Biểu hiện động đất kích thích ở thủy điện thượng Kon Tum

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

9
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Biểu hiện động đất kích thích ở thủy điện thượng Kon Tum đưa ra phân tích sơ bộ về diễn biến động đất và dự báo độ mạnh lớn nhất có thể xảy ra dựa trên các số liệu về động đất thu thập được.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Biểu hiện động đất kích thích ở thủy điện thượng Kon Tum

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 BIỂU HIỆN ĐỘNG ĐẤT KÍCH THÍCH Ở THỦY ĐIỆN THƯỢNG KONTUM Nguyễn Quang Tuấn Trường Đại học Thủy lợi, email: nqtuan@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU gốc lộ không nhiều, rất ít gặp các tích tụ trầm tích aluvi hiện đại. Thủy điện Thượng Kon Tum là công trình Theo tờ bản đồ Địa chất Việt Nam tỷ lệ thủy điện xây dựng có hồ nước trên dòng 1:200.000 (Hình 2), trong khu vực vùng lòng Đăk Nghé tại vùng đất huyện Kon Plông, tỉnh hồ và đập phân bố chủ yếu là đá magma xâm Kon Tum, Việt Nam. Hồ chứa thủy điện nhập granitbiotit thuộc phức hệ Hải Vân Thượng Kon Tum có diện tích 7,081km2 và (γaT3hv1), và một phần nhỏ là thành tạo phun dung tích hồ chứa 145,52 triệu m3. Chiều cao đập là 76,6m, mực nước dâng bình thường có trào đá bazan của hệ tầng Đại Nga (N2đn). cao trình 1160m. Có nhiều đứt gẫy chia cắt. Dọc theo các đứt Sau khi hồ chứa thủy điện vận hành, động gãy đá bị dập vỡ, nứt nẻ mạnh. Đới vỡ vụn đất đã và đang liên tiếp xảy ra và được cho là có chiều rộng từ 5m đến 10m (Hình 1). động đất kích thích do hoạt động của hồ chứa. Diễn biến động đất khiến các chuyên gia lo ngại khu vực này có thể tái diễn kịch bản của thủy điện Sông Tranh 2, gây nhiều lo lắng và xáo trộn cho đời sống người dân khu vực Thủy điện Thượng Kon Tum, đặt ra yêu cầu cần đánh giá ảnh hưởng của động đất có thể xảy ra tới các công trình trong khu vực lân cận. Do Hình 1. Đới đá granit dập vỡ lân cận vậy, cần nghiên cứu, đánh giá nguyên nhân, đứt gãy ở gần vai phải đập diễn biến và độ mạnh của động đất kích thích. Trong bài báo này, tác giả đưa ra phân tích sơ bộ về diễn biến động đất và dự báo độ mạnh lớn nhất có thể xảy ra dựa trên các số Vị trí đập liệu về động đất thu thập được. thủy điện Thượng 2. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT Kon Tum Vùng hồ và nhà máy thủy điện Thượng Kon Tum thuộc thuộc vùng địa hình núi cao, phân cắt mạnh. Độ cao tuyệt đối khu vực hồ Hình 2. Bản đồ địa chất khu vực thủy điện chứa dao động từ dưới 1000 m đến trên Theo [1], khu vực hồ thủy điện nằm trong 1200m. Thung lũng sông Sông Đak Nghé đới phát sinh động đất, đồng thời nằm đới đứt trong phạm vi hồ chứa và tuyến đập nhỏ hẹp gãy sinh chấn Ba Tơ - Củng Sơn. Đới đứt gãy dạng chữ V, hướng chảy chủ yếu theo hướng này có phương kinh tuyến, kéo dài khoảng Bắc- Nam, hai bên sườn dốc đến rất dốc. Đá 200km. Theo bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200000, 197
