Tài liệu Đánh giá hiện tượng động đất kích thích tại thủy điện sông tranh 2

Nội dung text: Tài liệu Đánh giá hiện tượng động đất kích thích tại thủy điện sông tranh 2

1. T¹p chÝ KHKT Má - §Þa chÊt, sè 43, 4-2014, tr.39-46 ĐÁNH GIÁ HIỆN TƯỢNG ĐỘNG ĐẤT KÍCH THÍCH TẠI THỦY ĐIỆN SÔNG TRANH 2 LÊ TRỌNG THẮNG, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tóm tắt: Bài báo đã nêu đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực xây dựng thủy điện Sông Tranh 2, khái quát tình hình xảy ra động đất trong khu vực cũng như nêu lên diễn biến của động đất xảy ra tại thủy điện Sông Tranh 2 kể từ khi tích nước. Trên cơ sở phân tích các điều kiện về địa chất, diễn biến của động đất cũng như kết quả thống kê các trận động đất kích thích đã xảy ra trên thế giới, tác giả bài báo đã đi đến kết luận: động đất xảy ra tại thủy điện Sông Tranh 2 là động đất kích thích liên quan chủ yếu với yếu tố thấm nước qua đứt gẫy bậc 2 và đưa ra dự báo diễn biến cũng như cường độ của động đất xảy ra tại đây. Dự án Thủy điện Sông Tranh 2 được xây plagiocla biotit, ít đá phiến thạch anh biotit, dựng trên sông Tranh, thuộc hệ thống sông Vũ phiến thạch anh biotit-graphit. Gia - Thu Bồn với quy mô công trình có - Hệ tầng Khâm Đức (PR1kd) phân bố rộng MNDBT:175 m; MNC: 140 m. Đập chính cao rãi, chiếm diện tích khoảng 80 km2. Hệ tầng này trên 97 m. Công suất nhà máy dự kiến 190 gồm: tập 1 có thành phần các đá phiến kết tinh, MW. Đập của nhà máy cách trung tâm huyện lỵ đá phiến plagiocla- thạch anh-biotit, đá phiến Bắc Trà My khoảng 10 km về phía tây. Nhà thạch anh – plagiocla-biotit, đá phiến thạch anh máy thủy điện nằm bên trái, cách hạ lưu đập 4 có granat; tập 2 có thành phần chủ yếu là km. Hồ chứa nước kéo dài theo thung lũng sông amphibol xen kẹp phiến kết tinh; tập 3 chủ yếu tranh, sông Pui và các suối lớn: Nước Tà, Nước là gneis, gneis amphibol, gneis amphibol-biotit. Tà Vi, Nước Xa có diện tích hồ 21 km2. Công Phần trên cùng là các thành tạo đệ tứ gồm trình bắt đầu tích nước vào tháng 11năm 2010. các trầm tích aluvi và proluvi phát triển dọc 1. Khái quát về đặc điểm cấu trúc địa chất và thung lũng sông Tranh. hoạt động kiến tạo tại khu vực thủy điện Hoạt động mác ma xâm nhập trong vùng Sông Tranh 2 cũng rất mạnh với các phức hệ Tà Vi, Nậm Nin, Theo báo cáo kết quả khảo sát địa chất giai Chu Lai, Trà Bồng. đoạn 2 phục vụ thiết kế kỹ thuật cho công trình 1.2. Hoạt động đứt gẫy thì cấu trúc địa chất khu vực xây dựng được Đứt gẫy phát triển theo phương á vĩ tuyến tóm lược như sau: và các đứt gẫy phát triển theo phương TB-ĐN. 1.1. Địa tầng Đáng chú ý là hệ thống đứt gẫy theo phương á - Hệ tầng Sông Re ( PR1Sr) lộ ra ở phía nam vĩ tuyến cắt qua khu vực hồ chứa nước sông hồ chứa, chiếm diện tích khoảng 5 km2 với tập Tranh gồm: đứt gẫy bậc II Hưng Nhượng – Tà 1 có thành phần thạch học là các đá biến chất Vi, là đứt gẫy phân đới nằm ở thượng lưu hồ gnei biotit, plagiogneis biotit; plagiogneis 