Biểu hiện hoạt động động đất kích thích tại một số hồ thủy điện ở Việt Nam

Trong khuôn khổ bài báo này, các tác giả tiến hành nghiên cứu đặc trưng hoạt động động đất kích thích tại một số hồ thủy điện ở Việt Nam. Kết quả cho thấy: Tại khu vực thủy điện Hòa Bình, Sông Tranh 2 và Sơn La đã xuất hiện động đất kích thích có M > 4,0. Các công trình thủy điện này đều có độ sâu lớn nhất của đáy hồ trên 100 m và cấu trúc địa chất là đá gneis, granit hay đá vôi. Động đất kích thích hồ thủy điện Hòa Bình, Sông Tranh 2 và Sơn La là loại phản ứng nhanh. Sự thăng giáng độ cao mực nước hồ có liên quan tới tần suất xuất hiện động đất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Biểu hiện hoạt động động đất kích thích tại một số hồ thủy điện ở Việt NamKhoa học Tự nhiênBiểu hiện hoạt động động đất kích thíchtại một số hồ thủy điện ở Việt NamCao Đình Trọng1, Thái Anh Tuấn1, Cao Đình Triều2*, Lê Văn Dũng1, Nguyễn Đắc Cường1Viện Vật lý địa cầu, Viện Hàn lâm KH&CN Việt NamViện Địa vật lý ứng dụng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam12Ngày nhận bài 5/2/2018; ngày chuyển phản biện 9/2/2018; ngày nhận phản biện 14/3/2018; ngày chấp nhận đăng 26/3/2018Tóm tắt:Trong khuôn khổ bài báo này, các tác giả tiến hành nghiên cứu đặc trưng hoạt động động đất kích thích tại một số hồ thủyđiện ở Việt Nam. Kết quả cho thấy:- Tại khu vực thủy điện Hòa Bình, Sông Tranh 2 và Sơn La đã xuất hiện động đất kích thích có M > 4,0. Các côngtrình thủy điện này đều có độ sâu lớn nhất của đáy hồ trên 100 m và cấu trúc địa chất là đá gneis, granit hay đá vôi.- Động đất kích thích hồ thủy điện Hòa Bình, Sông Tranh 2 và Sơn La là loại phản ứng nhanh. Sự thăng giáng độcao mực nước hồ có liên quan tới tần suất xuất hiện động đất.- Có thể sử dụng tỷ số Vp/Vs như một đại lượng chủ yếu trong khoanh vùng dự báo nguồn phát sinh động đất kíchthích. Nguồn phát sinh động đất tự nhiên liên thông với hồ và có Vp/Vs = 1,63-1,69 là nơi có nguy cơ phát sinh độngđất cao nhất.- Hồ thủy điện Hòa Bình không còn có khả năng xuất hiện động đất kích thích. Động đất kích thích thủy điện SôngTranh 2 tuy vẫn còn hoạt động song sẽ có cấp độ mạnh nhỏ hơn 4,7. Động đất kích thích hồ Sơn La còn tiếp diễntrong thời gian tới và với cấp độ mạnh có thể lớn hơn 4,3, đạt tối đa là 5,0. Từ khóa: Động đất kích thích, hồ thủy điện, Việt Nam.Chỉ số phân loại: 1.5Mở đầuNhững trận động đất xảy ra liên quan với các hoạt động củacon người được gọi là động đất kích thích. Một số hoạt độngphổ biến dẫn đến kích thích động đất xảy ra là: Các vụ nổ lớnxảy ra trong lòng đất, sự tích nước tại các đập cao như đập chứanước thuỷ lợi hay thuỷ điện, sự bơm chất lỏng vào đất đá ở dướisâu, sự rút tháo nước từ các thành tạo chứa nước gần mặt đấthoặc trên mặt, khai thác hầm lò trong các mỏ. Các nhà địa chấnthế giới đã phân loại động đất kích thích liên quan đến hồ chứathành hai nhóm [1-3]: Loại phản ứng nhanh, xảy ra ngay saukhi hồ chứa được tích nước và loại phản ứng chậm, xảy ra saumột số năm khi hồ bắt đầu được tích nước. Trong các trườnghợp đã biết về động đất kích thích (chỉ tính M ≥ 4,0) có thể chiathành ba nhóm sau [3]: Động đất có cấp độ mạnh, M ≥ 6,0 (4trường hợp); Động đất có cấp độ mạnh, M từ 5,0 đến 5,9 (10trường hợp); và