三峽大壩與四川地震

1、三峽大壩與四川地震20134/23三峽大壩2006年建成完工，2003年開始蓄水，之后屢屢蓄水調(diào)試；最終在 2012年9月份，達(dá)到了設(shè)計水位175米的要求。而作為三峽水庫上游臨近的四 川，在短短幾年內(nèi)，卻接連發(fā)生大地震。少數(shù)人矛頭直指三峽大壩，然而辟謠的 文章卻也相應(yīng)出來。對于三峽大壩是否誘發(fā)了四川的地震，水利科學(xué)家們諱莫如 深。縱觀中國古代史，水利是保證國家穩(wěn)定的重要因素，每一個朝代，無不熱衷 水利工程。地表水的地域性和季節(jié)性很強(qiáng)，只能通過水工建筑物來進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之興利。 水壩作為最常見的擋水建筑物，有著悠久的歷史。其對調(diào)節(jié)河川徑流調(diào)節(jié)有很重 要意義。中國是最熱衷建水壩的國家，水壩數(shù)量占全世

2、界約一半，而西南地區(qū)卻 是中國乃至世界水能開發(fā)的重要地區(qū)。中國一直希望在西南橫斷山脈地區(qū)建數(shù)量 較為龐大的水壩使之興利。然而，由于世界反大壩風(fēng)潮和環(huán)境因素，一直未有較 大進(jìn)展。前些年接觸了一些水利設(shè)計公司，他們認(rèn)為橫斷山區(qū)一定會建大壩的， 只是時間問題。水壩容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，其中一種就是誘發(fā)地震。在中國，水庫誘發(fā)地震的 例子，最典型莫過于廣東河源新豐江水庫和湖北武漢丹江口水庫。丹江口水庫蓄 水后10年內(nèi)，共測到地震426次，比建庫前360年間記錄到的地震次數(shù)（43次） 多9倍多。1962年3月19日，廣東新豐江水庫發(fā)生的一次6.4級地震，是中國 迄今記錄的最大的水庫地震。水庫地震大都發(fā)生在地質(zhì)

3、構(gòu)造相對活動區(qū)，且均與斷陷盆地及近期活動斷 層有關(guān)。水庫蓄水是引起巖體中應(yīng)力集中和能量釋放而產(chǎn)生地震的直接原因。 水體荷載產(chǎn)生的壓應(yīng)力和剪應(yīng)力破壞地殼應(yīng)力平衡，引起斷層錯動，產(chǎn)生地震。 水庫地震一般是在水庫蓄水達(dá)一定時間后發(fā)生，多分布在水庫下游或水庫區(qū)，有 時在大壩附近。發(fā)生的趨勢是最初地震小而少，以后逐漸增多，強(qiáng)度加大，出現(xiàn) 大震，然后再逐漸減弱。水庫地震可分為三種情況：蓄水前沒有歷史地震記載， 蓄水后出現(xiàn)明顯的地震活動；蓄水后發(fā)生的地震震級和頻度高于歷史地震； 蓄水后地震的震級低于蓄水前的震級。前兩種常發(fā)生在弱震區(qū)或無震區(qū)，又稱水 庫誘發(fā)地震。后一種常出現(xiàn)于多震區(qū)或強(qiáng)震區(qū)。三峽大壩蓄水容量

4、（庫容）為100億立方米以上，由于壩底壓力巨大，滲流 要比蓄水前高很多，不僅影響地下水水位，還會對周圍地質(zhì)條件產(chǎn)生影響。根據(jù) 統(tǒng)計資料，庫容小于0.1億立方米的小型水庫，其發(fā)震概率小于萬分之一；0.1 億至1.0億立方米的中型水庫，發(fā)震概率小于千分之一；1.0億至10億立方米的 大中型水庫，發(fā)震概率大于百分之一；大于100億立方米的大型水庫，發(fā)震概率 則大于十分之一。三峽水庫庫容極大，因此必然會增加庫區(qū)地震的頻率。但支持 工程的人士認(rèn)為，當(dāng)時論證壩址時，非常重要的一個考慮因素就是地質(zhì)條件，三 斗坪附近的巖體比較完整，斷裂少，歷史上也極少發(fā)生有感地震，因此不大可能 發(fā)生破壞劇烈的強(qiáng)震。三斗坪的上

5、游地區(qū)，地質(zhì)條件主要是碳酸鹽巖，發(fā)生地震 的可能性較大，但烈度估計最高也不會超過6級，而三峽的主要建筑物都是按照 防7級地震烈度來設(shè)計的。由于三峽兩岸山體下部未來長期處于浸泡之中，因此 發(fā)生山體滑坡、塌方和泥石流的頻率會有所增加，這將是三峽工程所能造成的主 要地質(zhì)災(zāi)害。而工程的反對者們則質(zhì)疑論證過程只考慮了地質(zhì)的靜態(tài)狀況，沒 有考慮蓄水后可能帶來的地質(zhì)條件質(zhì)變。蓄水后，庫區(qū)微震已經(jīng)明顯增多。由于 三峽工程建設(shè)過程中大規(guī)模的開山破土，使本來就脆弱的三峽生態(tài)環(huán)境，更雪上 加霜。造成庫區(qū)周圍的建筑裂縫，山體滑坡加劇。由于三峽工程而新建的新縣城 比如湖北的黃土坡和奉節(jié)的寶塔坪都由于嚴(yán)重滑坡，使新縣城不