2 chứa, phân chia hai đới cấu trúc Ngọc Linh và mica; tập 2 là Goneibiotit – horblend, Trà Bồng-Khâm Đức, trong phạm vị nghiên cứu plagiogneis biotits-horblend xen đá phiến thạch có chiều dàì 5 km. Qúa trình thực địa kiểm tra anh- biotit-amphibol; tập 3 là đặc trưng xen kẽ đã quan sát được dấu vết của đứt gẫy này với của Goneibiotit, plagiogneis biotit, đá phiến khe hẻm kéo dài và vết lộ đới phá hủy ngay bên thạch anh-fenspat-biotit-horblend. bờ phải hồ, cách đập khoảng 2 km - Hệ tầng Tắc Pỏ ( PR1tp) lộ ra ở thượng lưu Các đứt gẫy bậc III gồm: đứt gẫy III1 nằm hồ chứa, khu vực ngã ba Sông Tranh 2 với suối phía trái sông Tranh, cách đập 2 km, cắt qua tập nhánh Nước xa, có diện tích khoảng 6km2. 3 của đất đá hệ tầng Khâm Đức, kéo dài 11 km Thành phần thạch học chủ yếu là gneis biotit, trong khu vực nghiên cứu; đứt gẫy III2 nằm ở 39
2. bờ phải sông Tranh cách đập 2 km, trung tâm rộng đới phá hủy 0.5-2 m và đới ảnh hưởng vùng nghiên cứu và kéo dài 6 km trong phạm vi 5-10 m. khu vực nghiên cứu; đứt gẫy III3 ở phía nam Hệ thống đứt gẫy Tây Bắc – Đông Nam vùng nghiên cứu, dài 9 km và đóng vai trò ranh khá phát triển trong vùng nghiên cứu và chủ giới tập 1, tập 2 của hệ tầng Khâm Đức; đứt gẫy yếu là đứt gẫy bậc IV, có chiều rộng đới phá III4 nằm trong đới cấu trức Ngọc Linh, là ranh hủy 0.5-2 m, đới ảnh hưởng hàng chục mét, giới của hệ tầng Sông Re và hệ tầng Tắc pỏ, chiều dài hàng trăm đến hàng nghìn mét. Các trong phạm vi nghiên cứu dài 5,5 km. Ngoài ra, đứt gẫy bậc IV hầu hết là đứt gẫy thuận, mang còn một số đứt gẫy bậc IV cắt qua 2 vai đập, tính trượt bằng phải hoặc trái, có biên độ dịch khu đập phụ, tràn và tuyến năng lượng, có chiều chuyển từ vài mét đến vài chục mét. Bảng 1. Phân cấp các đứt gẫy và khe nứt tại công trình Bề dày, mét Tỷ lệ Khoảng cách Loại và đặc Độ dài phá huỷ Đới vỡ vụn - bề mặt Đới ảnh trong giữa các phá Bậc trưng phá huỷ (m) đứt gẫy hoặc chiều hưởng đứt khối đá huỷ (bước), rộng khe nứt gẫy (m) (%) m III Đứt Lớn Hàng nghìn Mét đến hàng chục Hàng gẫy đến hàng chục mét chục đến >2000 nghìn hàng trăm IV Trung bình Hàng trăm đến 0.5-2.5m Đến 10 - 70-1000 hàng ngàn V Các đứt gẫy nhỏ Hàng trăm 2 đến 50cm 0.5-1.5 Đến 1 50-200 hoặc khe nứt lớn VI Khe Trung bình Hàng chục 2-20mm đến 0.5 Đến 10 5-50 VII- nứt Nhỏ, rất Đến hàng mét 0.5-2mm - <5 Đến 90 VIII nhỏ <1 2. Khái quát về nghiên cứu động đất khu vực nghiên cứu Căn cứ Báo cáo Đánh giá độ nguy hiểm động đất khu vực công trình thủy điện sông Tranh 2 phục vụ lập báo cáo nghiên cứu khả thi và Đánh giá động đất trong Báo cáo nghiên cứu địa chất cho Thiết kế kỹ thuật giai đoạn 2 thì khu vực nghiên cứu có mức độ động đất không lớn. Theo tài liệu của Trung tâm địa chấn quốc tế (ISC) Thì động đất trong khu vực được ghi chép bắt đầu từ năm 1917. Theo tài liệu quan trắc của mạng lưới trạm địa chấn Việt Nam thì các rung động địa chấn được ghi nhận từ năm 1957. Dưới đây là tài liệu động đất ở khu