三峡大坝据称「是目前世界上最大的混凝土重力坝」,但现在却暴露出其潜伏的危险性。(法新社)
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| 大地震之后,四川青川县青竹江两岸多次土体滑坡,形成巨大湖面,决堤的危险再次威胁灾民的生命安全。图为灾民拉家拖口涉水逃命。(新华社) |
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四川大地震经中国官方最后上修为里氏规模八,威力强大,数万人死亡、失踪,财物损失难以估计。附近七百公里外的的三峡大坝的地震承受度的设计是芮式规模七,现在大家担心的是,经历这次大地震,三峡大坝的安全有没有问题?
四川大地震被称为是1949年中共建政以来最大的自然灾难,有许多问题在往后一长段时日要积极面对解决。例如震后如何尽快安置500万无家可归的灾民,不致于造成社会动乱。震后留下的许多「定时炸弹」,不知何时会爆发,其中之一即在震区附近的三峡大坝的安全性。
震后北川、青川两县境内出现多个前所未先的巨大堰塞湖,湖堤脆弱,加上山区豪雨不断,水位上升,临时堆积出来的湖边堤坝可能挡不住节节上升的湖水,若不幸决堤,洪水倾泻,下游城镇人民,不堪设想。但更大的三峡大坝一旦崩溃,情况更是难以想象。
目前世界的地震学家正在全力重新检视这次地震发生原因,初步大家都同意是地层板块冲撞造成。四川汶川位于喜马拉雅-地中海地震带上,在近百年的时间里汶川附近曾经发生过两次大地震,一次是1933年8月25日,四川茂县(距汶川直线距离40公里),里氏规模7.5;第二次是在1976年8月16日,四川松潘、平武(距汶川直线距离120公里),是规模7.2的大地震。
这次汶川大地震,在19日宣布的最后调整中,中国官方正式宣布是规模八的大地震,地震的震源距离地表只有10公里,属于浅源地震。(通常,震源位于地下70公里之内的,都称为浅源地震)也正因为是浅源地震,接近地表,因此所能造成的灾害也就更大。
中国灾害防御协会灾害史专业委员会主任高建国指出,震央汶川处于南北地震带上,这是中国的一个大地震带,涉及地区包括从宁夏经甘肃东部、四川西部、直至云南,属于中国的地震密集带。
他被问及这次地震与三峡大坝有关的传言是否属实时说,四川汶川与三峡大坝的直线距离为700多公里,距离这么远,三峡大坝不可能对当地的地质结构造成影响,更不可能导致地震的发生。换言之,排除这次地震与三峡大坝的关系。
但这种问题与回答并不能降低外界对此风险的警惕与探究,因为毕竟人命关天。现在关于三峡大坝有两个问题要有解答,一是这次地震对大坝有没有造成结构性的伤害要尽快查明;另一个问题是,三峡水坝的建造与蓄水是否是引发地震的原因之一,即使不是这次汶川大地震,那未来呢?
所谓三峡大坝与地震关系的说法是指水坝内的蓄水量而言。地震学家要重新检视的是:是不是三峡大坝水库的庞大蓄水量,直接压在地表上矰W,造成水下的岩层内应力增加,最终导致地震。
这种水坝诱发地震的说法,并非空穴来风。工程师已将三峡巨大的蓄水量及自2003开始蓄水以来,附近地震活动不断增加的情况联系起来。
有关水库大坝引发地震的说法不是毫无依据。世界各地都有水库诱发地震的事例,自一九六○年代以来,就有六次大型水库引发里氏规模六以上的水库地震,其中最出名的是印度库伊南大坝(Koyna)的库伊南水库(Koyna Reservoir)发生的规模七大地震。
这个大坝水库是在1962年兴建,1963年开始蓄水,1967年12月随即发生大地震,有两百多人死亡,上万人无家可归。当时研究就认为是水库蓄水重力,让地层发生断裂滑动,最终导致地震。但在此之前,大坝水库周遭都已有山崩滑石及小地震发生的征兆。
在美国,最初有关水库大坝引发地震的说法是在一九三○年代的建成的胡佛大坝及水库,在1936年到1939年间,很多当地居民都经历数百次小地震。
今年4月号的「科学美国人」一篇谈三峡大坝安全性的文章中指出,大坝建于两大断层之上:九湾溪断裂带和秭归─巴东断裂带。报导引用的资料是四川省矿产资源研究部门的地质学家范晓的研究。他表示,改变水库水位,将增加断层间的张力,当断层的力学状态改变时,断层活动会加剧,进而引发地震。
中国工程专家也都承认过去50年来的中国内水库崩塌,造成极大人财损失,至少有19起是与地震导致。地震规模由极小的地动,到1962年广东新丰江水库发生一次,足让房子倒塌的规模6.1的地震。最近一次的是今年2008年3月在福建宁德古田水口库区,有多次规模四的小地震。
