中國水力發(fā)電工程學(xué)會(huì) 中國大壩協(xié)會(huì) 中國水利水電科學(xué)研究院
金沙江畔安邊鎮(zhèn) 攝影/陳業(yè)青
現(xiàn)行的水電建設(shè)技術(shù),不僅可以讓水電站抵御較大的地震,而且,科學(xué)進(jìn)行的水電建設(shè)還能夠減輕地質(zhì)災(zāi)害的危害。
社會(huì)各界有關(guān)地震和地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)水壩、水電站建設(shè)的某些爭論,由來已久。汶川大地震發(fā)生之后,社會(huì)各界對(duì)地震高發(fā)區(qū)的水電安全給予極大的關(guān)注。國家發(fā)展和改革委員會(huì)也委托水電水利規(guī)劃總院,對(duì)震區(qū)的水電站震損情況進(jìn)行了細(xì)致的調(diào)查。根據(jù)調(diào)查震后水電站的實(shí)際情況,很多事實(shí)足以說明現(xiàn)行的水電建設(shè)技術(shù),不僅可以讓水電站抵御較大的地震,而且,科學(xué)進(jìn)行的水電建設(shè)還能夠減輕地質(zhì)災(zāi)害的危害。
關(guān)于大壩引發(fā)地震的問題,也是人們關(guān)注的話題之一。我們應(yīng)該承認(rèn)水庫蓄水以后確實(shí)會(huì)引起一些地震的發(fā)生。水庫誘發(fā)地震也分為兩種情況,一種是在原本沒有地震斷裂帶的地區(qū),由于水壩的建設(shè)以后形成水庫,水庫蓄水改變了原來的地應(yīng)力分布,從而產(chǎn)生了局部地震。這種情況比較普遍,但是,由于水庫增加的水體重量通常是均勻的分布在一塊較大的面積之上。這種情況就好像是在地表面蓋上一床被子,不會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中的情況,很難出現(xiàn)使庫區(qū)的地下巖層發(fā)生斷裂的強(qiáng)烈地震現(xiàn)象。所以,僅僅由水庫蓄水引發(fā)的地應(yīng)力改變所產(chǎn)生的地震,一般都非常微弱,大多數(shù)都是人們難以察覺的微震(這類的地震一般不作為水庫誘發(fā)地震考慮)。
辯證地看,水壩觸發(fā)地震不僅不是壞事,反而可能是好事。因?yàn)榈卣鸬膹?qiáng)度取決于地下能量的積累,如果由于某種原因使地震的能量提前釋放,一般來說,會(huì)起到把大地震分解成多個(gè)小地震的作用。
因水庫蓄水而誘使壩區(qū)、水庫庫盆或近岸范圍內(nèi)發(fā)生的地震,叫做水庫誘發(fā)地震。其實(shí),嚴(yán)格地說,用“觸發(fā)”更為準(zhǔn)確,所以地震界更傾向于用“水庫觸發(fā)地震”一詞。
根據(jù)精確定位的水庫誘發(fā)地震的震中資料證明,震中位置均分布在壩區(qū)、水庫庫盆及近岸地段范圍內(nèi),距庫邊線一般不超過3~5千米,最遠(yuǎn)10千米。壩區(qū)和庫盆及其周邊巖體中,有活動(dòng)性斷裂構(gòu)造或者現(xiàn)代巖溶作用發(fā)育,斷裂帶或巖溶管道系統(tǒng)與庫水有直接的水力聯(lián)系,蓄水前有可靠的歷史和現(xiàn)代地震記載,水庫蓄水后就會(huì)誘發(fā)地震。按工程地質(zhì)條件來分類,水庫誘發(fā)地震具有不同的成因類型,主要有巖溶塌陷型和斷層破裂型。其他類型的誘發(fā)地震震級(jí)很小,不會(huì)對(duì)大壩和周圍環(huán)境造成危害,因此一般不作過多的研究。
水庫養(yǎng)魚在環(huán)保與增收的夾縫中游弋?dāng)z影/王緒波