vực thủy điện sông Tranh 2 và lân cận. Bảng 2. Tài liệu động đất ở khu vực Thủy điện Sông Tranh 2 và lân cận Thời gian phát sinh Chấn tâm Độ sâu STT Năm Tháng Ngày Giờ Phút Giây Vĩ độ Kinh độ H(km) MAGM Cấp độ I 1 1917 3 15.53 108.15 15 4.7 5 2 1919 11 16 10 5 33 15.00 109.00 33 - 3 1957 7 25 21 14.50 108.50 15 4.8 6 4 1991 6 11 5 50 38.8 14.73 108.36 - 2.6 - 5 1991 6 25 4 9 33.4 14.92 108.14 - 2.1 - 6 1991 12 5 5 14 0.8 14.75 108.30 - 2.3 - 7 1992 5 26 10 43 14.5 15.68 108.87 - 3.8 - 8 1992 10 7 19 19 53 14.50 108.22 - 2.7 - 40
3. Hình 1. Sơ đồ kiến tạo khu vực Sông Tranh 2 3. Nghiên cứu hiện tượng động đất kích thích đã đề nghị Ban thư ký UNESCO tổ chức nhóm Thực tế xây dựng các công trình đập và hồ chuyên gia để nghiên cứu vấn đề này và đề xuất chứa cũng như các hoạt động khác gây sũng ướt các biện pháp cần thiết. Khi phân tích các tài đất đá đã làm tăng hoạt tính địa chấn, bao gồm liệu, nhóm công tác đã có nhận xét, thực tế khi cả tần số và cường độ của động đất. Hiện tượng tích nước vào các hồ chứa có nhiều trường hợp động đất kích thích được ghi nhận đầu tiên tại đã gây nên động đất. Tuy nhiên một số hồ khác công trình đập Guver và hồ chứa Mid Leyk lại không xẩy ra các hiện tượng động đất kích Colorado (Mỹ) được xây dựng năm 1937. Sau thích /4 /. Theo các tài liệu thống kê công bố /3 này đã xuất hiện tại nhiều công trình xây dựng /, đến năm 2002 đã có 4 trận động đất kích thích đập và hồ chứa khác nên chính phủ một số nước liên quan đến xây dựng đập và hồ chứa xẩy ra 41
4. với cường độ 6.0 độ richter trở lên; 10 trận nên, có thể do tác động đồng thời của cả 2 yếu động đất từ 5.0-5.9; 28 trận động đất có cường tố. Tùy thuộc quan hệ tác động của 2 yếu tố này độ từ 4.0-4.9 và 53 trận có cường độ <4.0 độ . mà có thể quyết định đến các đặc điểm tần suất Thời gian xẩy ra động đất kích thích thường rơi và diễn biến cũng như cường độ của các trận vào thời kỳ 2-3 năm đầu tích nước hồ. Tuy động đất kích thích khác nhau. nhiên cũng có trường hợp thời gian này kéo dài Tuy nhiên, có tác giả còn cho rằng /4 /, một hơn như hồ Aswoan Ai Cập sau khi tích nước số trường hợp động đất kích thích có thể liên năm 1964 và đến năm 1981, tức 17 năm sau xảy quan đến sự phá vỡ cân bằng giữa áp lực bên ra động đất 5.6 độ. Hồ chứa nước Koyna An độ trong của nước dưới đất quá nhiệt dưới sâu và xảy ra động đất kích thích 6.3 độ sau 5 năm tích áp lực của các khối đất đá nằm trên dọc theo nước và tiếp tục xảy ra các trận động đất kích các phá hủy kiến tạo. thích có cường độ đáng kể sau 30 năm. Các yếu Nhìn chung, động đất kích thích cũng chỉ tố chiều cao cột nước, dung tích hồ cũng như có thể xảy ra trong những điều kiện địa chất diện tích mặt thoáng đều có liên quan đến khả nhất định như: phát triển các hệ thống đứt gẫy năng xảy ra động đất kích thích. Theo giáo sư lớn có khả năng sinh chấn; đá bị phân cắt thành P.Rotê (Pháp) thì cột nước trong hồ chứa đóng các khối có khả năng dịch