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2008年5月20日星期二

黄肖路: 5‧12四川省汶川大地震探微

--水库诱发地震的主要原因(二)


以下摘自
--巍巍大坝,安乎危乎?(范晓 《中国国家地理200411期》(河流专辑)

http//wwwchinariversngocn/Views/document2004-11-084079529868/view

[黄肖路注: 为了阐明水库诱发地震的主要原因,(1)我加了几个小标题,凡是我加的小标题,我都在其前后标上 * ;(2)凡是范晓原文中只在上述电子版中有,而刊物版中没有的段落与字句我全部用{ }标明;(3)我将范晓原文中第152页中的两段的顺序颠倒如下。]

* 水库诱发地震的主要原因 *

水库诱发地震主要是因为巨大体积的蓄水增加的水压,以及在这种水压下岩石裂隙和断裂面产生润滑,使岩层和地壳内原有的地应力平衡状态被改变。值得注意的是,水库蓄水可以在天然地震较少和较弱的地区,诱发较强烈的地震。

另一方面,在大坝建成后的运行过程中,受水库蓄水以及库区水位反复变动的影响,既会诱发地震,也会加剧和引发滑坡、崩塌等灾害,而且其影响范围由建设期的大坝附近扩展到整个库区及其周围。

{西部的许多库区,原本就存在很多诸如滑坡、崩塌、泥石流、危崖等地质灾害体,而水库蓄水之后,一方面,水位上升将使这些灾害体因浸泡失稳而加速活动;}另一方面,水库运行过程中水位的反复变化,也导致浸水条件和水文地质环境的反复改变,更易使各类灾害体复活或新生。

[黄肖路注:上段是范晓文章上述电子版的倒数第七段;但因电子版的倒数第六段的前半段即{19613,……死亡66,}只在电子版中有,而刊物版中没有,故我将电子版的此部分分立为倒数第七段;这样,上段就变成我编辑后的倒数第八段。]

此外,在中国西部这样的地质灾害高发区,一旦大规模灾害事件发生,大坝的存在,尤其是高坝、大库以及梯级大坝的存在,将极可能对灾害起到放大作用,{对国家安全造成严重威胁。}

{ 在这样的地区,由于地质环境极其脆弱,边坡稳定性很差,所以大规模的大坝施工活动,不可避免地会诱发地质灾害,这种灾害事件在西部的大坝建设中层出不穷。}

* 世界上最著名的水库诱发的地震 *

世界上最著名的水库诱发地震是在意大利阿尔卑斯山的韦奥特水库,韦奥特水库坝高261米,1960年开始蓄水,随蓄水增加,引发的地震也开始直线上升,19639月上旬就记录地震60次,地震最终导致水库旁的托克峰大山崩,35亿方岩石崩入水库中,形成高出坝顶110米的巨浪并致溃坝,下游村镇被水夷平,2600人死亡。

* 我国已经报道的水库诱发地震的震例 *

新丰江水库大坝

我国已经报道的有15个水库诱发地震的震例。最严重的当属广东东江上的新丰江水库(上图)1959年,新丰江水库在蓄水一个月后,就开始发现该区有地震活动。196057月,当地连续发生31级和43级地震。1962319日,发生61级强震,突破当地历史纪录。震中距大坝仅11公里,大坝出现82米长的横贯裂缝并渗水,电站受损停运。并致6人死亡,80人受伤,1800间房屋倒塌。这是世界上46级以上的水库地震之一。此后,一个月之内便发生了30级以上地震58次,后又花费高昂代价按Ⅹ度的抗震烈度对大坝进行第二次加固。196261级强震之后二十余年,在水库水位变化不大的条件下仍有中强地震发生。

{ 1985612日,在三峡坝址以上约25公里的新滩发生大崩滑,约3千万方崩滑的土石在几分钟内就摧毁了新滩镇,崩滑体入江形成巨大的涌浪,涌浪冲上南岸猴子岭的高度达到49米,受涌浪严重影响的河段长度近30公里,并导致上下游几公里内的十多艘船只沉没。据史书记载,历史上该滑坡曾多次活动,并造成堵江毁船事件。在这样的地区,由于地质环境极其脆弱,边坡稳定性很差,所以大规模的大坝施工活动,不可避免地会诱发地质灾害,这种灾害事件在西部的大坝建设中层出不穷。}

图为龙羊峡库区(摄影:腾讯网 赵国臣)

{ 青海黄河上的龙羊峡库区蓄水前地震活动较弱,蓄水后随着库水位的升高,库区地震活动明显增强。在围堰拦洪期间,大坝周围就发生近70余次小震。198611月水库完成蓄水,坝前水深达到1485米,淹没面积380平方公里。三年半后的1990426日,水库附近的共和发生7级地震,极震区房屋全部倒塌,死伤2000余人,经济损失上亿元。其后至199410月又多次发生5级左右的地震,而且震中有逐渐靠近水库的趋势。}