由于水庫蓄水地區(qū)原來就是地震區(qū),有明顯的地震斷裂帶存在,原有的地應(yīng)力積累就已經(jīng)孕育著地震的發(fā)生,由于水庫蓄水打破了原有的平衡,導(dǎo)致了地震的延遲或者提前發(fā)生。這種情況下發(fā)生的地震,危害程度主要取決于原有的地震能量。水壩蓄水只是觸發(fā)地震,而不是造成地震。辯證地看,水壩觸發(fā)地震不僅不是壞事,反而可能是好事。因?yàn)榈卣鸬膹?qiáng)度取決于地下能量的積累,如果由于某種原因使地震的能量提前釋放,一般來說,會(huì)起到把大地震分解成多個(gè)小地震的作用。各國的實(shí)際觀測情況也是如此,很多水庫建成以后都會(huì)引發(fā)地震,但是這些地震往往都是震級(jí)很小,次數(shù)頻繁。根據(jù)世界各國的記載并得到國內(nèi)外地震、地質(zhì)專家普遍承認(rèn)的水庫誘發(fā)地震約70~80起。絕大多數(shù)水庫誘發(fā)地震的震級(jí)小于里氏5級(jí),屬于弱震或微震;較強(qiáng)的水庫誘發(fā)地震不到總數(shù)的20%,其中5.0~5.9級(jí)的中等強(qiáng)度地震僅為十幾例,6.0~6.5級(jí)強(qiáng)度地震僅6例。目前世界上已記錄到的最大的水庫誘發(fā)地震為6.5級(jí),1967年12月發(fā)生在印度柯依納水庫。
迄今為止,全球只有兩例水庫誘發(fā)地震對(duì)大壩局部地段造成損害,一個(gè)是我國的新豐江水庫(6.1級(jí)),一個(gè)是印度的柯依納水庫,壩址處地震強(qiáng)度均為8度;經(jīng)抗震加固后,至今都在安全運(yùn)行。也就是說,迄今為止,世界上尚未發(fā)生因水庫誘發(fā)地震而造成大壩失事的實(shí)例。
造成構(gòu)造地震的能量主要來自地殼板塊間水平方向相互運(yùn)動(dòng)的受阻而產(chǎn)生的應(yīng)變和應(yīng)力。然而水庫的水荷載力是垂直的。所以,水庫蓄水荷載作用對(duì)地震的影響極為有限,除非該地區(qū)具有溶洞可能會(huì)坍塌。
地震問題可以從兩個(gè)方面考慮:一是地震對(duì)大壩安全性的影響,二是大壩建成蓄水以后誘發(fā)地震的問題。按工程地質(zhì)條件來分類,水庫誘發(fā)地震具有不同的成因類型,主要有巖溶塌陷型和斷層破裂型。巖溶塌陷型水庫誘發(fā)地震最常見,多為弱震或中強(qiáng)震。斷層破裂型水庫誘發(fā)地震發(fā)生的概率雖然較低,但有可能誘發(fā)中強(qiáng)震或強(qiáng)震。我國的新豐江水庫和印度的柯依納水庫的誘發(fā)地震都屬于這種類型。我們以容易產(chǎn)生強(qiáng)震的斷層地震為例,分析一下水庫誘發(fā)地震有助于減輕地震強(qiáng)度的機(jī)理。
水庫蓄水之后為什么經(jīng)常會(huì)誘發(fā)或者觸發(fā)地震呢?通常認(rèn)為,水庫地震的一個(gè)因素是水庫水體的重量,會(huì)改變地殼的受力狀態(tài),引起地應(yīng)力的調(diào)整(可稱為荷載作用)。另一個(gè)因素是水庫蓄水后,通過基巖中的裂隙,產(chǎn)生了向地下高壓注水的效果,從而改變了地殼基巖局部的應(yīng)變極限,或者說改變了原來板塊之間的摩擦力,使得地震的能量提前釋放出來了(可以稱為滲透作用)。
水庫蓄水后荷載作用的特點(diǎn):水是液體,不可能單獨(dú)保存在地面上,必須要有庫岸。而構(gòu)成庫岸的山體的比量一定會(huì)比水更高。所以,水庫中水荷載的這種特性決定了,它是消除周圍山體應(yīng)力集中的均衡荷載。有利于改善地殼的受力狀態(tài)。