chuyển và đặc biệt là vai trò quan trọng hơn so với dung tích hồ. Xét tồn tại các đới đá dập vỡ để nước hồ có thể về bản chất, nguyên nhân gây động đất kích thấm xuống sâu. thích sau khi xây dựng đập và tích nước vào hồ chứa là do 2 yếu tố chủ yếu: Liên quan đến chiều cao cột nước có thể - Do trọng lượng cột nước cao trên diện tích nhận thấy qua trường hợp công trình Hồ chứa hồ rộng lớn đã tác động vào các cấu trúc đất đá nước Koyna được xây dựng trên cao nguyên núi dưới sâu, làm tăng trạng thái ứng suất tự nhiên lửa, có lớp Bazan dày tới 2000 m. Trước khi đã được tích tụ đến gần trạng thái giới hạn trong xây dựng hồ chứa, vùng này được coi là có địa 3 các khối đá, vượt quá khả năng độ bền của chấn yếu. Hồ có dung tích 2.8 km . Năm 1963 chúng, gây dịch chuyển và phát sinh các chấn tích nước đến 72m đã ghi được các chấn động động địa chấn. Thường khi hồ chứa có cột nước 5-6 độ richte. Đến năm 1967 sau thời gian tích từ 100 m trở lên có nhiều khả năng xảy ra động nước đến mức thiết kế, có 2 trận động đất kế đất kích thích. tiếp nhau và trận sau có cường độ 6.4 độ richte. - Do nước thấm sâu vào đới dập vỡ của các Một ví dụ nữa cho thấy vai trò của chiều đứt gẫy dưới lòng hồ, làm tăng áp lực nước lỗ cao cột nước là hồ chứa nước xây dựng trên rỗng và giảm áp lực hữu hiệu trong đới dập vỡ sông Vayon (Italia). Đập Vayon cao 265.2m với của đứt gẫy, dẫn đến giảm khả năng kháng cắt hồ chứa có dung tích 169 triệu m3. Cấu trúc địa của đất đá. Ngoài ra, sự tẩm ướt đất đá ở đới chất đáy hồ có đứt gẫy thuận phân cách hai dập vỡ còn làm giảm các chỉ tiêu sức kháng cắt tầng. Phần đông là trầm tích dạng nhịp và trầm của chúng, đặc biệt là giảm chỉ tiêu lực dính. tích đề tứ nguồn gốc hồ và phần tây là đá vôi Kết quả là làm cho sự tích tụ ứng suất trong đới Jura dạng khối. Năm 1960 hồ tích nước đến cao đứt gẫy vượt quá giới hạn độ bền, làm dịch trình 650 m đã gây ra loạt chấn động ngầm đầu chuyển các khối đá, giải phóng năng lượng tích tiên. Năm 1961 các chấn động gần như ngừng tụ và gây nên các chấn động địa chấn. Yếu tố hẳn cùng với sự hạ thấp mực nước hồ. Năm này có thể gây nên động đất kích thích ngay cả 1962 lại tiếp tục tích nước vào hồ đến cao độ khi hồ chứa nước có cột nước dâng không lớn 645, rồi tăng đến cao độ 700 m và đã xảy ra một và chỉ có tác động khi tồn tại các con đường cho loạt chấn động rất lớn. Năm 1963 khi mực nước nước hồ vận động xuống sâu để tẩm ướt đất đá. hạ thấp không còn xảy ra chấn động nữa. Lần Vai trò tác động gây động đất kích thích thứ ba mực nước dâng lên vượt quá cao độ 700 của 2 yếu tố này tùy thuộc vào đặc điểm cấu m và lại xảy ra các rung chấn. Dưới đây là biểu trúc địa chất cụ thể. Có thể hiện tượng động đất đồ biến đổi mực nước hồ Vayont liên quan đến kích thích chỉ xẩy ra do một trong 2 yếu tố gây hoạt động địa chấn: 42
