[圖文]院士稱三峽水庫蓄水和汶川地震無關
汶川地震後,國內外越來越多的人開始關注地震與水庫的關係,並對此有諸多不同的看法。這其中就包括汶川地震是否與三峽工程蓄水有關,是否與紫坪鋪水庫有關等問題。
在日前舉行的第十一屆中國科協年會上,中國工程院院士陳厚群表示,三峽水庫蓄水和汶川地震無關,三峽工程水庫蓄水不具有誘發汶川大地震的條件,汶川大地震也不具備水庫誘發地震的特點。對於汶川地震是否與紫坪鋪水庫有關這一問題,中國科學院院士陳顒日前也發表文章明確指出:「汶川地震是斷層逆沖運動造成的,迄今尚未發現過逆沖型的水庫地震。」
水庫地震的五個特點
據陳厚群介紹,水庫地震是指水庫蓄水導致環境物理狀態的改變,從而在壩址和正常蓄水位淹沒範圍的庫區引發地震的現象。已有的歷史數據表明,水庫地震發生的概率非常低,水庫蓄水引發強震的更少。而且,不是建了水庫都會引發地震或凡發生在水庫的地震都是水庫蓄水造成的。
陳顒在其文章中對比了國內外100多起水庫誘發地震的情況,並進行了統計和歸納,提出了水庫誘發地震一般具有以下5個特點。
第一,水庫地震的震中僅分佈在水庫及其周圍,一般位於水庫及其附近5公里範圍內,震源深度大多在5公里內,很少有超過10公里的。汶川地震,無論是地震破裂的起始點(微觀震中)還是地震破裂延伸方向的距離都遠遠大於5公里。
第二,水庫誘發地震震級一般較小,目前世界上已記錄到的最大的水庫誘發地震為6.4級。
第三,水庫誘發地震比例較小,全世界已建大中型水庫約有1萬多座,但已誘發水庫地震的僅101座,僅佔世界大壩會議已登記的1萬多座大中型水庫總數的1%左右。
第四,水庫地震具有前震—主震—餘震的系列特徵,水庫地震一般發生於水庫蓄水之初,出現一些小地震(前震),以後逐漸增多,強度加大,最大地震(主震)出現在蓄水首次達最高水位時間附近,然後再逐漸減弱(餘震)。
第五,汶川地震是斷層逆沖運動造成的,迄今尚未發現過逆沖型的水庫地震。
陳顒指出,從全球來看,絕大多數水庫誘發地震的震級小於裡氏5級,屬於弱震或微震,約占水庫誘發地震總數的80%以上。而5.0~5.9級的中等強度地震有10例,6.0~6.4級強度地震僅4例。汶川地震的震級為8.0級,該地震釋放的能量比歷史上最大的水庫地震釋放的能量大200多倍。
三峽大壩抗震設防 留有充分的安全裕度
談及三峽工程,陳厚群表示,三峽大壩工程的抗震是安全的,其壩址地震地質條件相當優越,所在區域地質構造格局清晰,具有穩定程度較高的區域地質構造環境。而且,壩址的工程地質條件良好,作為基巖的花崗岩體總體上堅硬完整,巖體透水性微弱。壩址區斷裂規模小,以陡傾角為主,且多膠結良好。壩址區無孕育中強震的發震構造。區內地震活動水平不高、強度小、頻率低。在2000年的歷史記載中,壩址及周圍300公里範圍內,發生的4次6~6.5級地震的震中均距壩址200公里以上,5級以上的地震也距壩址130公里以上。在其外圍距壩址60公里的遠安、19公里的仙女山和17公里的九灣溪等斷裂有一定的活動性,但均屬弱活動斷裂,發生強震的可能性很小。
陳厚群還告訴記者,考慮到地震的不確定性及其一旦引發大壩次生災害後果的嚴重性,我國大壩的抗震設防標準,已遠高於一般房屋建築對應相應功能目標的50年內10%的設防概率水平,與國外同類標準相比也是較高的,並在汶川大地震中經受了檢驗,而三峽大壩抗震設防更留有了充分的安全裕度。
汶川地震不可能 被三峽水庫蓄水觸發
「我們曾圍繞三峽水庫蓄水後的水庫地震問題開展了大量工作,並進行了深入研究。」陳厚群說。
2001年10月,以數字遙測台網為主體的三峽工程水庫地震監測系統建成。此外,在庫區由壩址至巴東庫段兩岸10公里範圍內的重點地段布設了18個人工值守流動地震觀測台。在水庫蓄水前後,完整有效地控制了整個峽江段,特別從壩區到奉節縣城兩側各(20~30)公里內的地震活動性。台網運行正常、管理規範、資料完整、分析到位,為分期蓄水前後比較庫區本底地震和分析水庫地震,積累了寶貴資料,提供了科學依據。
陳厚群表示,水庫地震監測分析結果表明,蓄水後庫壩區微震頻度明顯增加,且與庫水位呈現一定的相關性,顯示了水庫地震的特徵。但是,迄今所發生水庫地震的地段大多在預期的庫段範圍之內。而且,絕大部分是發生在巖溶、礦洞分佈地區、震級小於3級的淺層微震。迄今最大的4.1級震級也遠低於預期值。
此外,陳厚群認為,從區域構造條件來看,汶川地震是由於青藏高原東面向四川盆地過渡區的龍門山斷裂帶中映秀—北川斷裂突然錯動。龍門山斷裂帶與三峽工程庫區分屬於青藏地震區、龍門山地震帶和華南地震區、長江中遊地震帶,兩者無區域構造上的聯繫。而且,汶川地震為典型的主震—餘震型地震,震源深度大於15公里,從餘震的空間分佈看,主要是沿北東向的斷裂帶展佈,延伸超過300公里,其分佈遠離庫區。汶川地震的序列特徵、餘震分佈與震源深度都不符合水庫誘發地震的特點。
「三峽大壩距汶川地震震中約700公里,庫尾距震中也在300公里以上。因此,汶川地震不可能被三峽水庫蓄水觸發。」陳厚群說。