专家:汶川地震与水库过大有关

2013-04-30 08:11:11  来源:大公网

  大公网4月30日讯 据文汇网报道,前日,四川省地矿局区域地质调查队工程师范晓做客广东科学中心与南方都市报合办的小谷围科学讲坛,科普水库诱发地震方面的知识。在分析汶川地震与紫坪埔水库的关系之後,范晓提出,中国西部长江上游地区有十几个高坝大库“具有诱发强震的风险”,呼吁暂停一些具有重大风险地区的大型电站的立项与审批。

  一问:水库越大越容易诱发地震?

  大水库100%诱发地震问题在於是否诱发强震

  据南方都市报报道,水库为何会诱发地震?范晓介绍,水库蓄水後改变了库底断层的受力状况,打破了原有平衡。另外,水会渗入充填到库底岩体的裂隙空隙中,会产生附加的孔隙水压力,水的渗透、浸泡和孔隙水压力软化了岩石,对断层面起到润滑作用,使岩体更容易破裂、断裂更容易扩展。这种孔隙水对断层活动的影响,要大过水本身压力的影响。

  水坝越高、蓄水量越大,越容易诱发地震?范晓说,从概率上讲有这个规律,但不是完全的正比关系。据不完全统计,世界上坝高超200米的水库诱发地震比率为34%。在中国,坝高100米以上、库容100亿立方米以上水库,发震比率为30%左右。

  “30%是在许多库区监测数据不完善的情况下得出的,”范晓说,自2004年国务院颁布《地震监测管理条例》以来,坝高100米以上、库容5亿立方米以上且可能诱发5级以上地震的水库,都普遍建立了专用地震监测台网。近年来大量观测数据表明,这些大型水库诱发地震的比率为100%。

  “所以对高坝大库来说,实际上不是诱不诱发地震的问题,而是诱不诱发破坏性强震或巨震的问题。”范晓说。

  二问:汶川大地震与紫坪铺水库有关?

  震中位置、发震时间等符合水库诱发地震条件

  汶川大地震在范晓眼中是“反常”的。历史资料显示,龙门山地震带的历史地震记录从未超过6 .5级,在中国南北地震中,龙门山的地震活动强度和频度相对较弱,学术界对其长期预测的地震烈度区划为7度(汶川地震实际达到10至11度)。

  范晓认为,紫坪铺水库与汶川大地震有着特殊的时空关联。首先,它属於诱发地震几率很高的高坝大库,且位於有强烈地震活动的断裂带上;其震中位置紧邻库区,发震时间正是对於逆冲断层最危险的水位下降时段;其发震时间,处在紫坪铺水库开始蓄水的三年之後、首次蓄水到正常高水位的两年之後,符合水库诱发强震的滞後型条件。

  范晓列出23篇国内学者的论文题目以及5篇国外学者的研究成果,都涉及二者关联。

  他还指出,2009年的一项研究发现,汶川大地震的震源恰好位於通过紫坪铺水库的水磨-庙子坪断裂带上,而整个龙门山断裂带其实是一个向下交汇於一个平缓断层面的断裂系。水库通过地表任何一处裂隙面向下渗透,都会对整个断裂系产生影响。

  三问:水库对地质活动影响有那麽大?

  大幅度快速地蓄水放水像给地震断层强力按摩

  紫坪铺水库对地质活动有这麽大影响吗?范晓说,这是快速、大幅度蓄水和放水的原因。2004年9月开始蓄水,到2006年10月达到875米最高水位,水位上升123米仅用了两年零一个月。其中,仅2005年9月至12月水位就上升约80米。“这在国内外的高坝大库中都是罕见的。”

  “如此快速地、大幅度地提高水位,以及高幅加载与高幅卸载的反覆交替,就像不断给地震断层进行强力按摩,会促使断裂加速‘复活’。”范晓指出,汶川大地震正好发生在紫坪铺水库经历三次高幅加载和两次高幅卸载之後。

  不过,考虑到历史上被确认为水库诱发地震的最大震级为6至7级,对於一座水库能否诱发汶川大地震这种高达8级并且破裂带远远超出库区范围的巨大地震,人们依然充满疑问。

  对此,范晓指出,学界公认汶川大地震是由时间上有先後、地域不同却又紧密相连的若干次破裂事件组成。一些专家认为,紫坪铺水库诱发的仅是破裂第一阶段的起动地震,而後续破裂是在起动地震的带动下发生的。范晓说,对二者关系的研究还在继续,不断公布的成果好像一幅正在完成的拼图,使二者的关系变得越来越清晰。