5. H, m 1962 đến tháng 1 năm 1965 đã ghi được 700 chấn động ngầm có cường ộđ vượt 4.3 độ. 700 Nhiều trường hợp động đất kích thích xảy ra khi cột nước trong hồ không lớn và liên quan đến sự tẩm ướt đất đá như: hồ chứa Marathon 650 (HyLạp) có đập cao 67 m có động đất kích thích đạt cường độ 5.7; Hồ Camarrillas (Tây Ban Nha) có đập cao 49 m và động đất kích thích đạt 4.1; Shenwo (Trung Quốc) có đập cao 1961 1962 1963 50 m đạt cường độ động đất kích thích 4.8. 600 1960 Năm 4. Đánh giá động đất kích thích khu vực thủy Hình 2. Biểu đồ biến đổi hoạt động địa chấn của điện Sông Tranh 2 khu vực đập Vayont theo vị trí mực nước hồ. Độ Thủy điện Sông Tranh 2 bắt đầu tích nước từ lớn các vòng tròn biểu thị tần số các chấn động 29 tháng 11 năm 2010 và đến tháng 2 năm 2011 thì đạt cao trình 158 m. Từ 13 tháng 10 năm 2011 Đập Guver xây dựng năm 1937 trên sông đến ngày 3 tháng 11 năm 2011, mực nước hồ Colorado (Mỹ) tạo nên hồ chứa Leyk Mid có được nâng đến cao trình MNTKBT là 175m và dung tích 37 tỷ m3 nước. Đập bê tông có kiểu được giữ liên tục trong 3 tháng, sau đó hạ dần đến vòm – trọng lực, cao 222m, dài 370m. Đập và cao trình MNC là 140 m vào ngày 22 tháng 6 năm hồ chứa đều phân bố trên tầng tuf dày dạng dăm 2012. Rung chấn đầu tiên với cường độ thấp quan kết của phun trào Andezit xen các thấu kính tuf trắc được vào ngày 24 tháng 12 năm 2011, tức là núi lửa không gắn kết. Trước khi xây dựng hồ sau gần 1 tháng tích nước, trước khi đạt cao trình chứa thì khu vực này không có hoạt động địa mực nước dâng 158 m. Liên tục đến ngày 2 tháng chấn mạnh. Những rung động đầu tiên ghi nhận 9 năm 2012 xảy ra 41 lần rung chấn với cường độ được trong tháng 10 năm 1936. Tháng 9 năm chủ yếu trên dưới 3 độ richter. Từ ngày 3 tháng 9 1937, khi cột nước dâng 100m đã ghi nhận năm 2012 đến ngày 25 tháng 10 năm 2012 đã liên được chấn động đáng kể đầu tiên. Trên diện tích tiếp xảy ra 27 lần rung chấn, đặc biệt có các trận 8.000 km2, ghi nhận được hơn 600 chấn động ngày 3 tháng 9 đạt 4.2 độ, ngày 23 tháng 10 đạt có cường độ < 2 độ richter. Tháng 5 năm 1939, 4.1 độ và lớn nhất là ngày 22 tháng 10 đạt 4.6 độ khi nước dâng đến mực nước thiết kế thì xuất với gia tốc nền đo được là 106,82 cm/s2. Ngày 15 hiện động đất có cường độ 5 độ, tiếp theo tháng tháng 10 năm 2012 xẩy ra trận động đất lớn nhất 8 và 9 năm 1942 có các trận động đất 4 độ. với cường độ 4.7 độ richter, sau đó các ngày 9/12 Theo tài liệu quan trắc, từ 1939 đến 1951 đã xảy ra trận 3.9 độ; 28/12/2012 là 4 độ, ngày thiết lập được mối quan hệ giữa số chấn động 7/3/2013 là 3.6 độ, ngày 7/4/2013 là 3.8 độ, ngày ngầm và dao động mực nước: tháng 6-7 mực 25/11/2013 có rung nhẹ và đo được 2.3 độ và nước hồ cao nhất có số rung chấn nhiều nhất và ngày 12 tháng 1 năm 2014 xảy ra trận động đất ít nhất vào tháng 3 khi nước hồ thấp nhất. với cường độ yếu 2,6 độ richter. Ngoài ra, các Tác dụng tẩm ướt đất đá gây động đất kích rung chấn nhẹ xẩy ra khá nhiều. Mỗi lần xảy ra thích đặc trưng là khi khoan hố khoan sâu để rung chấn, theo mô tả đều kèm theo các tiếng