phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn gồm có 3 chƣơng, cụ thể: Chƣơng 1: Tổng quan về các nghiên cứu, đánh giá độ nguy hiểm động đất tại khu vực dự kiến xây dựng NMĐHN Ninh Thuận 2. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 2: Phƣơng pháp xác định giá trị động đất thiết kế cực đại. Chƣơng 3: Xác định giá trị động đất thiết kế cực đại cho nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 2. Các kết quả thu đƣợc của luận văn Quá trình thực hiện Luận văn đã đƣa lại một số kết quả chính sau đây: - Hệ thống đƣợc đầy đủ các phƣơng pháp xác định giá trị động đất thiết kế cực đại thƣờng đƣợc sử dụng hiện nay; - Xác định đƣợc giá trị động đất thiết kế cực đại cho NMĐHN Ninh Thuận 2 trong các điều kiện thực tế của Việt Nam hiện nay.
Kết quả này hoàn toàn có thể tham khảo trong quá trình thiết kế, xây dựng chống động đất cho NMĐHN Ninh Thuận 2. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ĐỘ NGUY HIỂM ĐỘNG ĐẤT TẠI KHU VỰC NMĐHN NINH THUẬN 2 1. Khái niệm Một tham số dao động nền rất quan trọng trong việc đƣa ra giải pháp thiết kế xây dựng cho công trình chịu động đất nhƣ đập thủy điện lớn, nhà máy điện hạt nhân, cầu, hoặc nhà cao tầng, v.v… là mức độ nguy hiểm động đất ở địa điểm xây dựng công trình. Độ nguy hiểm động đất tại một điểm là mức chấn động cực đại của nền đất (có thể là dịch chuyển, tốc độ, gia tốc hoặc cƣờng độ chấn động) do động đất gây ra tại điểm đó với xác suất xuất hiện vƣợt quá một ngƣỡng P nào đó trong một khoảng thời gian cho trƣớc.
Để xác định đƣợc yếu tố này cần phải biết 1) Động đất có thể xảy ra ở đâu, mức độ phát sinh động đất mạnh đến mức nào (vị trí và đặc trƣng địa chấn của nguồn sinh động đất); 2) Quy luật xuất hiện động đất theo thời gian ra sao; và 3) Quá trình lan truyền chấn động từ chấn tiêu động đất tới các vị trí ở vùng quan tâm nhƣ thế nào (đặc điểm môi trƣờng truyền sóng địa chấn) (xem Phạm Đình Nguyên và nnk. Đánh giá đƣợc độ nguy hiểm động đất tại một vị trí sẽ giúp các kỹ sƣ xác định đƣợc giá trị MDE cho công trình xây dựng tại điểm đó. Giá trị MDE đƣợc xem là mức dao động nền cực đại dùng cho thiết kế các cấu trúc công trình để nếu chấn động nhƣ vậy xảy ra, các cấu trúc có thể bị hƣ hại nhất định nhƣng khả năng đảm bảo an toàn đối với công trình phải đƣợc duy trì. Đối với nhà máy điện hạt nhân, giá trị MDE đƣợc tính bằng giá trị (gia tốc rung động) của MCE có thể xảy ra tại vị trí công trình.
Khái quát về hoạt động địa chất, kiến tạo lãnh thổ Việt Nam Nƣớc ta nằm giữa hai vành đai động đất lớn trên thế giới là Tây Thái Bình Dƣơng Himalaya – Sumatra. Đây là phần lãnh thổ có cấu trúc vỏ trái đất phức tạp do ảnh hƣởng của quá trình biến dạng hình thành từ va chạm giữa các mảng Ấn Độ - Âu Á (Hình 1. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Dựa trên việc xem xét điều kiện kiến tạo – địa động lực ở quy mô khu vực , ngƣời ta nhận thấy có các lực tác động lên vỏ trái đất theo xu hƣớng đẩy bán đảo Đông Dƣơng về phía Nam để giải phóng biến dạng do sự va chạm giữa tiểu lục địa Ấn Độ và mảng Âu - Á. Va chạm này tạo ra một đứt gãy trƣợt bằng, gọi là đứt gãy Sông Hồng, dài hơn 900km, dọc theo sông Hồng gần Hà Nội, cắt qua miền Bắc Việt Nam.