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 khu vực lòng hồ có 2 đứt gãy cắt nhau (theo Thủy điện: Thượng Kon Tum và Đắk Krinh. phương kinh tuyến và Tây Bắc - Đông Nam). Có thể động đất xảy ra do sự làm việc đồng Đứt gãy phương kinh tuyến trùng với phương thời của 2 hồ chứa. Đối chiếu với bản đồ địa của đới đứt gãy Ba Tơ - Củng Sơn, có chiều chất cho thấy, tâm các trận động đất nằm tập dài theo bản đồ địa chất khoảng 55km. trung dọc theo hệ đứt gẫy phương kinh tuyến Theo kết tài liệu khảo sát địa chất công và ở gần nơi giao cắt với đứt gẫy phương Tây trình, khu vực phía thượng lưu đập có 4 hệ Bắc - Đông Nam. thống đứt gãy khác nhau. Trong đó có 1 hệ gồm nhiều đứt gẫy song song với nhau và cách nhau khoảng 400m theo phương kinh tuyến. Khi hồ được tích nước, nước thấm các đới cà nát dập vỡ kiến tạo làm thay đổi trạng thái ứng suất dẫn đến động đất xuất hiện sớm hơn. 3. CÁC HOẠT ĐỘNG ĐỘNG ĐẤT Trong khoảng thời gian hơn 100 năm (từ 1900 đến trước khi hồ chứa thủy điện Thượng Kon Tum hoạt động), khu vực huyện Kon Plông chỉ ghi nhận được 33 trận động đất có độ lớn từ 2,5 trở lên. Trận động đất mạnh nhất xảy ra năm 1937 với độ mạnh 3,9. Theo thống kê, kể từ khi thủy điện Thượng Hình 4. Bản đồ tâm động đất M >2,5 Kon Tum tích nước (năm 2021) cho đến nay từ 1/2021 đến 4/2022 (1/9/2022), đã xảy ra gần 300 trận động đất (Nguồn: Tổng cục Phòng chống Thiên tai) có độ mạnh trên 2,5 (Hình 3). Động đất có xu thế tăng nhẹ cả về tần suất và độ mạnh. Đặc 4. PHÂN TÍCH SỐ LIỆU ĐỘNG ĐẤT biệt, trận động đất lớn nhất vào ngày Theo thông tin các trận động đất của Viện 23/8/2022 tại huyện Kon Plông với độ mạnh Vật lý địa cầu (http://igp-vast.vn/index.php/vi/ M = 4,7, gây rung chấn đến cả các tỉnh khác tin-dong-dat) số liệu về độ mạnh, vị trí, thời như Gia Lai, Quảng ngãi và cả Đà Nẵng. điểm, độ sâu tâm chấn các trận động đất có Như vậy, động đất kích thích đã xảy ra. độ mạnh M>2,5 khu vực Kon Tum được thu 5 4.5 thập từ thời điểm hồ chứa bắt đầu tích nước 4 đến hiện tại (tháng 9/2022). Dựa trên số liệu Độ mạnh động đất (M) 3.5 3 thu được, thiết lập được quan hệ giữa tần suất với độ mạnh (Hình 5). 2.5 2 Log[N(M)/T] 1.5 1 0.5 0 Hình 3. Diễn biến động đất độ mạnh >2,5 từ 4/2021 đến 9/2022 M Hình 4 là bản đồ thống kê vị trí tâm động đất các trận có độ mạnh >2,5 tại Kon Tum từ 1/2021 đến 4/2022. Có thể thấy, tâm các trận động đất tập trung nhiều ở khu vực thượng Hình 5. Quan hệ giữa tần suất lưu thủy điện Thượng Kon Tum và giữa 2 hồ và độ mạnh động đất 198