{ 2003611日,世人瞩目的三峡水库在蓄水到135米后,也出现了微震。事实上,愈是高坝、大库,愈易诱发地震,三峡大坝诱发地震是预期中的事。未来值得关注的是,三峡水库诱发的地震会有多大?它对三峡工程会产生何种影响?}

{ 在西部的许多库区,原本就存在很多诸如滑坡、崩塌、泥石流、危崖等地质灾害体,而水库蓄水之后,一方面,水位上升将使这些灾害体因浸泡失稳而加速活动;另一方面,水库运行过程中水位的反复变化,也导致浸水条件和水文地质环境的反复改变,更易使各类灾害体复活或新生。}

{19613月,湖南资水柘溪水库在蓄水过程中,诱发了大坝上游16公里处的唐岩光滑坡,滑坡总量达165万方,大型滑坡体滑入水中,激起20米高的涌浪,摧毁坝顶的临时挡水设施,并漫过坝顶,造成重大损失,死亡66人。 }

隔河岩和水布垭是湖北境内长江支流清江上的两座已建和在建的大型电站,坝高分别为151米和233米。1993410日,隔河岩水库开始蓄水,在水库水位由132米抬升至200米的过程中,下距隔河岩水库大坝66公里、上距在建的水布垭大坝25公里的茅坪滑坡体开始出现变形,而该滑坡在隔河岩水库蓄水前未见任何变形迹象。据观测,该滑坡已开始整体下滑,方量约2400万方,而且近期有较大发展,极有可能在近几年内全面失稳。一旦滑坡体入库堵江,将会因滑坡体的堵塞使水布垭工程中途夭折,还会因滑坡体的溃决,给下游造成严重损失。

云南澜沧江漫湾电站自1993年以来,因水库蓄放水,已引起库区周边100多处崩塌或滑塌。19953月,漫湾电站库区清库排障放水,短期内库水位迅速由991米降至940米,变幅达51米,导致库区四周大量滑塌或坍岸,仅景东县库区在一周内即坍岸51处,在五里村诱发大型滑坡,至今山体仍在下滑。据统计,漫湾电站建成以来,因库区地质灾害造成的二次移民达2958人,已基本相当于原库区淹没的移民数3042人。

此外,在中国西部这样的地质灾害高发区,一旦大规模灾害事件发生,大坝的存在,尤其是高坝、大库以及梯级大坝的存在,将极可能对灾害起到放大作用,{对国家安全造成严重威胁。}

{ 1985612日,在三峡坝址以上约25公里的新滩发生大崩滑,约3千万方崩滑的土石在几分钟内就摧毁了新滩镇,崩滑体入江形成巨大的涌浪,涌浪冲上南岸猴子岭的高度达到49米,受涌浪严重影响的河段长度近30公里,并导致上下游几公里内的十多艘船只沉没。据史书记载,历史上该滑坡曾多次活动,并造成堵江毁船事件。在这样的地区,由于地质环境极其脆弱,边坡稳定性很差,所以大规模的大坝施工活动,不可避免地会诱发地质灾害,这种灾害事件在西部的大坝建设中层出不穷”}

20037月和10月,云南大姚两次发生6级以上的强烈地震,造成金沙江右岸支流上54座大中型水库的坝体发生严重的裂缝与渗水,丧失了正常蓄水功能,并给下游造成巨大威胁,下游居民不得不组织撤离。

{ 四川岷江上的紫坪铺水库坝高156米,库容963亿方,其上游还有一系列的梯级大坝,面对岷江上游曾多次发生7级以上地震的强震区和大规模山崩堵江溃坝的历史背景,一旦类似叠溪、松潘大地震的事件重演,后果将不堪设想。}

* 水库工程的论证与评价几乎没有涉及它对整个开发流域的整体地质环境的影响水库工程 *{ 重要的问题不仅仅在于地质灾害危险的存在,我们 } 在大坝设计与建设中,也会考虑大坝的抗震烈度与相应的工程防护,但 { 一个简单的道理 } 是,在特殊的地质环境区域,仅仅是大坝工程的技术指标达到安全标准,也绝不意味着大坝的安全,更不意味着库区的安全,也不可能意味着大坝下游的安全。{ 可是我们 } 很多的地质环境和地质灾害的论证与评价,都是在工程已决策或已上马之后,才开始进行的,而且这种评价主要是坝基厂址的工程地质与评价,而几乎没有涉及整个开发流域的整体地质环境影响评价,即使作出这种区域评价,这些灾害风险是否会被计入这些大坝工程的效益—成本评估,并真正影响工程决策,又是一个大大的问号。

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