nổ chôn lấp chất thải tại thành phố Denvera (Mỹ). ngầm trong lòng đất Như vậy, tình hình động đất Từ trên xuống độ sâu 3633 m là đá trầm tích, kích thích xẩy ra tại Thủy điện sông Tranh 2 với tiếp đến độ sâu 3663 m là đá gnei và granit trước gần hàng trăm trận động đất có cường độ khác Cambri. Trước đây vùng này được xem là không nhau xảy ra liên tục trong thời gian qua đã cho có địa chấn, chỉ ghi được một trận động đất nhỏ thấy tính chất đặc biệt tại công trình thủy điện này, năm 1882. Từ 1909 đến 1962 không quan trắc đòi hỏi chúng ta phải nghiên cứu để đưa ra những được một rung chấn đáng kể nào. Động đất chỉ đánh giá khách quan nhằm xác định hướng xử lý bắt đầu từ tháng 4 năm 1962 sau 1 tháng bơm vấn đề đã gây nhiều nhức nhối trong dư luận xã nén nước thải xuống lỗ khoan. Từ tháng 4 năm hội cũng như trong giới khoa học Việt Nam. 43
6. H, m 200 175 158 3/ 9 23/ 9 22/ 10 4,2 4,1 4,6 140 27 41 29/11/10-2/11 13/10/11 3/11/11-3/2/12 22/6/12-11/12 -3/11/11 3/2/12-22/6/12 85 Sau 24/12/11-2/9/12 3/9/12-25/10/12 25/10/12 Hình 3. Biểu đồ diễn biến mực nước hồ và các rung chấn công trình thủy điện Sông Tranh 2 Từ kết quả nghiên cứu hệ thống đứt gẫy gẫy bậc II này có đới phá hủy rộng trên dưới 10 phát triển trong khu vực lòng hồ, đặc biệt là kết m, đới ảnh hưởng có thể tới hàng trăm mét. quả khảo sát thực tế tại khu vực xây dựng đập Cùng với các hệ thống đứt gẫy khác đã hình và vùng hồ, có thể nói đứt gẫy bậc II Hưng thành nên con đường thấm nước từ hồ chứa Nhượng-Tà Vi là nguồn sinh chấn chủ yếu duy xuống sâu, gây nên các biến đổi trạng thái vật lý nhất gây nên những rung chấn trong suốt thời trong đới đứt gẫy như làm giảm độ bền của đá, gian qua. Ngoài ra, các đứt gấy bậc III có cùng làm gia tăng áp lực nước lỗ rỗng, giảm áp lực phương á kinh tuyến trong phạm vi lòng hồ và hữu hiệu trong đá và có thể tạo nên những hiệu các đứt gẫy bậc IV theo phương tây Bắc-Đông ứng vật lý khác Hệ quả là làm phá vỡ cân Nam đã góp phần làm phân cắt đất đá lòng hồ. bằng trạng thái ứng suất, gây dịch chuyển các Theo mô tả và quan sát thực tế cho thấy, đứt khối đá và làm phát sinh địa chấn. Ảnh 1. Đứt gãy bậc 2 Hưng Nhượng- Tà Vi bên bờ phải phía thượng lưu hồ (Chụp ngày 4/11/2012) 44
7. Điều đáng chú ý là trong suốt thời gian qua, theo quy luật chung, cường độ động đất kích mặc dù nước hồ đang ở mực nước chết, nghĩa là thích sẽ giảm và tần suất xuất hiện sẽ thưa dần cột nước nơi sâu nhất cũng chỉ đạt khoảng từ 50 và gần như đạt trạng thái bình ổn”. Đến nay, sau đến 55 m, nhưng các trận động đất có cường độ một năm kể từ khi đưa ra nhận định trên, diễn lớn nhất liên tiếp vẫn xảy ra. Điều này cho thấy biến động đất kích thích xảy ra gần như đã đúng yếu tố tác động của nước thấm từ đáy hồ xuống với những đánh giá trước đây. Một yếu tố nữa sâu dọc theo đứt gẫy đóng vai trò chính so với để chúng ta có nhận định cường độ động đất tác động của chiều cao cột nước trong việc gây kích thích tại