Prediction of seismically dangerous zones of dams and reservoirs from engineering-seismogeological data

Summary

A general prediction of seismically dangerous zones of dams and reservoirs should be given at the initial stages of researches from seismotectonic data (palaeoseismogeological ones included) on the basis of the seismological, geophysical and geological-tectonic data available. Seismogenic morphostructures are singled out and their potential seismicity is determined. Potential seismically dangerous regions of big dams are divided into two zones: first (central) is the zone of possible average-maximum earthquakes with the event probability of 0.01 (one event per 10 000 years) and the second (peripheral) is the zone of maximum earthquakes (able to produce shocks with a force of 7–8 degrees with event probability less than 0.01 at dams and reservoirs).

On the basis of these data, the project of detailed complex geologo-geophysical and seismological researches is made up.

In the second zone the earthquake epicentres (maximum) are connected with large morphostructures. Therefore, seismotectonic researches should be carried out on the basis of data from the regional network of seismic stations, state geological and geophysical maps, aerial photographs and ERTS-images.

In the first zone, a seismic station network is being created. It allows epicentre determinations to be made with an accuracy sufficient to reveal their relationship with concrete seismotectonic structures. Special geophysical prospecting makes it possible to survey the exact location of fault zones, contours of morphostructures, their deep morphology, characteristics of geological bodies for definition (or prediction) of engineering seismogeological objects with anomalous earthquake display (massifs of hyperbasites, laccolites, intrafault blocks, thick strata of friable sediments or zones of intensive deep-seated karst, etc.).

As result of seismotectonic researches, seismogenic morphostructures are marked out, their potential seismic activity is determined, seismic activity of their individual parts and regional faults is estimated, the trend (evolution) of seismic process development is determined. Estimation of probability, type and scale of residual and dynamic deformations: seismotectonic (regional, zonal and local), gravitational-seismotectonic and seismogravitational is given.

On the basis of seismotectonic data, the probability, site and intensity of “dam” earthquakes are predicted.

Résumé

La prévision générale des zones séismiquement dangereuses des barrages et des réservoirs doit être présentée au cours des étapes initiales des explorations d'après des résultats des données séismotectoniques (y compris palóséismogéologiques) en se basant sur les connaissances séismologiques, géophysiques et géotectoniques. On dégage les structures morphologiques séismogènes et on détermine leur séismicité potentielle générale. Du point de vue potentiel, le domaine séismiquement dangereux des grands barrages se subdivise en deux zones: la première (centrale)—zone des séismes moyens ou maximaux avec probabilité de l'évènement jusqu'à 0,01 (1 sur 10 000 ans) et la deuxième (périphérique)—zone des séismes maximaux (qui peuvent provoquer au barrage et sur les bords du réservoir les secousses d'une force de 7–8 points avec probabilité de l'évènement inférieure à 0,01).

Sur la base de ces données on établit le projet des études géologo-géophysiques et séismologiques complexes en détail.

Dans la deuxième zone les épicentres, des séismes (maximums) sont liés aux structures morphologiques très importantes. C'est pourquoi, les études séismotectoniques y peuvent être seulement exécutées sur la base des renseignements du réseau régional des stations sismiques, des cartes géologiques et géophysiques existantes ainsi que de la couverture photographique aérienne et à l'aide du satellite.

Pour la première zone on est en train de créer un réseau de stations séismiques assurant la détermination des épicentres avec une précision satisfaisante pour définir leur liaison avec des structures séismotectoniques concrètes. La prospection géophysique spéciale doit présenter le tracé précis des zones faillées, des contours des structures morphologiques, leur morphologie profonde, la caractéristique des corps géologiques pour la détermination (ou la prévision) des objets séismogéologiques avec anomalie séismique (massifs d'hyperbasites, laccolithes, blocs interfaillés, grandes assises des formations meubles ou zones de karst profond bien développé, etc.).

Grâce aux études séismotectoniques on peut dégager les structures morphologiques séismogènes; déterminer leur activité séismique potentielle; estimer l'activité séismique de leurs certaines parties et des failles régionales ainsi que définir l'orientation (évolution) du développement du processus séismique. On présente l'estimation de la probabilité, du type et de l'étendue des formations dynamiques et résiduelles: séismotectoniques (régionales zonales et locales), séismotectono-gravitationnelles et séismogravitationnelles.

Sur la base des données séismotectoniques on peut faire la prévision de la probabilité, du lieu et de l'intensité des séismes „au barrage”.