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《专家再次告诫:大坝可诱发地震》(三)

发表时间: 2008年06月10日 12时19分         评论/阅读(/)
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续上篇
  《专家再次告诫:大坝可诱发地震》(一)
  《专家再次告诫:大坝可诱发地震》(二)
  目前世界上水库诱发地震的案例很多,但是诱发了六级以上地震的只有四种,如果我们假定紫坪铺也算一个,诱发的是八级地震,有一个对比,可以看一下,它的主震和蓄水时间包括满库,蓄到最高水位的时间都是有一个时间间隔的。紫坪铺是三年零五个月,从蓄水开始到发生主震,这个时间应该差不多,刚才谈到水往下渗透有一定的时间来起作用的。后来的小字主要列出来具体的蓄水和一些相关的方面。
这个就是可以看看紫坪铺水库的情况,大家可以看,这个都江堰,这个就是紫坪铺大坝,这个蓝色的双线就是岷江的干流,然后紫色的部分,就是它的库区,水淹没的部分,水淹没的部分,有一个最直接的一个情况,就是民间本来是从西北方向往东南方向流入沉积岩的,到这个地方,这个是松江的河口的地方,有一个转折,到这儿又有一个转折。为什么这一段是这样子,方向来一个突然的转折?我们叫构造,专业术语,先有一个构造,这个红线是断层,因为先有断层,这个地方岩层很破碎,岩层比较软弱,河流在发育的过程中,要寻找流入,当然找最软的地方,利用断层软弱的地方侵入河道。这恰恰是紫坪铺大坝的蓄水区,也就是他整个的蓄水区跟断裂破碎带,而且是跟很密集的断裂破碎带重合的。这个调查是大概九十年代初的调查获得的地质资料。这个像砖块一样的图案是石灰岩,其他的部分,没有画的部分主要是砂岩、泥岩和煤层。这些岩层从工程地质的角度,都是不良的东西,不好。就是不像搞一个大坝,像花岗岩都是最好的,这些东西都是不好的,再加上断层非常不好。又恰恰处在这样的位置上。
另外看震中,这个就是八级震中的位置,前面我谈到的,这个龙门山的主断裂带是北川、映秀大断裂带,这个两公里,到这个位置是5.5公里,如果从淹没线在映秀那儿,蓄满水以后一直到映秀,这个岸线离主断裂只有五百米,从宏观的标志也是符合水库诱发地震的基本的条件。
观众:这个断层是这边往上冲还是…
范晓:西北方向往上冲,除了主断层以外,不是有很多断层。
观众:放水的话,压力减轻了,可是现在是上面冲到下面。
范晓:是这样的,这些断层你看两个主断层,这个叫主边界断层,这是江油都江堰,这些断层的断裂,都交于一个断裂,就像一个瓦片一样,多米诺骨牌一样,你看到很多条,下面不到一条,而且这些断层的主要的运动方式,都是由西北往东南方向运动的,都属于这个特征,是一个整体的效应,我刚才解释的是从整体来说,具体到每一个断层来说,效应都是一样的,是这么一个情况。刚才你说诱发地震,最后对他有影响,他这个初始的破裂点在这个地方,初始发生以后,别的地方同样会发生位移,包括汉旺,银华都在这个断裂带上,破坏都很严重。本身这个地方地下水位很低,到都江堰以后,从山区进入平原,河的形态也不一样了。雨水在这个地方,把岷江分为这边是内江,这边是外江。多余的水又排出外江,先是一分为二,再二分为四。整个大的地理的格局是这样的。这里有些数据,这个大坝与主边线断裂很近,还有一个问题就是说刚才谈到过去的岩层最怕的就是它的不均衡,如果你是单一的岩层,砂岩都是砂岩,石灰岩都是石灰岩,那个还好一点。如果不同的岩层差异性很大,是最危险的。会造成不同岩层的界面上的渗水,压力不均衡,这个也是最危险的。它的不均衡性表现得非常突出,不同的岩石,不同的岩性。
这些地方具有这些危险,修水库完全不知道肯定不可能,他是知道的。他也要做评估的,按照国家的规定,在地震断裂带上规模很大的水库,在建设以前都要做水库诱发地震的危险性评估,这个是做了,由水利部等部门做的,可能诱发地震,诱发的最高震级预测的是35.5级,离震中很近的,他们预测的也是很高的。既然是有一定危险的,按照国家的规定,在04年蓄水以前,这个图片是三峡的,地震监测台网,库区监测台网主要监测微震,刚才谈到有感地震,微强地震,但是对微震就需要很多仪器,反映很灵敏,这个是无人的,这是一个弹簧,里面装了灵敏度非常高的弹簧,把这个弹簧转化为外冲电电波发射出去,发射到中级站,中级站接收到以后,把各个台的数据进行处理,处理完以后,再发到数据处理中心。三峡台比较多,有几个子台,最后汇集到数据处理中心处理。紫坪铺这个地方建了七个子台,数据全部传到四川省的地震中心进行处理,记录了震前……
观众2:即使在地震高发区修建水库也并非是坏事,有助于地震能量的提前释放,有积极作用?