造成構(gòu)造地震的能量主要來自地殼板塊間水平方向相互運(yùn)動(dòng)的受阻而產(chǎn)生的應(yīng)變和應(yīng)力。然而水庫的水荷載力是垂直的。所以,水庫蓄水荷載作用對(duì)地震的影響極為有限,除非該地區(qū)具有溶洞可能會(huì)坍塌。因?yàn)樗畮焖奢d對(duì)構(gòu)造地震的影響較小,所以,盡管水庫蓄水后的水荷載必然會(huì)存在,但對(duì)地震的作用卻非常有限。例如,一座城市坐落在一個(gè)地方之后,肯定有大量的人群和建筑都不斷地堆積在城市所在的地面上,不能否認(rèn)當(dāng)?shù)氐牡貧な芰隙ㄒ蠓鹊脑黾?。然而,幾乎從來沒有人會(huì)擔(dān)心城市化的地方會(huì)因?yàn)槭芰^重而誘發(fā)地震。這說明單純的垂直荷載的變化對(duì)地震的影響非常?。ㄒ妶D)。
地殼板塊間運(yùn)動(dòng)方向示意圖
根據(jù)上圖所示,不管是走滑斷層,還是逆沖斷層,一旦遭受水體的浸潤(潤滑)之后,都會(huì)降低摩擦力。
加拿大蒙特利爾大學(xué)工學(xué)院嵇少丞教授,在表達(dá)巖層與地震關(guān)系的科普知識(shí)的時(shí)候,通俗地總結(jié)出地震有“強(qiáng)巖強(qiáng)震、弱巖弱震、軟巖無震”的特點(diǎn)。顯然,強(qiáng)巖、弱巖和軟巖的根本區(qū)別也就是在于應(yīng)變極限和板塊間摩擦力的大小不同。然而,凡是在水庫誘發(fā)地震的區(qū)域內(nèi),由于高壓水體的浸潤,一定會(huì)降低板塊間的摩擦力,甚至還可能會(huì)有使強(qiáng)巖變?nèi)?,弱巖變軟的效果。所以,由水庫蓄水后通過滲流作用觸發(fā)的地震,一般都會(huì)使該地區(qū)原來所積蓄的地震能量提前釋放,同時(shí)也應(yīng)該會(huì)有助于減小該地區(qū)地震強(qiáng)度的作用。
水庫滲透作用的特點(diǎn)是:未必會(huì)存在,但可能作用巨大。水庫蓄水后,產(chǎn)生滲透作用需要有以下條件:
1、庫區(qū)蓄水的范圍內(nèi)具有孕育著地震能量的地震(斷層)。
2、斷層形成了透水的通道,蓄水后產(chǎn)生對(duì)斷層高壓注水的效果。
3、不管是走滑斷層,還是逆沖斷層,一旦遭受水壓力的浸潤(潤滑)之后,都會(huì)降低摩擦力。
因此,水庫誘發(fā)地震,一定是提前釋放地震能量,在某種程度上具有減小地震強(qiáng)度的作用。
4、水庫的滲透作用不會(huì)是無限的。由于地下的巖層將會(huì)不可避免地隨著深度的增加而增高溫度。所以,在地下十公里以下的巖層溫度通常都會(huì)達(dá)到攝氏250到400度。這不僅使得該處巖石的塑性大幅增加,使得滲水通道變形受阻。而且,水也不再是普通的液體。因此,原來在彈性理論下所有關(guān)于水庫誘發(fā)地震的分析和機(jī)理都已經(jīng)失去了意義。
向家壩水電站工地右岸基坑車流攝影/高峰
1967年美國丹佛市因?yàn)榇罅繌U水高壓注入地下,引發(fā)了長達(dá)數(shù)年的一系列地震。這說明即使沒有庫水壓力的變化,僅僅通過高壓注水的滲透作用,也有可能觸發(fā)地震。在美國地質(zhì)調(diào)查局的網(wǎng)站,專家曾經(jīng)對(duì)用高壓注水的方法觸發(fā)地震以減小地震的提問做出過回答,肯定向地下注入高壓液體可以導(dǎo)致地震的提早發(fā)生。
水庫蓄水的荷載作用對(duì)地殼的影響極為有限,只能制造極小的地震;但是,蓄水構(gòu)成的高壓注水的滲透作用,可能會(huì)改變天然地震的控制條件,觸發(fā)出較大的地震。
所有的具有破壞性的水庫地震的能量,一定是來自于天然的地殼變化運(yùn)動(dòng)。水庫蓄水的荷載作用對(duì)地殼的影響極為有限,只能制造極小的地震;但是,蓄水構(gòu)成的高壓注水的滲透作用,可能會(huì)改變天然地震的控制條件,觸發(fā)出較大的地震。