thủy điện Sông Tranh 2 không lớn nên động đất kích thích tại đây. Theo báo cáo là quy mô đứt gẫy bậc II không lớn, diện tích tại Hội thảo của Hội Địa chất công trình và Môi mặt hồ cũng như dung tích hồ nhỏ nên cũng trường Việt Nam tháng 11 năm 2012, trên cơ sở không có tiền đề để phát sinh động đất có số liệu quan trắc các rung chấn tại Thủy điện cường độ lớn. Vấn đề này có thể được làm sáng Sông Trang 2, chúng tôi đã đưa ra đánh giá: tỏ thêm khi chúng ta phân tích, so sánh với số “nhiều khả năng cường độ 4.6 độ richter diễn ra liệu thống kê các trường hợp công trình đập và ngày 22 tháng 10 vừa qua đã tiến gần tới đỉnh hồ chứa phát sinh động đất kích thích trên thế cường độ của động đất kích thích. Bởi vậy việc giới, có các thông số tương tự như công trình nâng mực nước hồ đến cao độ mực nước thiết thủy điện Sông Tranh 2 (cột nước 95 m, dung kế thêm 35 m nữa sẽ không làm gia tăng nhiều tích hồ 700 triệu m3). cường độ động đất kích thích. Sau khi đạt đỉnh, Bảng 3. Công trình có động đất kích thích trên 6 độ richter Đập/Hồ Nước Độ cao Dung tích Năm tích Năm có động Cường độ đập,m hồ, x106m3 nước đất lớn nhất động đất Hsìnengkiang TQuốc 105 13,896 1959 1962 6.1 Kariba Zambia-Zimbabwe 128 175,000 1958 1963 6.2 Koyna An Độ 103 2.780 1962 1967 6.3 Kremasta Hy Lạp 160 4.750 1965 1966 6.2 Nhận xét: - Chiều cao cột nước trong hồ đều trên 100m - Dung tích hồ chứa có 2 trường hợp ít hơn thủy điện Sông Tranh 2 và 2 trường hợp cao hơn (cao nhất gần 5 tỷ m3) - Thời gian đạt động đất kích thích lớnnhất ít nhất là 1 năm và nhiều nhất thường là5 năm. - Tỷ lệ động đất kích thích từ 6 độ trở lên (4/95) chiếm 4.21% Bảng 4. Công trình có động đất kích thích từ 5 đến 5.9 độ richter Đập/Hồ Nước Độ cao Dung tích hồ, Năm tích Năm có động Cường độ đập,m x106m3 nước đất lớn nhất động đất Aswan Ai Cập 111 164,000 1964 1981 5.6 Benmore New Zealand 110 2.040 1964 1966 5.0 Charvak Uzbekistan 148 2000 1971 1977 5.3 Eucumberne Australia 116 4761 1957 1959 5.0 Geheyan Trung Quốc 151 3400 1993 1997 5.3 Hoover Hoa Kỳ 221 36,703 1935 1939 5.0 Marathon Hy Lạp 67 41 1929 1938 5.7 Oroville Hoa Kỳ 236 4400 1967 1975 5.7 Srinagarind Thái Lan 140 11,750 1977 1983 5.9 Warna Ấn Độ 80 1260 1987 1993 5.0 45
8. Nhận xét: đất xảy ra tại thủy điện Sông Tranh 2 là động - Chiều cao cột nước trong hồ đều phần lớn đất kích thích liên quan đến việc tích nước của từ 100 đến trên 200 m, có 2 trường hợp cao 67 hồ chứa. và 80 m. 2. Tác động gây động đất kích thích chủ - Dung tích hồ chứa ít nhất gần 12 triệu m3, yếu là do yếu tố nước từ đáy hồ thấm xuống cao nhất gần 5 tỷ m3 theo đới dập vỡ của đứt gẫy bậc II, gây nên - Thời gian đạt động đất kích thích lớn những biến đổi vật lý trong đới đứt gẫy. Yếu tố nhất ít nhất 2 năm, phần lớn là 4-6 năm và gia tải của cột nước hồ, làm thay đổi trạng thái nhiều nhất là 17 năm. vật lý tại đới đứt gẫy và giải phóng năng lượng, - Tỷ lệ động đất kích thích có cường độ gây nên