  此外,对於芦山地震是否与水库等人为活动有关,范晓则表示:“现在很难得出结论。”他说,芦山地震刚发生,还需要很多实际数据和研究来说话。不过,他认为,既然两次地震同在龙门山断裂带,芦山地震“是否会受到紫坪铺水库蓄水活动的影响,当然也是值得进一步研究的”。

  针锋相对

  紫坪铺水库距汶川大地震的震中映秀镇最近距离仅约4.5公里。二者是否存在联系一直引发猜测和讨论。2009年1月,《科学》杂志发表报道“四川大地震是人类活动触发?”将争论推向高潮。而范晓正是该报道主要采访对象。不过“水库诱发汶川地震”这一观点目前远未达成学界共识。

  水库触发汶川大地震?这些学者持反对意见

  加拿大蒙特利尔大学工学院教授嵇少丞2009年在媒体发文称,“水库触发地震”只是一家之言,汶川大地震是位於青藏高原北部的松潘-甘孜地块沿龙门山中央断裂和前山断裂向四川盆地强烈推覆逆冲的结果,与紫坪铺水库无关。水库的蓄水与放水可以诱发一些极浅源的小震。再大的水库也不能直接导致一个8级特大地震的形成。

  嵇少丞指出,大地震发生与否绝不像往骆驼背上加草那麽简单。水库加载或卸载引起的微小应力变化,立刻会被库区及其附近小范围内地壳浅部滑动强度很低的节理面和小断层吸收,使浅表岩块间稍有滑动,但绝对不足以触发地下19千米深处的巨震。“一个走在大街的男人突然倒地,绝不是因为他今天多长或少长了一根胡须。”

  2009年2月,中国工程院院士、中国科学院结构震动开放实验室主任、水利科学研究院工程抗震中心主任陈厚群在接受媒体采访时表示,紫坪铺水库蓄水与汶川大地震无关。他说,从四川省地震局水库地震研究所统计的紫坪铺库区多年地震活动性可以看到,在紫坪铺水库蓄水後并没有监测到发生水库地震的现象。

  四川省地震局预报研究所所长、研究员程万正曾在接受采访时说,从地震发生机理、技术与龙门山构造带的角度来看,汶川大地震与紫坪铺水库没有关系。一般来说,水库所诱发的地震,其震级都比较小。全世界有成千上万的水库,所诱发六级以上的地震仅有四次,其中中国一次。龙门山断裂带构造十分复杂,其岩性比较破碎,山体很不稳定,历史上也发生过多次地震。

  呼吁

  列出西南地区17个“危险水库”名单,范晓呼吁:

  暂停重大风险地区大型电站立项审批

  南都讯 范晓认为,紫坪铺水库与汶川地震的关系是一个前所未有的案例,给水库诱发地震的研究领域提出了许多具有巨大挑战的科学命题。

  从现实意义上讲,范晓提出,地震活动带上高坝大库所在区域的抗震设防,需要重新审视。范晓列出金沙江、大渡河、雅砻江上17个水库的名字,称它们“具有诱发强震的风险”。除向家坝、瀑布沟、二滩水电站已建成,其他13个均为拟建或在建,坝高最小130米、最大312米,所处地震带历史上曾发生6 .6至8 .0级不等的地震。

  紫坪铺水库所依托的岷江未被列入这个“危险名单”。“岷江中上游,早就建成十几个梯级的水电站,不说了,下游虽然也在建,但地势平缓,水库不像这些那样,有诱发强震的风险。”

  范晓认为,国内工程界对水库诱发地震的关注,多局限於对水利水电工程的影响以及水利水电工程的安全。需要注意的是,一方面,目前抗震烈度的确定和设防依据主要还是已知的天然地震背景,一旦水库触发远远超过已知天然地震上限的强震大震,大坝安全仍然面临较大风险;另一方面,在这种情况下,即使大坝安全,也会使水库触发地震的影响区域遭遇重大损失与灾难。

  “要暂停一些具有重大风险地区的大型电站的立项与审批,在一些重要河段或流域划定地质环境与生态环境保护区,调整规划,科学决策。”范晓最後呼吁。

关键字: 专家 汶川 地震 水库
责任编辑: 张岩
大公资讯 中国 军事 言论 图片 财经 产经 金融 汽车 娱乐 明星 生活 科技 书画 报纸 香港在线 国际 社会 教育 副刊 食品 会展 宏观 体育 健康 女人 人物 历史 专题