然而,特大地震的能量來自地殼深部運(yùn)動(dòng)。無論水庫的荷載作用還是滲透作用都不可能會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。目前已經(jīng)記錄的水庫地震,一般都在地下5公里以內(nèi),最多不超過10公里。而世界上已經(jīng)發(fā)生的8級(jí)以上的特大地震,其震源深度還沒有少于10公里的。也可以說,在地殼的淺層不可能積蓄到8級(jí)地震的能量。因此,由水庫觸發(fā)的地震一定不會(huì)是特大地震。目前全球已經(jīng)記錄到的最大的水庫地震為6.5級(jí)。
怎樣理解一些無震區(qū)的水庫蓄水后發(fā)震的現(xiàn)象?如果在水庫修建前,該地區(qū)的周圍應(yīng)變極限較低,所以該地區(qū)地震的能量,總是要選擇周圍薄弱的環(huán)節(jié)釋放出去。因此,該地區(qū)基本上不會(huì)發(fā)生地震。但是,水庫蓄水之后,該地區(qū)的應(yīng)變極限可能已經(jīng)下降到了比周圍地區(qū)更低的水平,因此,原來經(jīng)常在周圍地區(qū)的釋放的地震能量,可能變成經(jīng)常在水庫地區(qū)出現(xiàn)了。所以,水庫蓄水后,某個(gè)原來無震地區(qū)頻繁發(fā)震的現(xiàn)象也是有可能出現(xiàn)的。不過,如果從全局來看,只要我們承認(rèn)具有破壞力的地震的能量主要是來自地殼運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,我們就不能否認(rèn)水庫蓄水后減小了地殼的應(yīng)變極限,是好事情??傊?,總體上會(huì)有利于地震能量的釋放,減小地震的危害。
怎樣理解水庫蓄水后地震增強(qiáng)的現(xiàn)象?由于水庫蓄水后,使得應(yīng)變極限或者斷層摩擦力突然降低,因而使得原來正在積蓄中的地震能量有了一個(gè)集中釋放期。所以,盡管很多水庫剛剛蓄水后的一段時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)“水庫誘發(fā)的地震頻度和強(qiáng)度均高于當(dāng)?shù)卣K健钡那闆r,但是,隨著時(shí)間的推移,該地區(qū)的地震頻度和強(qiáng)度都會(huì)逐漸地下降,最后不僅要恢復(fù)到正常水平,而且,若干年之后,最終還有可能低于該地區(qū)原來的正常水平。
我國新豐江水庫地震后的歷史記錄就顯示出這一特性。新豐江水庫將天然地震的能量釋放后,無論再怎么樣的蓄水都不再發(fā)生地震(見下圖)。
現(xiàn)代技術(shù)既然可以在東京、洛杉磯這些地震高發(fā)區(qū)放心地建設(shè)高樓大廈,就根本用不著擔(dān)心我們建設(shè)水壩的抗震技術(shù)和能力。
在我國西南地震高發(fā)區(qū),建設(shè)高壩大庫不存在難以逾越的技術(shù)障礙。
地震對(duì)人類的威脅確實(shí)很大。地震對(duì)大型水壩的安全性影響一直是水利水電工作者關(guān)注的主要問題之一。工程的抗震能力也是我國水利水電工程中的一個(gè)重要分支,我國研究水利水電技術(shù)的專門機(jī)構(gòu)——中國水利水電科學(xué)研究院內(nèi)設(shè)有專門的抗震研究中心,在水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)方面,國家已經(jīng)制訂了一系列的工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,每個(gè)工程都必須嚴(yán)格遵守,每個(gè)工程的修建都必須達(dá)到這方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。所以,關(guān)于地震對(duì)大壩安全性的影響,也不必過分地?fù)?dān)心。就人類現(xiàn)有對(duì)地震的研究水平來看,人們總能夠通過已有的地震資料分析和地質(zhì)勘探,讓準(zhǔn)備修建的壩址避開強(qiáng)烈的地震斷裂帶。同時(shí),通過對(duì)壩址的地基處理和壩型選擇,也可以大大降低地震對(duì)大壩工程的危害。