các chấn động địa chấn không đóng vai 5-5,9 độ (10/95) chiếm 10,53 %. trò chủ đạo. Cơ chế phát sinh của động đất kích Đối với các trận động đất có cường độ thích thủy điên Sông Tranh 2 có những dấu hiệu 4,0-4,9 độ có nhận xét: cho thấy không giống với những giải thích - Chiều cao cột nước trong hồ đều phần lớn thông thường và sẽ được đề cập trong một dưới 100 m nghiên cứu khác. - Dung tích hồ chứa ít nhất gần 13 triệu 3. Căn cứ các đánh giá cho thấy, động đất m3, cao nhất trên 9 tỷ m3 kích thích tại Thủy điện sông Tranh 2 xảy ra - Thời gian đạt động đất kích thích lớn ngày 15 tháng 11 năm 2012 với cường độ 4.7 nhất ít nhất 1-3 năm và một số hồ có thể tới độ richter có thể đã đạt đỉnh và đang có xu hàng chục năm hướng trở về trạng thái ổn định. Việc xuất hiện - Tỷ lệ động đất kích thích có cường độ những rung chấn nhỏ vẫn có thể tiếp tục xẩy ra 4.0-4.9 độ (28/95) chiếm 29.47%. trong một thời gian nữa. Tuy nhiên, tần suất Đối với các trận động đất có cường độ xuất hiện các rung chấn sẽ ít hơn trước đây dưới 4.0 độ có tỷ lệ (53/95), chiếm 55.79 %. nhiều. Thời gian bình ổn có thể kéo dài trong Như vậy, tỷ lệ động đất kích thích có cường khỏang 3-5 năm tính từ khi tích nước hồ. độ < 5.0 là 85.26 %; đối với động đất có cường độ 5.0-5.9 tỷ lệ này là 10.53% và thấp nhất là TÀI LIỆU THAM KHẢO động đất có cường độ trên 6 độ là 4.24 %. Phân tích những số liệu thống kê này, căn cứ các [1]. Tài liệu khảo sát ĐCCT giai đoạn thiết kế thông số của đập và hồ Sông Tranh 2 cũng như kỹ thuật Thủy điện Sông Tranh 2 do Tổng công dãy số liệu quan trắc thủy điện Sông Tranh 2 để ty Tư vấn Thiết kế Thủy điện I lập. chúng ta có cơ sở hơn trong việc dự báo cường [2]. Tài liệu quan trắc động đất tại Thủy điện độ động đất kích thích cực đại xẩy ra trong thời Sông Tranh 2 do bên A cung cấp và theo dõi gian tới. qua nguồn mạng. Kết luận [3]. Các bài viết liên quan đến động đất kích 1. Khu vực xây dựng đập và hồ chứa Thủy thích theo nguồn mạng: điện sông Tranh 2 là nơi hội tụ đủ tất cả các yếu tố gây động đất kích thích với nguồn sinh chấn [4]. V. D. Lomtadze. Injenhernaia geodinamika, là đứt gẫy bậc II Hưng Nhượng – Tà Vi. Động “nhedra”, Leningradskaia otdelenhie, 1977. SUMMARY Evaluation of earthquake phenomena stimulus in hydro power Song Tranh 2 Le Trong Thang, Hanoi University of Mining and Geology The article has presented the characteristics of geology structure in Tranh river 2 hydro- power plant area, and the overview about the earthquake has happened as well as its process in the area from accumulating water. Based on the analysis of geological conditions, seimic processes and some statistical results from stimulating earthquake has occured in the world, the author concluded: the quake in the Tranh river 2 area is stimulating earthquake, it mainly relates to the permeability of water through the fault zone level 2 and predicts the developing and magnitude of earthquake there. 46