Một số đới đứt gãy hoạt động và đang tiếp tục phát triển cũng đƣợc tìm thấy quanh đứt gãy Sông Hồng. Một số trận động đất cỡ trung bình đã xảy ra ở Việt Nam trƣớc đây, đặc biệt là ở miền Bắc với tâm chấn phân bố dọc theo đứt gãy Sông Hồng. Bản đồ kiến tạo khu vực xung quanh lãnh thổ Việt Nam (Tapponnier và các cộng sự, sửa đổi năm 1990) 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Xét một cách tổng quan, hệ thống các đứt gãy đứt gãy lớn hoạt động và phát sinh động đất trên lãnh thổ Việt Nam đƣợc thể hiện tại Hình 1. East Sea Hình 1.2: Bản đồ chấn tâm các trận động đất từng xảy ra tại Việt Nam trong thời gian từ 1067 đến 2002 (Nguyễn Đình Xuyên và Lê Tử Sơn, 2005).
6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Hoạt động động đất ở Miền nam Việt Nam và khu vực Ninh Thuận Trên lãnh thổ nƣớc ta, hoạt động động đất phần lớn tập trung ở khu vực miền Bắc. Theo Viện Vật lý Địa cầu Việt Nam, 90% số trận động đất ở Việt Nam xảy ra tại khu vực Tây Bắc và độ sâu chấn tâm của các trận động đất này thƣờng không vƣợt quá 30 km (Nguyễn Đình Xuyên và nnk. Nói khác đi, các trận động đất xảy ra trên lãnh thổ Việt Nam chủ yếu ở trong lớp vỏ Trái đất.
Một trong những trận động đất mạnh nhất trên lãnh thổ Việt Nam với độ lớn M=6.7 đã xảy ra năm 1983 ở khu vực Tây Bắc Việt Nam (Nguyễn Đình Xuyên và nnk. Vị trí dự kiến xây dựng NMĐHN Ninh Thuận 2 là tại xã Vĩnh Hải, huyện Ninh Hải, tỉnh Ninh Thuận, miền Nam Việt Nam (Hình 1. Địa điểm xây dựng nhà máy theo kế hoạch nằm trong vùng đồng bằng hẹp thuộc khu vực trung tâm xã Vĩnh Hải, tỉnh Ninh Thuận, miền Nam Việt Nam. Phía Bắc - Tây - Nam của đồng bằng đƣợc bao quanh bởi dãy núi và phía Đông giáp biển Đông.3: Địa điểm xây dựng dự kiến NMĐHN Ninh Thuận 2 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Mặc dù các trận động đất có độ lớn từ 5,5 trở lên chƣa đƣợc ghi nhận ở khu vực miền Nam nƣớc ta (Zung, 2007) kể từ năm 2001 đến nay, tuy nhiên gần đây đã xảy ra hai trận động đất với độ lớn Mw 5.3 và Mw 5,0 lần lƣợt vào các ngày 08/11/2005 và 26/01/2011.
Vị trí và cơ cấu chấn tiêu của các trận động đất này nhƣ sau: (1) Cơ cấu chấn tiêu xác định bởi Đại học Harvard đối với trận động đất xảy ra ngày 08/11/2005 tại khu vực ngoài khơi biển Vũng Tàu, Việt Nam. Thời gian: 8/11/2005 Centroid time: 7:54:42.5 GMT; Vĩ độ=10,12; Độ sâu=12,0 km Centroid time minus hypocenter time: 3,5 ; Mw=5,3 mb=5,1 Ms=5 ,9 Mặt phẳng đứt gãy: phƣơng vị=120 độ chúc=68 độ trƣợt=-171 ; Kinh độ=108,26; Centroid time= 1,1 Mô men Tensor: Expo=24 -0,146 -0,794 0,940 -0,298 -0,294 -0,558 ; Mômen vô hƣớng=1,12e+24 ; Mặt phẳng đứt gãy: phƣơng vị=27 độ chúc=82 độ trƣợt=-22 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.4: Cơ cấu chấn tiêu và bản đồ cƣờng độ động đất xảy ra ngày 08/11/2005 tại miền Nam Việt Nam (USGS) (2) Cơ cấu chấn tiêu xác định bởi Đại học Harvard đối với trận động đất xảy ra ngày 26/11/2011. Thời gian: 2011/1/26 Centroid time: 7:24:28.7 GMT Vĩ độ=9,96 Kinh độ=108,22 Độ sâu=12,0 Centroid time= 0,8 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Centroid time minus hypocenter: 3,5 