新豐江水庫蓄水及地震之間的關(guān)系
針對(duì)社會(huì)各界對(duì)我國西南地震高發(fā)地區(qū)的水電開發(fā)表示的擔(dān)心,我國水壩抗震問題專家,中國水利水電科學(xué)研究院抗震研究中心的陳厚群院士在聯(lián)合國水電與可持續(xù)發(fā)展研討會(huì)上宣講了他的研究成果。他指出:為在我國西部開發(fā)豐富的水能資源并進(jìn)行脫貧致富,在高地震區(qū)進(jìn)行高壩大庫的建設(shè)是難以避免的。同時(shí)他還通過對(duì)各種壩型中抗震性能最差的高拱壩的深入研究,得出結(jié)論說:在中國水電的發(fā)展中,對(duì)高拱壩的抗震安全,并不存在難以逾越的技術(shù)障礙。實(shí)際上,這一結(jié)論公眾也應(yīng)該非常容易理解。現(xiàn)代人類在城市中建筑的很多高樓大廈,從結(jié)構(gòu)復(fù)雜性上來說要比水壩的抗震難度大得多。現(xiàn)代技術(shù)既然可以在東京、洛杉磯這些地震高發(fā)區(qū)放心地建設(shè)高樓大廈,就根本用不著擔(dān)心我們建設(shè)水壩的抗震技術(shù)和能力。就現(xiàn)有的工程技術(shù)水準(zhǔn)而言,只要正確地認(rèn)識(shí)到了地震的強(qiáng)度和活動(dòng)規(guī)律,人們完全可以采用相應(yīng)技術(shù)手段解決水壩的抗震問題。
汶川大地震后,我們水電站震損調(diào)查發(fā)現(xiàn),所有工程處理過的邊坡沒有一處發(fā)生滑坡等次生災(zāi)害。不僅水電工程是這樣,在北川縣城原來認(rèn)為非常危險(xiǎn),經(jīng)過加固處理的邊坡,也同樣在地震中沒有滑坡。而原來認(rèn)為比較穩(wěn)定的沒有處理一些邊坡的滑坡,反倒造成了巨大的傷亡??梢娺吰碌娜斯ぬ幚恚饔糜卸啻?。
2008年5月12日,就在距離紫坪鋪水庫17公里的汶川,確實(shí)發(fā)生了比反壩宣傳多次警告說的“后果不堪設(shè)想的”松潘大地震還要大得多的8級(jí)特大地震。然而,被他們點(diǎn)名警告的“四川岷江上的紫坪鋪水庫高壩”,不僅沒有發(fā)生任何“不堪設(shè)想的后果”。而且,還在地震中立了大功。
例如,紫坪鋪水庫形成的寬闊水面,為地震后陸上道路嚴(yán)重塌方和空中通道氣候受阻的救災(zāi)提供了可靠的水路保障;震后不幾天(5月17日)紫坪鋪水電站就率先恢復(fù)發(fā)電,為災(zāi)區(qū)的搶險(xiǎn)救災(zāi)提供了巨大的幫助;不僅如此,水庫的11億庫容,成為當(dāng)時(shí)危機(jī)四伏的眾多堰塞湖的最后屏障,保障著整個(gè)成都平原免受堰塞湖潰決的洪水威脅。
尤其讓人感到欣慰的是,紫坪鋪這種成功抵御特大地震的現(xiàn)象,并不是偶然的。而是這次所有處在強(qiáng)地震區(qū)域內(nèi)的水壩、水電站,都不負(fù)眾望的經(jīng)受住了特大地震的嚴(yán)峻考驗(yàn)。除了紫坪鋪是一座高面板堆石壩之外,震中地區(qū)的沙牌水電站是一座132米高的混凝土高拱壩、碧口水電站是一座101米高的土石壩、寶珠寺水電站是一座132米高的混凝土重力壩。事實(shí)證明:我國現(xiàn)行的水壩、水電站的設(shè)計(jì)規(guī)范是科學(xué)的,施工是可靠的,所建設(shè)的水庫、大壩和水電站是安全的。