Động đất có cấp độ mạnh, M từ 4,0 đến 4,9 (27trường hợp, trong đó có Hòa Bình, Sông Tranh 2 và Sơn La củaViệt Nam, bảng 1).Bảng 1. Các công trình thủy điện ở Việt Nam đã quan sát đượchiện tượng động đất kích thích hồ chứa có cấp độ mạnh trên4,0.TT1Đơn vịHòaBìnhSông Đà105°19’26.00”E20°48’02.9“N2 Tọa độ3 Diện tích lưu vựckm251.700Sông Tranh 2Sơn LaSông TranhSông Đà108°08’52”E15°19’53”N103°59’42.00”E21°29’47.00”N1.10043.7604 Mực nước dâng trung bình m1171752155 Dung tích toàn bộ4,8710,7409,260Đất đá hỗn hợpBê tông đầm lăn Bê tông đầm lăn109m36 Đập dâng7 Cao trình đỉnh đậpm123170228,18 Chiều cao đập lớn nhấtm128961379 Chiều dài đỉnh đậpm7346401.00010 Công suất lắp máyMW1.9201902.40011 Số tổ máyTổ máy62619882010201112 Năm tích nước đến cao trình tối đa13Tác giả liên hệ: Email: cdtrieu@gmail.com*60(6) 6.2018Nội dungTrên sông25Động đất kích thích lớn nhất đã quan4,9 (năm 1989)sát thấy4,7 (năm 2012) 4,3 (năm 2014)Khoa học Tự nhiênExpression of triggered earthquakesat some hydropower plant reservoirsin VietnamDinh Trong Cao1, Anh Tuan Thai1,Dinh Trieu Cao2*, Van Dung Le1, Dac Cuong Nguyen11Institute of Geophysics, VAST2Institute of Applied Geophysics, VUSTAReceived 5 February 2018; accepted 26 March 2018Abstract:In this paper, the authors present the expression of triggeredearthquakes at some hydropower plant reservoirs inVietnam. The research results indicated that:- The triggered earthquakes with M > 4.0 have occurredat the Hoa Binh, Song Tranh 2 and Son La hydropowerplant reservoirs. These reservoirs all have more than100 m depth and locate on gneiss, granite or limestonerock backgrounds.- Triggered earthquakes at the Hoa Binh, Song Tranh 2and Son La hydropower plant reservoirs are the rapidones. The earthquake frequency has close ties with thewater level change.- Vp/Vs ratio can be used as the main factor determiningthe triggered earthquake source. The natural earthquakesources linking with the reservoir and having the Vp/Vs ratio of 1.63-1.69 have the highest risk of triggeredearthquake occurrence.- There is no risk of triggered earthquake occurrence atHoa Binh hydropower plant’s reservoirany. Triggeredearthquakes in the Song Tranh 2 reservoir continueoccurring with the magnitude of smaller than 4.7. Inthe Son La reservoir, triggered earthquakes continueoccurring in the coming time with the magnitude ofmore than 4.3 and may reach a maximum of 5.0.Keywords: Hydropowerearthquake, Vietnam.plantClassification number: 1.560(6) 6.2018reservoir,triggeredĐộng đất kích thích không xảy ra ở mọi vùng hồ. Nó chỉxảy ra ở những vùng hồ có điều kiện địa chất, kiến tạo thuận lợi:Là vùng hoạt động, ứng suất kiến tạo trong đá đã đạt đến giớihạn, tồn tại các đứt gãy đủ lớn liên quan với hồ về mặt thuỷ văn.Trong điều kiện ứng suất đã đạt tới hạn thì ứng suất gia tăng gâynên bởi cột nước trong hồ tuy rất nhỏ nhưng có thể đóng vai tròcơ cấu thúc đẩy. Còn nước thấm sâu theo khe nứt và đứt gãylàm thay đổi áp suất lỗ rỗng, giảm ma sát mặt trượt, thúc đẩyquá trình xảy ra động đất [1-3].Động đất kích thích cũng đã xuất hiện tại một số hồ thủyđiện ở Việt Nam, trong đó đáng lưu ý nhất là: Hòa Bình, SôngTranh 2 và Sơn La:- Ngày 23/5/1989 một trận động đất có độ lớn M = 4,9 ...