由平衡岩石决定的大坝强度

在奥塔哥大学领导的一项研究中，平衡的岩石已保持 24,000 年的位置，已被用于评估克莱德大坝当前的地震完整性。

奥塔哥地质系的马克斯特林教授与新西兰和国际同事一起，确定并评估了距坝址约 2 公里处的抗重力岩层的年龄。他们使用这些数据来确定岩石在倾倒前可以承受的峰值地面加速度。

该信息用于设置大坝的安全评估地震 (SEE) 频谱，或预期的 10,000 年重现期发生的地震峰值地震动，从而控制结构的安全评估和抗震设计。

这是第一次使用不稳定的平衡岩石为现有的主要工程结构设置正式的设计地震运动。

正如研究人员在地震学会公报上报告的那样，根据岩石数据以及该地区更新的地震危险模型开发的新 SEE 频谱的峰值地面加速度与2012 年。

然而，新设计的地震动值与 1980 年代建造大坝时偶然使用的值相似。

“在大坝加固方面没有什么需要做的，”斯特林教授说。

“然而，研究表明，鉴于现代法规，大坝符合所有相关当局的要求。”

该研究还为脆弱地质特征 (FGF) 在工程设计中的未来应用提供了重要的概念验证。

FGF 在相关地震间隔时间很长(10,000 年或更长)的地方设置工程设计参数特别有用。在这些情况下，地质特征可以帮助测试概率地震危险性估计。

虽然地震学家已经探索了这些特征对其他工程设计项目的有用性，例如内华达州取消的尤卡山核废料储存库和加利福尼亚州的暗黑峡谷发电厂，但克莱德大坝是第一个使用脆弱特征来设置设计地面运动的.

在大坝西南部称为凯恩缪尔平坦的广阔高原上，突出在景观上方的片岩岩露头被侵蚀雕刻成可能不稳定的构造。

经过艰苦的努力，研究人员确定了这些不稳定的岩石，并对它们的几何形状进行了实地测量，以估计它们的脆弱性。然后研究人员使用放射性核素数据分析了地层，这些数据估计了岩石表面暴露在大气中的时间。这些数据可以估计岩石在特定位置平衡的时间。

“在数据收集方面，最具挑战性的是 FGF 年龄估计，”斯特林教授说。

“这需要专家的投入、艰苦的体力工作，而且在解释 FGF 脆弱多久的日期时通常存在很大的不确定性。”

通过将这些数据与附近邓斯坦断层沿线过去地震的信息相结合，研究人员得出结论，凯恩缪尔平原的岩石已经处于不稳定状态至少 24,000 年。这表明它们都至少在两次邓斯坦断层地震中幸存下来。

然后，他们在研究中根据峰值地面加速度开发了所有不稳定平衡岩石的脆性分布，以确定最有可能以超过 95% 的概率推翻任何随机易碎岩石结构的峰值地面加速度。然后，这些信息有助于为大坝站点推荐新的 SEE 频谱。

根据我们对该地点的初步概率地震危险性计算，“我们知道该地区的 FGFs 会被这些强烈的地面运动击倒，如果它们发生——很容易通过现场肉眼粗略估计这些特征的脆弱性， ”斯特林教授解释道。

他补充说，在修订新的克莱德大坝灾害估计之前，这只是时间和研究的问题。

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