水庫蓄水的結(jié)果,要么對(duì)原有的自然地震沒有太大的影響,要么會(huì)提前釋放了正在孕育中淺層地震的能量,從客觀上避免了更大地震的發(fā)生。即使水庫蓄水觸發(fā)了較大的地震,也應(yīng)該是具有減小該地區(qū)原有地震震級(jí)的作用的好事情。
新歸州儼然佇立在庫區(qū)河岸邊,居民們正用江水安寧地浣洗衣物。 攝影/陳文
對(duì)于水庫觸發(fā)地震而言,雖然我們還沒有能力主動(dòng)地、有意識(shí)地去向地震斷層高壓注水,但是,人造水庫的蓄水卻有可能在某種程度上,有意無意地起到用高壓注水觸發(fā)地震的作用,提前釋放淺層地震的能量,減小震級(jí)。
水庫蓄水的結(jié)果,要么對(duì)原有的自然地震沒有太大的影響,要么會(huì)提前釋放了正在孕育中淺層地震的能量,從客觀上避免了更大地震的發(fā)生。即使水庫蓄水觸發(fā)了較大的地震,也應(yīng)該是具有減小該地區(qū)原有地震震級(jí)作用的好事情。遺憾的是我們現(xiàn)在還沒有能力,利用水庫觸發(fā)地震(即高壓注水)的辦法,主動(dòng)地減小自然地震的災(zāi)害。
上個(gè)世紀(jì)70年代,地震科學(xué)界曾經(jīng)有過多次用高壓注水主動(dòng)觸發(fā)地震的方法,進(jìn)行“控制地震”的嘗試,但是,最后因?yàn)槲覀儗?duì)地下斷層的判斷不夠準(zhǔn)確,注水的效果不明顯,很難達(dá)到預(yù)期的效果而逐漸放棄。現(xiàn)在的水庫蓄水實(shí)際上就是一種不需要額外花費(fèi)的“控制地震”試驗(yàn)。不管它能否達(dá)到觸發(fā)地震的效果,都是一件有好處的事情。此外,加拿大蒙特利爾大學(xué)工學(xué)院嵇少丞教授,在表達(dá)巖層與地震關(guān)系的科普知識(shí)的時(shí)候,精辟地總結(jié)出地震有“強(qiáng)巖強(qiáng)震,弱巖弱震,軟巖無震”的特點(diǎn)。我們是否也可以認(rèn)為,凡是在水庫誘發(fā)地震的區(qū)域內(nèi),由于高壓水體的浸潤,可能會(huì)有強(qiáng)巖變?nèi)?,弱巖變軟的效果。所以,水庫的蓄水對(duì)于地震來說,要么沒有發(fā)生作用,要么會(huì)有助于減小該地區(qū)地震強(qiáng)度的作用。
總之,從科學(xué)的態(tài)度出發(fā),我們現(xiàn)在不僅不應(yīng)該盲目否定和恐懼水庫觸發(fā)地震,而且還應(yīng)該更加關(guān)注如何去掌握和控制水庫觸發(fā)地震,爭取早一天實(shí)現(xiàn)有意識(shí)地利用水庫觸發(fā)地震的辦法,降低自然地震災(zāi)害的目標(biāo)。例如,我們2005年建成蓄水的紫坪鋪水庫,根據(jù)當(dāng)?shù)氐卣鸨O(jiān)測的數(shù)據(jù)已經(jīng)表明,建成前后地震的頻率和強(qiáng)度幾乎沒有發(fā)生太大的變化。這說明紫坪鋪水庫的蓄水,幾乎沒能構(gòu)成對(duì)水庫的斷層高壓注水的情況。
假設(shè)當(dāng)初紫坪鋪水庫恰巧具備了向地下斷層高壓注水的條件,那么很可能會(huì)在2006年該水庫蓄水達(dá)到最高峰之后,就陸續(xù)觸發(fā)出穿過其水庫的龍門山中央斷裂帶的一系列淺層地震,肯定會(huì)讓當(dāng)?shù)氐卣鸬牟糠帜芰刻崆暗玫结尫拧H绻娴哪菢拥脑?,?dāng)時(shí)也可能會(huì)造成一定的人員財(cái)產(chǎn)傷亡。但是,它已經(jīng)提前釋放了龍門山中央斷裂帶地震的部分能量。然而,現(xiàn)在很不幸,就因?yàn)楫?dāng)年紫坪鋪水庫沒有能把龍門山的淺層地震觸發(fā),所以,2008年“5.12”深層的特大地震爆發(fā)時(shí),淺層地震的能量必然會(huì)同時(shí)釋放,以至于造成了我們慘痛的損失。
