخت بیشتری است نسبت به آنچه که اکنون در ایران و اکثر مناطق جهان به آن می شود. از اینرو، در این پژوهش سعی شده
مشخصات کلی زمینلرزه های القایی متاثر از مخازن مصنوعی آب از دیدگاه زمینساختی، ساز و کار القایی و همچنین چگونگیتاثیر اینگونه مخازن در زمان رخداد چنین زمینلرزه هایی بررسی شود.
واژگان کلیدی: زمینلرزه القایی، مخازن مصنوعی سد، لرزه خیزی
-1 مقدمه
علل مختلفی همچون آبگیری مخازن سدها، برداشت معادن و ذخایر نفت و چاه های تزریق، امکان وقوع لرزه خیزی القایی رافراهم می کنند، در این میان لرزه خیزی القایی ناشی از آبگیری مخازن سد از دیگر انواع شناخته شده تر است. در بروززمینلرزه های القایی ناشی از مخازن سدها دو عامل -1 وضع مخزن سد و نحوه ذخیره آب و -2 خصوصیات لرزه زمینساختیمنطقه موثر شناخته شدهاندزمینلرزه. های القایی عموماً در نزدیکی مخزن و در اعماق کانونی کم رخ می دهند، همچنین تعداد زمینلرزه های کوچک بیشتر از زمینلرزه های بزرگ است؛ این نوع زمینلرزه ها بطور مشخص پس از آبگیری دارای فراوانی بیشتری هستند و با افزایش سطح آب مخزن تعداد این زمینلرزه ها بطور واضحی افزایش می یابد. آبگیری مخزن می تواند تعداد زمینلرزه ها را در ناحیه زمینساختی که از قبل فعال بوده، بیشتر کند و یا باعث رخداد زمینلرزه در منطقه ای شود که غیر فعال بوده است.
افزایش لرزه خیزی محلی می تواند به صورت وقوع تعداد زیادی زمینلرزه بی خطر باشد و یا تعدادی زمینلرزه مخرب باشدعموماً. زمینلرزه های متوسط تمایل دارند در مناطقی رخ دهند که اولاً ارتفاع آب بیشتر از 100 متر باشدو ثانیاً حجم مخزن قابل ملاحظه بوده و لااقل بیشتر از 1 میلیون کیلومتر مکعب باشد. اکثر رخدادهای القایی مرتبط با مخازن،در فاصله حداکثز 30کیلومتری مخزن مشاهده شده اند و بزرگترین آنها عموماّ در فاصله زمانی بسیار کم با پر شدن مخزن - پس از چند روز - رخ می دهند، اما در برخی مناطق گاهی پس از چند سال از پر شدن مخزن زمینلرزه بزرگی رخ میدهد - گوپتا،. - 2002 در این پژوهش مشخصات لرزه خیزی القایی ناشی از مخازن مصنوعی آب از دیدگاههای مختلفزمینساختی، زمانی و مکانی بررسی شده است.
-2 مشخصه زمینساختی زمینلرزه های القایی مرتبط با مخازن سدها
نتایج حاصل از تحقیقات انجام شده پیرامون مشخصات زمینلرزه های القایی مرتبط با مخازن عبارتند از:
-1 پارامتر زمینساختی b پیشلرزه ها بالاتر از bپسلرزه ها و هر دو عموماً بالاتر از b زمینلرزه های طبیعی منطقه و حتی ناحیهای می باشند؛ این پارامتر در زمینلرزه های طبیعی بسته به شرایط زمینساخت منطقه ای بین 0 تا 1 متغیر است؛ به عنوان مثالمقدار آن در منطقه آفریقا 0/47، در یونان 0/5 و 0/8 در هندوستان برآورد شده است اما در زمینلرزه های القایی پارامتر موردنظرمعمولاً بین 1 تا 2 گزارش شده است. این پارامتر بطور تجربی از طریق رابطه زیر قابل محاسبه است - اتسو، : - 1969
-2 علاوه بر پارامتر زمینساختی بالای b، اختلاف بزرگی بزرگترین پسلرزه نسبت به زمینلرزه اصلی در مناطق RIS بالا است.که M0 بزرگی زمینلرزه اصلی و M1 بزرگی بزرگترین پسلرزه است. در مناطق RIS هر قدر مقدار M0-M1 یا M1/ M0کوچکتر باشد پارامتر زمینساختی b در آن مناطق بزرگتر خواهد بود - مک اویل و کاسدی، . - 1967
-3 در مناطق RIS، نرخ کاهش پسلرزه ها نسبت به زمان کندتر از دیگر مناطق است، رابطه کاهش پسلرزه نسبت به زمان بصورت زیر تعریف می شود:که h و c مقادیر ثابت، n - t - تعداد پسلرزه ها در واحد زمان می باشد. h در مناطق RIS کوچکتر از سایر مناطق است، مقدار h نشانگر نرخ کاهش پسلرزه ها می باشد که با استفاده از آن می توان به میزان تنش و شرایط فیزیکی منطقه پی برد. t زمان درنظر گرفته شده پس از وقوع زمینلرزه اصلی است - مگی ،. - 1963
-4 الگوی پسلرزه - پیشلرزه در مناطق RIS مشخص بوده و متناظر با مدل دوم مگی می باشد، در حالی که زمینلرزه های طبیعی در نواحی مورد بحث با مدل اول مگی همخوانی دارند - مگی، . - 1963
-1-2 الگوی پسلرزه- پیشلرزه مگی
مگی - 1963 - الگوی پسلرزه- پیشلرزه به دست آمده از مدلهای تجربی را در سه گروه تقسیم بندی کرده است و آنها را با الگوی زمینلرزه طبیعی مقایسه کرده است - شکل . - 1 اختلاف بین این سه مدل ناشی از وضعیت ساختاری محیط و توزیع فضایی تنشهای بکار رفته می باشد که در زیر توصیف شده اند.
نوع اول: در این مدل محیط همگن و تنش موجود در آن یکنواخت می باشد، در این حالت زمینلرزه اصلی بدون هیچگونه
پیشلرزه ای رخداده سپس پسلرزه های فراوان الاستیکی رخ می دهند.
نوع دوم: هنگامی که محیط ترجیحاً ناهمگن و یا تنش اعمال شده غیر یکنواخت باشد، در این حالت شوکهای الاستیکی کوچکی قبل از شوک اصلی رخ می دهند و سپس پسلرزه های فراوانی به دنبال شوک اصلی رخ می دهند.
نوع سوم: در این حالت ساختار محیط شدیداً ناهمگن بوده و یا تنش اعمال شده بطور قابل توجهی متمرکز در یک بخش می باشد، در این شرایط طوفانی از زمینلرزه ها رخ می دهد که به تدریج افزایش یافته وپس از مدتی کاهش می یابند.