6、得不轉(zhuǎn)移陣地， 但是由此也造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。另外三峽工程誘使庫區(qū)周邊的地震多發(fā)，據(jù)統(tǒng) 計，自2003年蓄水以來，奉節(jié)發(fā)生地震14次，最大震級2.9級，其中五次為有 明顯震感的地震。水庫誘發(fā)的地震一般發(fā)生在近壩區(qū)，它和普通地震的最大區(qū)別 是：震源更淺、破壞性更大。我們先來了解三峽水庫有關(guān)參數(shù)：校核洪水位：185.40米 校核庫容：393億立方米（恐怖吧？河床式水庫?。?設(shè)計洪水位：175米設(shè)計庫容：約350億立方米（由下面圖讀出）防洪限制水位：145米，防洪庫容：221.5億立方米（防洪作用不是吃素的?。?三峽水庫的庫容曲線：三峽水庫的蓄水：三峽工程的蓄水時間分幾個階段的。根據(jù)設(shè)計，三峽工程分

7、3個水位進(jìn)行分期蓄 水，即：圍堰擋水發(fā)電期，水位135米；初期運(yùn)行期，水位組合135 米-156 米；正常運(yùn)行期，水位組合145 米175米。自2006年三峽工程基本建成，進(jìn) 行了多次試驗(yàn)性蓄水。2008年和2009年，三峽工程兩次進(jìn)行175米試驗(yàn)性蓄 水，但分別只蓄至172.8米和171.43米。2012年9月10日，三峽工程啟動第 三次175米試驗(yàn)性蓄水，歷時一個多月，終于沖頂175米成功。每年汛前，三 峽水庫將消落至145米防洪限制水位，以騰出221.5億立方米的防洪庫容。自三峽大壩蓄水自今，短短幾年時間內(nèi)，在汛前四川已經(jīng)發(fā)生了兩起特大地 震，頻率可謂較高。其中是否存在著種種內(nèi)在的原因？

8、是否存在一一對應(yīng)？實(shí)屬 需要深究的問題！即使存在種種疑問和推測，中國政府傾向于不是三峽水庫導(dǎo)致四川地震，原 因如下：第一是，水庫地震的震中僅分布在水庫及其周圍，一般位于水庫及其附近5km 范圍內(nèi)，震源深度大多在5km內(nèi)，少有超過10km。第二是，水庫誘發(fā)地震震級一般較小。全球來看，絕大多數(shù)水庫誘發(fā)地震的震 級小于里氏5級，屬于弱震或微震，數(shù)量占水庫誘發(fā)地震總數(shù)的80%以上。而 5.0-5.9級的中等強(qiáng)度地震10例，6.0-6.4級強(qiáng)度地震僅4例。在中國，最大的水 庫地震1962年3月發(fā)生在廣東省新豐江下游新豐江水庫，這場地震雖然造成了 不少人物損失，但震級也只有6.1級，震源深同樣不足5公里。

9、而目前世界上已 記錄到的最大的水庫誘發(fā)地震也只有 6.4級，于1967年12月發(fā)生在印度 Koyna水庫附近。加拿大蒙特利爾大學(xué)工學(xué)院教授嵇少丞的專業(yè)觀點(diǎn)更明確，他曾這樣描述水 庫與地震的關(guān)系：水庫的蓄水與放水可以誘發(fā)一些極淺源的小震，但再大的水 庫也不能直接導(dǎo)致一個深源且特大震級的地震的形成。大地震的發(fā)生與否，絕不 像往駱駝背上加草那么簡單。”而認(rèn)為三峽大壩導(dǎo)致四川地震的人論據(jù)如下：三峽水庫蓄水以來，短時間內(nèi)發(fā)生了兩次重大地震，汶川地震和雅安地震，這十分符合水庫蓄水誘發(fā)地震的規(guī)律。且多次水庫蓄水放水，庫容 反復(fù)變化，是導(dǎo)致地震的直接原因。因?yàn)?，河道徑流的季?jié)性變化和水 庫的季節(jié)性進(jìn)出水漲落，

10、是水庫誘發(fā)地震的兩個前提條件。三峽水庫 汛前為了騰出防洪庫容，放水（實(shí)際附近所有水庫都放水了，不一定 是三峽引起的），導(dǎo)致了四川地震。三峽水庫是一個狹長的河床式水庫，其庫區(qū)范圍非常大，壩址上游600公里皆是其庫區(qū)，動庫容段與重慶相連，已經(jīng)接近四川境內(nèi)。四川盆地 本身低洼，水流在此處受到下游河水頂托，各支流河系蓄水量也不少。三峽水庫庫容量實(shí)在太大了，非一般大型水庫所能比擬，其淹沒城市之多，承水面之闊，足以對地質(zhì)板塊造成重大影響。一般而言水庫庫容越 大，越容易誘發(fā)地震，地震等級可能越高，而水庫地震的余震可以持續(xù) 很多年。四川位于板塊交界處，附近日益增加的大水體應(yīng)力足以使得地 下能源釋放產(chǎn)生地震。雙

11、方的觀點(diǎn)在一般常識和理論的情況下，都有一定的道理，也有各自的局限 性。前者貌似很有道理，但畢竟缺乏全面考慮，太過于武斷；且更多是屈服于政 府的壓力。后者貌似跟事實(shí)很相近，但顯得有點(diǎn)牽強(qiáng)，缺乏證據(jù)；因?yàn)闆]有三峽 水庫之前，四川歷史上記載的地震就非常多。實(shí)際上，誘發(fā)四川地震的不一定是三峽水庫；但是有可能是四川省內(nèi)的水 庫。四川省由于地形原因，很適合修河床式水庫，且省內(nèi)水庫不在少數(shù)。汛前為 了騰出防洪庫容，3月、4月、5月這幾個月都屬于汛前放水的時候，水庫水位 下降，短時間內(nèi)地殼壓力減少，長期壓抑的地質(zhì)能量就爆發(fā)出來誘發(fā)地震。以下為四川部分重要水電站分布圖銅街子J哩聲壩 溪洛渡2太平驛 映秀灣 。成都