Mô-men Ten-xơ: Expo=23 -1,020 - 1,570 2,590 -0,175 -1,210 -2,840 Mw=5.0 Mômen vô hƣớng=3.74e+23; Mặt phẳng đứt gãy: phƣơng vị=108 độ Mặt phẳng đứt gãy: phƣơng vị=16 độ chúc=85 độ trƣợt=-21 chúc=69 độ trƣợt=-174 Hình 1.5: Cơ chế chấn tâm và bản đồ cƣờng độ động đất của trận động đất diễn ra ngày 26/01/2011 (USGS) 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đối với việc ghi đo động đất, thông qua mạng lƣới đài trạm quốc gia, đã ghi lại đƣợc thông tin về các trận động đất xảy ra trong thời gian gần đây trên lãnh thổ nƣớc ta nhƣ bảng dƣới đây: Bảng 1: Dữ liệu các trận động đất xảy ra sau trận động đất (M6.7) năm 1983 (Zung, 2007) và những trận động đất tại miền Nam Việt Nam gần đây. Thời gian động đất Chấn tâm Khoảng Độ sâu cách chấn tâm [km] STT Năm Tháng Ngày Kinh độ Vĩ độ * M [km] 1 1983 6 24 (14:18) 103,40 21,77 23 (18) 1277 6,7 2 1983 6 24 (16:07) 102,58 21,36 49 (33) 1284 5,1 3 1983 6 24 (23:07) 102,59 21,36 49 1283 5,1 4 1983 7 15 103,44 21,76 3 (10) 1274 5,1 5 1983 9 1 103,88 21,39 0 (33) 1217 5,5 6 1985 8 19 102,70 22,20 10 1355 5,3 7 1989 6 17 102,45 20,67 17 1229 5,6 8 1995 4 24 102,90 22,73 20 1395 5,1 9 2001 2 19 102,85 21,33 12 1266 5,3 10 2005 11 8 108,26 10,12 12 196 5.0** * ( ): Dữ liệu từ dịch vụ thông tin động đất Quốc qia **: Độ lớn mô men 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Một số kết quả nghiên cứu, đánh giá độ nguy hiểm động đất đối với địa điểm NMĐHN Ninh Thuận 2 1. Các nghiên cứu, đánh giá độ nguy hiểm động đất do nƣớc ngoài thực hiện Việc nghiên cứu về động đất phục vụ công tác quy hoạch vùng, miền, các đô thị và thiết kế chống động đất cho các công trình xây dựng nhằm giảm thiểu thiệt hại mà động đất có thể gây ra đƣợc nhiều nƣớc trên thế giới đặc biệt quan tâm. UNESCO đã có nhiều chƣơng trình nghiên cứu theo hƣớng này nhƣ Thập kỷ quốc tế giảm nhẹ thiên tai IDNDR, chƣơng trình GSHAP, chƣơng trình An toàn địa chấn toàn cầu WSSI, v. Theo kết quả nghiên cứu từ GSHAP, khu vực NMĐHN Ninh Thuận 2 nằm trong vùng nguy hiểm động đất có gia tốc rung động nền cực đại từ 20-40 cm/s2 (Hình 1.
12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.6 Khu vực NMĐHN Ninh Thuận 2 nằm trong vùng nguy hiểm động đất có gia tốc rung động nền cực đại thấp (Nguồn: GSHAP) Sau trận động đất Sumatra M=9.2 ngày 26/12/2004, Cơ quan khảo sát địa chất Mỹ (USGS) cũng đã tiến hành đánh giá độ nguy hiểm động đất cho khu vực Đông Nam Á, trong đó có khu vực NMĐHN Ninh Thuận 2 (Petersen et. 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.7 Khu vực NMĐHN Ninh Thuận 2 đƣợc xác định thuộc vùng nền ổn định Sunda với động đất cực đại có độ lớn M=7,0 (Nguồn: Petersen et. Trong dự án nghiên cứu này, khu vực NMĐHN Ninh Thuận 2 đƣợc xác định thuộc vùng nền ổn định Sunda với động đất cực đại có độ lớn M=7,0. Các mô hình tắt dần chấn động sau đây đã đƣợc sử dụng trong tính tóan độ nguy hiểm động đất tại đây: Toro và nnk.2), Frankel và nnk.1), Atkinson và Boore 140 bar stress drop (2006, 2007; wt.1), Atkinson và Boore 200 bar stress 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com drop (2006, 2007; wt .