范晓:这个就是提前释放,如果我们联系起来的话,他说的这些后面我还要谈,目前为止,世界上刚才不是打了四个六级以上,能够诱发六级以上世界上的水库,没有一个是建在地震活动带上,现在唯一就是紫坪铺,还有其他的都在中国西部,敢于把水库建在地震活动带上,以前还没有说在地震活动带上建大坝诱发地震的,国际案例到现在没有。
观众:印度那个水库就是建在地震活动带上的。
范晓:不是,是建在德干高原,你看龙门山挤得乱七八糟的,叠加构造,印度是玄武岩,历史上的地震活动也是很薄弱的。新风将也是这个情况,靠近地震的边缘,到目前为止,真正建在地震活动带上,而且在以前地震活动水平很高的还没有案例,是这么一个情况。在震前安定河地震带,西昌那个有一个大桥水库,发生了地震,当时也很关注,因为他们认为是首个世界上建在河谷地震带上的,而且水库也比较大,诱发了地震,目前为止,蓄水的时间不太长,到目前为止震级不是太高。现在我们能够看到的就是建立在活动地震带上的,是这么一个情况。
刚才谈到紫坪铺建了七个子台,这个数据是完整的。这个就是说紫坪铺蓄水过程的,刚才我谈过了,什么时候开始蓄水的,什么时候开闸,水位达到什么高度,基本上就是这个现在我们最危险的就是水位变化的时候。075月在首次蓄到877的时候,水位降到819
我刚才不是谈建造地震监测台网有数据,现在我们看到的数据是06年四川省地震局发表的论文,根据紫坪铺监测台网发表的论文,2004816日至2005930日,水位低于840米。他应该分开,但是没有分开,整个来说还是可以反映出来蓄水以后,整个水位怎么样,有什么特点。他记录到-0.93.6级地震735次。负级地震也是有能量的。
观众3:负的地震有什么影响吗?
范晓:这个子台专门监测微震,即便有很多大震,子台没法记录,但是有其他专门监测中小地震的地震台,这个是很完善的,为什么记录微震,就是要看地震规律,因为大的都是由小的,微震,通过微震和小震的分析,看出它的规律,做一个监测。因为四级,4.5级地震不是什么时候都有的。小震,微震随时都有,在这个时间里监测到七百多次。有什么特点?很清楚,就是沿水库南北两侧的主边界断裂,主中央断裂相对集中。
下面的非常重要,在映秀方向的主中央断裂,地震震中沿断裂走向有一个与垂直方向约10度到20度夹角的密集地震发生区。这个特征就跟“512”地震完全一样,这是一个方面。在以库区中心点为圆心,半径15千米的圆内,该现象更加明显。可以说断层的发现是完全一致的。根据我们谈到水库诱发地震有一个基本的原理,它的震源机制和天然地震是一致的,因为是诱发,不是另外单独产生的,这是一个很重要的结论。
这一特征,与两年多后的20085月,中国地震局的专家组对“512”地震震源特征分析的结果十分相似。中国的地震局在全国建立的地震台网非常明确的。库区目的就是为了监测水库诱发地震的危险,提前做出预告。
观众4:库区中心点就是淹没区的中间吗?
范晓:对,这是已经发表的情况,这个数据我也打电话专门请教四川省地震局水库诱发地震研究所,做这个有专门的机构,专门的人员,四川省地震局下来有一个水库诱发地震研究所,我问过他数据,他说这个数据现在肯定不会公布的,刚才我说震前。
观众4:他们不承认这个结论吗?
范晓:不是,他也做了研究,但是现在不会把这个结论公开的。
观众4:有没有上报呢?
范晓:现在不知道,发表这个数据是否显示出大地震的明显,如果有危险,肯定会事先有预测,现在不了解这个情况究竟怎么样。
张可佳:所谓提前释放,是怎么回事?
