2013年4月20日,四川雅安发生7.0级大地震。连日来,在民众普遍关注救援进展的同时,也有言论对四川五年内接连发生大地震表示疑惑,并再度猜测三峡大坝对地质结构的影响与诱发地震有关。
对此,已有专家明确回应,表示雅安地震的发生与水库大坝无关。同时,此前一些分析水库大坝与地震关系(包含三峡大坝是否与汶川地震有关在内)的专家观点,也为回应猜测、科学释疑提供了支撑。本文特此将众专家观点分类整理,供领导参阅,亦以飨读者。
一、水库大坝与发生地震的关系
中国工程院院士、中国大坝协会常务理事、中国水利水电科学研究院教高陈厚群,曾在2009年阐述2008年汶川地震是否可能与三峡等工程水库蓄水有关时表示:无论从地震发生的序列类型、震源深度,还是断层破裂类型等方面比较,汶川地震都有别于水库地震。因此,三峡工程的蓄水不具有触发汶川大地震的条件,汶川大地震也不具备水库触发地震的特征,三峡水库蓄水与汶川地震毫无关系。
陈厚群院士在分析中指出:首先,汶川地震位于龙门山断裂带,属于青藏地震区、龙门山地震带,而三峡工程库区属于华南地震区、长江中游地震带,龙门山断裂带和三峡工程库区两者在区域构造上并无联系。其次,汶川地震震中距三峡水库的库尾重庆市300km以上,距坝址则更在700km以远。多年监测结果表明:蓄水后库坝区微震频度虽有明显增加,但经查证,迄今为止,绝大部分是发生在岩溶、矿洞分布地区、震级小于3级的浅层微震,显示了非构造型水库地震的特征。库区有厚度大的隔水岩层,封闭条件好,不存在库区渗漏问题,更不可能渗透到几百公里以外远处。此外,从水库地震的特征来看,汶川地震是主震-余震型地震,没有标志水库地震特征的频繁微震作为其前震,其震源深度约20公里。可以认为,汶川大地震也不具备水库触发地震的特征。
中国科学院院士、中国大坝协会常务理事、中国水利水电科学研究院教高陈祖煜,在2012年回顾三峡工程9年来的表现时谈到:175米试验性蓄水以来,三峡库区共发生地灾378起。滑坡崩塌总体积约3.2亿立方米,塌岸57段总长约25.1公里。紧急转移群众10482多人,至今没有灾害造成死亡的报道。水库诱发地震是一种常见的现象,但是学术界普遍认定这是浅层、低量级的地壳运动,与自然界频发的构造地震不在同一数量级。三峡水库在论证阶段,确定其最高震级不会超过5.1级。实际监测到的最大的一次为4.1级。
他指出,水库诱发的地震和地质灾害有一个共同特点,就是经过蓄水初期一段高发期后就会平静下来。三峡工程的地震和地质灾害经过了一段活动期,现已趋向平缓。
加拿大蒙特利尔大学工学院教授嵇少丞,曾这样描述水库与地震的关系:“水库的蓄水与放水可以诱发一些极浅源的小震,但再大的水库也不能直接导致一个深源且特大震级的地震的形成。大地震的发生与否,绝不像往骆驼背上加草那么简单。”
美国地质调查局研究小组的地球物理学家罗斯斯坦因,为说明水库可以诱发地震和能证明这些工程会引发大地震是两回事,他这样表达自己的观点:“大坝建成前该地区的地震活动率是多少?大坝建成贮水后该活动率增加了多少?如果没有这些数据,就很难做出判断。”
二、雅安地震的发生与水库大坝无关
中国地震台网中心研究员孙士鋐,坚定地认为雅安地震与水库大坝没有关系。他指出三个理由:第一,水库地震震源较浅,一般在3到5公里,而雅安地震震源深达13公里。第二,水库地震一般不会在地震活跃带上,而雅安地震处于龙门山地震带上。第三,水库地震的震级一般比较小,目前全球最大的水库地震是1967年印度的柯伊娜水库地震,是6.7级。
四川省地矿局副总工程师李前银也说,芦山的地震震源是13公里,但是,当地建设的主要是小型水电站,水坝产生的应力不可能达到那么深。历史上水电站水库诱发地震也有发生,必须是高坝大坝大水库,而且所引发的地震都是小地震。
(本文注:据资料,我国已证实的水库诱发地震最高震级是6.1级,为1962年3月19日发生的广东新丰江地震。)
中国水力发电工程学会副秘书长张博庭则表示,首先,在雅安发生地震的主要区域内根本就没有大型水库,所以,这次雅安地震不可能是由水库引发的。其次,由水库诱发的地震,通常是一系列的小地震,这在某种程度上是将地壳内的聚集的地震能量提前释放出来,一定程度上会缓解大地震的发生。再有,由于我国水电站建设都有严格的抗震规范,所以,建有水电站的周围环境在某种程度上比自然状态下更安全。因为,水电站在建设时,为确保安全,都会对周边的山体进行加固处理。因此,水电站甚至可以说是地震后的避难所。
三、构成地震诱因尚无科学依据
横断山研究会会长杨勇在雅安地震发生后向媒体解释,大地震和大型水库的关系问题,在科学上还存在不同的观点。虽然水库对地质的影响是早就成立了,水库诱发地震的争议还比较大,对于这个问题还没有比较明确的结论。
他指出,在不同的地质环境条件、不同的地质背景、不同的资源条件下,水电站水库对当地地质都会产生一些影响。但是,影响程度、地震诱发机制等问题还有待于研究。现在还不能认为,水电站水库建设是构成地震的诱因。
综合以上各方专家意见,可以总结为:不论是从震源深度、震级、地震区域,还是距水库大坝的距离来看,将汶川地震和此次雅安地震的诱因归结为三峡大坝均不科学。
此外,个别地质专家也在此次雅安地震后提出,相关部门应该重视震后地质次生灾害的发生对水库的影响。例如,横断山研究会会长杨勇近日指出,在地震主震和余震发生过程中,震区地表覆盖层已经松动,如果出现降雨天气,这很可能造成滑坡、泥石流、洪水等次生地质灾害,威胁水库安全。