我們要加緊研究探討,盡快掌握和控制水庫觸發(fā)地震,爭取實(shí)現(xiàn)有意識(shí)地利用水庫觸發(fā)淺層地震的辦法,降低自然地震災(zāi)害對(duì)人類社會(huì)的破壞程度。
處在地震帶上的北川縣在地震中遭受了滅頂之災(zāi),大部分縣城被滑坡體掩埋。北川是整個(gè)汶川大地震中遭受人員和財(cái)產(chǎn)損失最嚴(yán)重的地方。由于該地區(qū)的地質(zhì)情況極為不穩(wěn)定,不僅該縣城已經(jīng)在地震后決定易地重建,而且,社會(huì)各界紛紛指出早就不應(yīng)該在這種地質(zhì)災(zāi)害極為嚴(yán)重的危險(xiǎn)地區(qū)建設(shè)人口密集的縣城。其實(shí),我國這種城市建在危險(xiǎn)的滑坡體上的情況還有很多。
由此可見,在某地震災(zāi)害高發(fā)地區(qū)建設(shè)水電站反倒可以減輕地震的損失。一方面水壩比普通的公民建筑物有更高的抗震能力;另一方面水庫淹沒區(qū)域的人口財(cái)產(chǎn)密度肯定要比城鎮(zhèn)低得多。所以,利用水電建設(shè)的移民搬遷,轉(zhuǎn)移一些地質(zhì)危險(xiǎn)度較高的城鎮(zhèn),是我們可以借鑒的減輕地震災(zāi)害的成功方式。
處在這次汶川大地震震中地區(qū)經(jīng)受了嚴(yán)峻考驗(yàn)的紫坪鋪水庫,在地震之后那些當(dāng)年因?yàn)樾匏畮於徇w出的紫坪鋪的村民,曾自發(fā)地組織起來專門到紫坪鋪水電站對(duì)水電建設(shè)者表示感謝。因?yàn)?,他們知道如果不是幾年以前紫坪浦水庫的建設(shè),讓他們搬遷到了別處,這次大地震肯定是在劫難逃。
因此,水庫地震問題的關(guān)鍵,主要還是保證水壩的安全性,不讓它產(chǎn)生次生災(zāi)害。一方面我們在水壩建設(shè)上一定要堅(jiān)持科學(xué)的態(tài)度,嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,保證各種水壩的安全。另一方面,從科學(xué)的態(tài)度出發(fā),我們沒有必要過分地?fù)?dān)憂水庫觸發(fā)地震。因?yàn)椋畮煊|發(fā)的地震并不是水庫制造的地震。而且,自然界中地震的能量總是要釋放的。即使沒有被水庫提前觸發(fā)出來,也不一定是好事情,今后肯定會(huì)有更大的自然地震發(fā)生。
我們應(yīng)該加緊研究探討,盡快掌握和控制水庫觸發(fā)地震,爭取實(shí)現(xiàn)有意識(shí)地利用水庫觸發(fā)淺層地震的辦法,降低自然地震災(zāi)害對(duì)人類社會(huì)的破壞程度。
一、我國現(xiàn)有的科技水平,不僅可以保證水壩建設(shè)的安全性,而且,科學(xué)地建設(shè)水壩還會(huì)有助于降低西南地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的威脅。
二、水庫觸發(fā)地震的破壞性能量,完全來自于天然的地震。建造水庫不是制造了地震,而是有可能觸發(fā)淺層的地震。但是,提前釋放淺層地震的能量,有助于減少地震災(zāi)害的破壞程度。
三、開發(fā)建設(shè)水電在技術(shù)上沒有不可逾越的障礙,然而,在思想和觀念上,到底是采取迷信敬畏的態(tài)度回避自然災(zāi)害,還是選擇科學(xué)發(fā)展的方法主動(dòng)降低西南地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害,則要取決于我們決策者的智慧。