范晓:刚才谈到,历史上从来没有发生过6.5级的,先是假设和这个有关系,可能上一次1970年发生了一个大地震,可能五十年,一百年以后发生六点几级的,按照自然的规律,七级不得了了,有周期的。外在给他另外一个东西,作用,打破它原来的平衡,它发生的时间可以提前,这个时间跟什么有关系?跟水库蓄水有关系。跟成因有关系,蓄水的时间,震级有可能降低,也可能没变化,也可以增强,现在我们认为如果有活动地震带的地方有可能增强,因为涉及到的地方很少,所以本身对这个研究还是需要的,危险是很大的,如果要下最后的结论,还需要很多的数据对它进行分析。包括我谈到很多P值,b值都可以计算的,可以做参考,现在如果从已经列出来的东西看,这种可能性非常大,是这么一个情况。这种可能性非常大意味着什么?意味着现在很危险。紫坪铺算一个很小的东西在中国的西部地区,雅砻江,大渡河都是建在地震活动带上,都是高坝大库,远远超过紫坪铺,就在七级地震带上,而且是活动地震带。
张可佳:以后就得宣布那是不适宜居住的区域了。
范晓:把大坝搞得抗十二级,没问题,但是你诱发一个地震,对周围的破坏,财产损失,人的生命的损失太大了。怎么样衡量地质灾害的风险成本,需要慎重考虑,如果紫坪铺最后能够得出科学结论,这个对西部地区的水库建设是一个很重要的结论,也有可能没得出来,也可能得出来不承认,有可能西部再诱发地震。如果不能从这次得出经验教训来亡羊补牢的话。
张可佳:再诱发地震有周期吗?
范晓:根据水库的蓄水的时间了,它的时间就是水库蓄水的时间,可能一年就来了,也可能几年才来,根据不同的情况。
张可佳:紫坪铺才三年。
范晓:因为现在世界上最高的水库诱发地震6.5级,但是它的背景完全不能跟中国西部地区相比,本身不是在地震活动带上,那么是否有可能引发大于八级的地震,可以通过紫坪铺的案例做研究的。那么就是说在这个刚才也谈到,世界上到目前为止,在有大震,强震的背景的地震带上,水库蓄水对强震,大震发生的频次、时间、震中、级别会产生多大程度的干扰和影响?这是人为影响的因素,甚至是人为影响的很大的自然灾害。不单纯是一个自然灾害,当然本质是一个自然灾害,是这么一个问题。
这个话题我刚才说过了,大地震可能产生的破坏,水库诱发地震的风险应该给予前所未有的关注,在这些大型,特大型工程的决策,应当更加科学谨慎。
人类一直在用自己的行为和大自然进行对话,“512”大地震是这种对话的进程中,一次十分强烈的碰撞,在心底留下深深的伤痛之后,但愿我们能以更加慈爱、宽大的胸怀看待人与自然的关系。
观众5:现在有多少人持水库引发地震的观点?
范晓:民间很多人都有这种观点,从直觉,当然不是从科学的角度,反正感觉因为你到民间去看,杨勇去了,当地的老百姓大家异口同声,现在老百姓控诉岷江上游搞电站,把上游搞得太糟糕了。救援的部队和救援人员,他们一旦进去看到这种情况感到非常震惊,没想到岷江搞成这样子,几步一个电站,不留任何余地的,只要有水就有电站,都瓜分完了。水库诱发地震,还有大量的工程,对山体的开挖,因为本身是高山峡谷地区,地形形成一个自然的斜坡,有一个相对稳定的坡角,大量做工程,特别沿着河开荒,把这个斜坡变成一个直立的陡坡,陡坡大量形成以后,使山体的很多地方具有潜在的崩滑的危险。在大震以前有很多的地质灾害,整个岷江河谷千疮百孔的。当地的老乡,一般的民众从直观的现象可以得出结论,不是从科学的角度得出结论,现在持这种观点的人,即使不是从科学的角度,觉得肯定有关系的。
观众5:您刚才说不是有专门的水库引发地震研究所。
范晓:很多。
汪永晨:在地震以前就有很多。
范晓:中国以前专门开过水库诱发地震学术讨论会,特别多的。真正在西部地区的强震,大震背景,目前还没有案例,现在很多还在建,还在蓄水,最后的就是紫坪铺,已经蓄水了,很多还没有修起来,包括大渡河上有很多,一旦修起来这些反映很难说。
观众4:你的这种观点对在建的高坝大库有没有影响?