三峡大坝自2003年水库正式蓄水以来,三峡工程已经引发水库附近地区的地震活动。广州「21世纪经济报导」在2003年曾报导,湖北省地震监测预报中心主任许光炳说,「6月7日至今,三峡库区已发生一千多次微震,其中最大一次为里氏规模2.1。但这些微震对库区和大坝均无影响和损坏」。这里所透露出来的重要讯息是─水库蓄水后,地震活动频率增加。
目前在加拿大专门密切关注「三峡大坝」的「国际调查」(Probe International)主任亚当斯(Patricia Adams)就认为,经过这次汶川大地震后,在没有确实反证汶川大地震与三峡大坝无关之前,三峡大坝的蓄水量不应达到最高峰。
因为就三峡大坝地区而言, 当水库水位在2006年10月达到156公尺时,湖北省遭遇20年以来最大的一次地震,在靠近三峡的地区规模达到4.7。此次地震震倒几千间房屋,迫使5860人无家可归。震央是在湖北省随州市三里岗,但甚至连靠近大坝的宜昌市楼房都有抖动现象。根据资料,2006年大坝水位增加的7个月后,发生有纪录的微震822次。幸好到目前为止,还没有一次震动的强度达到引起严重损害的程度。
武汉大学土木工程系教授李玶和李愿军相信三峡水库及周围地震活动应当引起关注,并且号召更多对2003年以后的地震活动研究能够开展。
他们的研究主要集中于两个主要断裂带,九湾溪断裂带和秭归─巴东断裂带,也就是在三峡大坝水库区下方的两条断层。他们担心的是一场中等或强震会在水库区域触发一系列的事件,包括在震央地区引起山崩,土石流或是河床坍塌,人命关天,后果根本不敢想象。
他们在之前发表的论文中指出,当前最重要而紧迫的任务之一是,尽快彻底了解地震活动和其它地质灾害之间的联系,再找出来防止这些现象发生的所需要的技术与关键点,同等重要的还有更多有关巴东和重庆之间断层水库区域的研究应当开展。
但目前问题在要尽快调查出大地震后,汶川地区地质结构改变的情况及影响。目前根据规划,今年9月开始三峡水库要蓄水到175公尺,这按原计划提前一年。水压的增加及水的波动和水库所淹没的土地面积,让专家非常担心。重庆市原本就要组织专业机构对涉及175公尺蓄水的库区地质安全进行全面调查,经过这次大地震,势必要做重新慎重评估。三峡大坝当局已在坝区内埋设一万多支地震监测仪器。
根据原初计画,175公尺的蓄水初步计画今年9月10日开始。按照三峡工程135号公尺、156公尺蓄水前的惯例,中国将在175公尺蓄水前,也就是今年9月之前检查地质灾害防治工作的完成情况,并由地方政府作出地质安全承诺,再决定能否按期蓄水。
目前初步调查的结果,2006年156公尺蓄水以来,重庆市库区周边发生了30处较大「地质灾害」,其中有10处是没有纳入防治规划以及新生地质灾害隐患点。
重庆市国土资源局副总工、市三峡库区地质灾害防治工作领导办公室处长李进财在大地震之前就预测,「依照固有规律,三峡水库蓄水后一至三年内将集中产生大量塌岸和水库新生型滑坡,一些老滑坡也将受水位升降等因素的影响而复活」。
「21世纪经济报导」引述李进财的话报导说,随著175公尺蓄水,地质灾害防治任务将更为繁重。他表示未来的「变量很多」,至少三个方面,一是因水库蓄水而使山体长期遭受浸泡,原来相对稳定、平衡的地质结构,力学性质改变,一些滑坡、崩塌可能重新发生。二是原来没有滑坡,没有滩岩的地方,因长期浸泡,支撑力减少,也可能出现变形。「就像一堆土,可以抵抗100吨压力,但泡软后,10吨都抵抗不了」。
第三个变量是消落带。当蓄水至175公尺后,水库两岸将在145公尺到17公尺间形成高程差为30公尺、以半年为周期的约290平方公里的消落区。消落带因水位大涨大落,可能使一些旧滑坡复活,并诱发新的滑坡、崩塌、塌岸等灾害。这些都是三峡工程175公尺蓄水后要面临的大考验。
但三峡大坝管理单位表示大坝工程设计是可抗规模七的地震,长江下游的人民财产不会有危险。问题在原本就有水库大坝蓄水可能引发地震的前例,加上三峡大坝区的地震活动增加的证明,这次大地震后,地质结构也会再生出目前一无所知的变化,水库水位还在加高,许多人想到「万一水库真的诱发地震……」不免忧心忡忡。(世界日报记者/魏碧洲)
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