Qua tài liệu nghiờn cứu về chế độđộng đất khu vực hồ chứa và cỏc thụng số của hồ
chứa cho phộp đưa ra quy luật biểu hiện độ hoạt động động đất với hoạt động tớch thoỏt nước lũng hồ. Từđú cú thểđỏnh giỏ mức độ phụ thuộc của cỏc thụng sốđịa chấn vào chếđộ tớch thoỏt nước của hồ chứa.
Với vai trũ là cỏc yếu tố khụng phụ thuộc, đặc trưng cho chếđộđiều tiết hồ chứa bởi cỏc thụng số, bao gồm: độ sõu mực nước hồ h; dung tớch hồ chứa V; vận tốc biến đổi mực nước hồ βh (vận tốc biến đổi của ỏp lực do tải trọng nước hồ chứa); vận tốc thay đổi mực nước hồ liờn quan đến sự biến đổi khối lượng của cột nước ξh. Về mặt cơ lý, cỏc thụng số
trờn được đặc trưng bởi:
1. Mực nước h - là ỏp lực của cột nước độ cao h đối với vỏ Trỏi đất; 2. Đại lượng gradient t h h ∂ ∂ β = đặc trưng cho vận tốc biến đổi của ỏp lực đối với tải trọng được hỡnh thành đối với đất đỏ nằm ở phớa dưới. Về tớnh vật lý tương ứng với vận tốc biến dạng và đặc trưng cho độ bền vững của cỏc đất đỏ thấm nước.
3. Thể tớch V của hồ chứa đặc trưng cho lực tổng cộng của ỏp lực nước lờn đất đỏ nằm dưới trờn diện tớch S* của hồ chiếu theo hướng thẳng đứng xuống dưới F =ρgS*h = S*gV. Lực F xỏc định ảnh hưởng của ỏp lực đến sự phõn bố ứng suất σ trong đất đỏ. ứng suất σ(F,ν,z) liờn quan với sự tớch nước của hồ chứa, tỉ lệ với ỏp lực F, hệ số Poatson ν và tỉ
lệ với độ sõu cột nước z. Như vậy, thể tớch của hồ chứa đặc trưng cho sự ảnh hưởng của biến đổi ứng suất, gõy ra do tải trọng của nước, ảnh hưởng đến tớnh địa chấn của khu vực.
4. Gradient của ứng suất theo thể tớch ξF=βhV là lực toàn phần tỏc động lờn mụi trường nước. Nú đặc trưng cho ảnh hưởng của ỏp suất đến sự phõn bố của ứng suất tại phần trờn vỏ Trỏi đất. 5. Vận tốc biến đổi ỏp lực đối với đỏy hồđặc trưng bởi đại lượng β t V ∂ ∂ = . 1.5.3. Cơ chế của động đất kớch thớch hồ chứa
Cơ sở để hiểu biết hiện tượng động đất kớch thớch được trỡnh bày qua quan sỏt việc bơm chất lỏng vào lỗ khoan làm phỏt sinh cỏc trận động đất tại Rocky Mountain Arsenal gần
32
Denver, Colorado, Mỹ vào đầu những năm 1960 và việc ỏp dụng cụng trỡnh của Hubbert và Rubey vào cơ cấu động đất kớch thớch bởi sự gia tăng ỏp suất chất lỏng để giải thớch việc bơm chất lỏng gõy ra động đất gần Denver. Qua nghiờn cứu, xem xột giữa hiện tượng động
đất xuất hiện do bơm chất lỏng vào lỗ khoan và động đất kớch thớch gõy ra do hồ chứa thấy chỳng cú cỏc đặc trưng giống nhau. Vỡ vậy những nghiờn cứu về cơ chế hỡnh thành động đất do bơm chất lỏng vào cỏc hố khoan sõu tại Denver cú thể ỏp dụng cho động đất liờn quan
đến hồ chứa.
Vai trũ của tải trọng hồ chứa trong việc phỏt sinh cỏc trận động đất đó được tỡm hiểu một cỏch định lượng đối với hồ chứa Kariba tại biờn giới hai nước Zambia-Zimbabwe và sau
đú là hồ chứa Oroville tại California, Mỹ. Điều tỡm được là vai trũ của tải trọng hồ chứa sinh ra ứng suất tại độ sõu sinh chấn là hết sức nhỏ và cú thể chỉ làm biến động trường ứng suất xung quanh. Cựng với thời gian, tốc độ gia tăng của mực nước hồ chứa, sự kộo dài của tải trọng, mực nước cực đại và sự kộo dài việc giữ nguyờn mực nước cao được thừa nhận như là yếu tố quan trọng để nhận biết tần số lặp lại của hoạt động động đất và magnitude của loạt động đất gần cỏc hồ chứa nhõn tạo. Phỏt hiện quan trọng khỏc là: vai trũ của sự khuyếch tỏn ỏp suất lỗ rỗng trong phỏt sinh động đất kớch thớch, thay đổi độ bền vững của đứt góy do thay đổi tuần hoàn mực nước hồ chứa và về cỏc loại phản ứng nhanh và phản ứng chậm của sự phỏt sinh động đất kớch thớch.
Cú thể thấy là tồn tại 3 hiệu ứng chớnh của tải trọng hồ chứa liờn quan với sự phỏt sinh cỏc trận động đất kớch thớch:
- Những thay đổi ứng suất đàn hồi liờn quan tới việc tớch nước của hồ chứa
- Sự gia tăng ỏp lực nước lỗ rỗng trong cỏc đỏ bóo hoà nước (do sự giảm khối lượng lỗ rỗng gõy ra bởi sự nộn ộp chặt) trong sự phản ứng đối với gia tăng ứng suất đàn hồi
- Những thay đổi ỏp suất lỗ rỗng liờn quan đến thẩm thấu nước. Ở những vựng mà tại
đú cột nước thấp trước khi tớch nước của hồ chứa, sự thẩm thấu nước từ hồ chứa vào cỏc đỏ chưa bóo hoà làm tăng mực nước ngầm, là yếu tố quan trọng gõy nờn động đất kớch thớch.