范晓:对他有利益关系的,他即使看到这个危险,他也会做。像三峡公司,包括岷江几个电站都毁掉了,太平驿,映秀,因为水闸完全变形了,遭到严重的损毁,水排不出去,就相当于堰塞湖,只不过坝没有那么高,成为严重的堰塞湖了,没办法,报道都有,太平驿爆没爆破,怎么爆破,开始有报道,后来就没报道了。
观众6:听说紫坪铺有一个妹妹,后来没让修,这个有影响吗?
范晓:因为一个大坝要发电的话,因为它的主要功能就是发电,要调整用电的需求,控制下游的水量,时间很规律,早晨晚上差别很大,还有生产和生活用水,也是需要一个相对比较稳定的,不是根据你用电的需要来调配,是根据综合需要调配的。你要根据其他的需要调配,所以下面要再修一个坝,完全可以按照他的用电的调控考虑他的下游,反正他不管,这个水到这个坝蓄起来。他还是要修,在岷江干流修困难比较大,做了很多方案,做了很多论证,首当其冲的对文化遗产有破坏,视觉上各方面。现在岷江干流上修,我知道的最近的设计方案就在白沙河,白沙河上有一个支流。先到白沙河,白沙河口搞一个坝。现在目前的状态下,不可能自由的按照发展的需求放水,就要受其他条件的限制。
观众4:你能不能按照水库诱发地震的四要素评价一下三峡水库?
范晓:三峡水库是具有可能性的,因为地震无论是频度,长度都是有明显增加的,只不过现在没有达到中强地震的水平,最高四点几级,最高4.2,就是在156以前,我知道地震明显增强,而且诱发了很多地震。
观众4:马上要到170了。
范晓:这个会有一个很重要的变化。
观众4:另外三要素呢?
范晓:历史上有地震发生的,刚才谈到中国西部的地震带相比,那个活动要微弱一些,虽然微弱历史上也发生过六级地震,而且六级地震的位置就在断层,断层离三峡大坝的距离是17公里,那个也很近的。而且有六级的背景,如果假设紫坪铺这个结论成立,你很难说那个地方不发生高于六级的地震,因为这个条件是具备的,而且三峡的蓄水量和整个的规模超过紫坪铺。
观众8:大坝不是很沉吗?大坝底下不是岩石吗,一有缝就进水了。
范晓:有几张照片,拍的紫坪铺的坝。
观众8:有裂缝不要紧,大坝底下的岩石出了缝了,整个给震死了。这有滞后效应。
范晓:大坝之前会对基础做一些处理,这个是可以的。
观众8:浅缘地震不是十公里吗?那是不可能的事。
范晓:这次地震烈度到十一度了,八级是震级,你现在去看大坝的受损也是很严重的。裂缝是贯穿整个大坝的,斜面和坝底的平面是完全拉开的,这是一个。这个坝是一个土字坝,在面上盖的水泥板,混凝土板,蓄水的水库这边,因为一挤压,大坝变形是很强烈的,一挤压以后很多地方拱起来了,然后两边的坝和坝尖山体来讲,有很多断裂了。
张可佳:这是山,这是坝就错开了。
观众9:余震是怎么回事?
范晓:因为震级太高,不可能一次释放完,比一般的地震要高得多,所以有一个释放的过程,完全平静的时候需要一段时间。
观众8:震中是一个点吗?
范晓:不是一个点,在一个体积,三维空间。
观众8:我觉得央视做一动画是误导,一个点之后放,实际上我觉得不可能是一个点。
张可佳:地震活动带,像你刚才指的线是地震活动带,有了八级大地震之后,活动带是改变了,还是增加了,还是还有这些东西?
范晓:没有发生改变,只是状态发生改变了,相对比较缓慢了。现在有很大的位移了。引起地表的地貌发生很大的改变,那个变化很大。
观众8:刚才不是说把水放了吗?来好多六级顶一八级吗?他的意思如果我不修这紫坪铺,将来弄一个九级,我先给你放放,但是放就死人了,但是比九级死得少啊。八级是地壳欧亚板块,印度板块的事,不是我们的事。
范晓:可以解释整个喜马拉雅地震带,所有板块都可以用这个解释,但是为什么不在云南。
观众8:我不修水库早晚也得震,现在先放放,不是好事吗?
范晓:如果不修也有可能是六点几级。龙门山历史上从来没有发生过6.5级以上的,你诱发就诱发个八级的。
  
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