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 Từ phân bố trên, độ mạnh động đất được Theo bản đồ địa chất, đứt gãy lớn nhất biểu diễn bằng công thức Gutenber-Richter theo phương kinh tuyến dài khoảng 55km. như sau: Theo [1], chiều dài của đới đứt gãy này N M  khoảng 200km. Ứng với 2 giá trị chiều dài log  4,5047  0 ,8643M (1) đứt gẫy, xác định được Mmax.tn = 7,1 đến 7,7. T Trong đó: trong đó N là số trận động đất Theo công thức (2), độ mạnh động đất kích có chấn cấp > M, M là độ mạnh động đất, T thích cực đại xác định được là Mmax.kt = 5,0 (năm) là thời gian theo dõi động đất. đến 5,4. Từ công thức trên, chúng ta xác định được 6. THẢO LUẬN hệ số b = 0,8643. Hệ số này sẽ được sử dụng để dự báo độ mạnh động đất kích thích cực đại. Nghiên cứu đánh giá sơ bộ về biểu hiện hoạt động động đất tại khu vực Thủy điện 5. DỰ BÁO ĐỘ MẠNH ĐỘNG ĐẤT KÍCH Thượng Kon Tum cho thấy: THÍCH CỰC ĐẠI Động đất kích thích có độ mạnh trung bình Để dự báo độ mạnh cực đại của động đất (M ≥ 4,0) đã xảy sau khi hồ thủy điện kích thích (Mmax.kt), sử dụng quan hệ giữa đại Thượng Kon Tum vận hành. lượng Mmax và hệ số b đồ thị lặp lại động đất Động đất kích thích vẫn sẽ tiếp tục hoạt (là độ dốc đồ thị lặp lại theo hàm Gutenberg- động một thời gian nữa. Độ mạnh mô men Richter) tự nhiên và động đất kích thích. cực đại của động đất kích thích dự báo trong btn  M max .tn  bkt  M max .kt (2) khoảng 5,0 đến 5,4. Động đất kích thích lớn Trong đó: btn và bkt lần lượt là hệ số b hàm nhất từng xảy ra đã gần đạt giá trị dự báo. Gutenberg-Richter của động đất tự nhiên và Nguyên nhân có thể do tác động kết hợp động đất kích thích. Mmax.tn và Mmax.kt là giá của 2 hồ chứa thủy điện Thượng Kon Tum và trị độ lớn cực đại của động đất tự nhiên và Đăk Rinh. Cần có đánh giá sự liên thông của động đất kích thích. hệ thống đứt gẫy giữa 2 hồ thủy điện này. Theo [2], công thức Gutenberg-Richter Để có dữ liệu đầy đủ cho đánh giá và dự cho khu vực Thủy đện Sông Tranh và khu báo động đất kích thích sát với thực tế, cần vực lân cận như sau: nghiên cứu chi tiết đặc điểm cấu trúc địa chất, log N  2 ,9544  0 ,6041M (3) đặc biệt về các đứt gãy kiến tạo khu vực để xác Theo công thức (3), btn = 0,6041. Còn theo định chính xác đứt gãy sinh chấn. công thức (1), bkt = 0,8643. Để đánh giá được quy luật diễn biến của Theo [3], khu vực thủy điện Thượng Kon động đất kích thích, thời gian theo dõi hoạt Tum nằm trong đới động đất Ba Tơ-Củng Sơn động động đất phải đủ lớn. Do vậy cần tiếp tục với Mmax.tn = 5,0 đến 5,9. Động đất cực đại đã quan trắc diễn biến và quy luật của động đất. quan sát thấy là 5,3, theo tài liệu lịch sử là 6,1 [3]. Theo [4], Mmax.tn = 5,26 6,34. Có thể 7. TÀI LIỆU THAM KHẢO thấy, giá trị độ mạnh động đất cực đại được [1] Hải, Đ.T. và C.Đ. Triều. Đứt gẫy hoạt động công bố bởi các tác giả là khác nhau và dao và động đất ở miền nam Việt Nam. 2006; động trong khoảng khá lớn. Báo cáo này sử http://www.idm.gov.vn/nguon_luc/Xuat_ba dụng công thức của Wells and Coppersmith [5] n/2006/A297/a11.htm. [2] Triều, C.Đ., và cộng sự., Triggered xác định độ mạnh mô men cực đại của động earthquake study in Tranh River No. 2 đất tự nhiên theo chiều dài đứt gãy: (Vietnam) Hydropower Reservoir. Journal Mmax.tn = 5.16 + 1.12 LogL (4) of the Geological Society of India, 2014. trong đó: L là chiều dài đứt gãy có đơn vị km. 84(3): p. 319-325. 199