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水电大坝安全与水库地震

来源:    发布日期:2014-08-20 13:24:29   阅读量:0

  科学地看,世界上没有一项工程的安全可靠度能达到100%,然而,尽管任何一座水坝的垮塌都将是巨大的灾难,为什么没有一个国家敢说自己可以不要建大坝?

  这是因为,人类文明发展到了今天,人类需求和水资源的矛盾,使得任何一个社会都离不开水库大坝。正如昂山素季女士在关于伊洛瓦底江的请愿书中所提到的,雨季洪水、旱季干旱、海水倒灌等等这些问题,都是天然水资源的时空分布矛盾造成的。世界各国解决这些矛盾的唯一手段,就是建坝蓄水,把雨季的洪水储存起来,留到旱季里使用。

  中国是世界水坝最多的国家,由大坝安全产生的问题也最突出。在众多的水坝事故中出现了垮坝等严重事故的99.9%以上都是小水库、小水坝。只有2次大的垮坝事故,一个是1975年8月河南的板桥水库垮坝,另一次是1992年的沟后水库垮坝。

  根据事后总结,这两次事故都有明显的前兆,如采取必要措施也都是可以避免的。一个是板桥水库突遇特大暴雨,但由于土坝的泄洪闸常年不用,设备失灵在紧急情况下打不开。一个是沟后水库的面板坝已经出现了较大量的漏水,但并未引起管理者的足够重视。

  长期以后,关于水库与地震的关系是最受关注的。第一问题是地震对水坝的威胁,根据历史教训,一个不太大的大坝失事,都可能会造成成千上万人的死亡,以及上百万人的灾害。

  非常幸运的是,现代的科学技术已经完全有能力保障地震高发区建设的各种建筑物的安全性,目前,这种工程抗震的科学技术从理论到实践都有了结论。

  唐山在1976年的大地震之后,现在已经建成了一座崭新的抗震型城市。唐山地震的活动断层,就是现在城市中的绿化带。在断层之外,所建筑的房屋只要达到了相应的抗震标准,就完全不会在未来的大地震中再出现灾难性的后果。

  科学的抗震必须要强调:首先应躲开活动断层,否则的话即使是不太大的地震,建在同震错动层上的建筑物也会垮塌。在躲开断层之后,建筑物的安全性如何,主要取决于该建筑物的抗震能力。在水坝建设方面,中国起步较晚,技术进步迅速,在抗震方面的考虑,与发达国家相比有过之而无不及。

  几年前,人们对中国西南地震高发地区的水电开发、大坝建设一直争议不断。尤其是对岷江上已建设的紫坪铺水电站,很多报道都认为"一旦类似叠溪、松潘大地震,紫坪铺电站后果将不堪设想。"然而,2008年的5.12大地震后,紫坪铺水库高坝不仅没有发生"不堪设想的后果",而且还在地震中立了大功,在地震后道路严重塌方和空中气候受阻的情况下,其宽阔水面为救灾提供了可靠的水路保障。令人欣慰的是,紫坪铺的这种成功抵御特大地震的案例,并不是偶然的特例。

  另一个问题水库是否会诱发地震。有人听说三峡的水库蓄水总重量高达300多亿吨,就觉得大水库特别恐怖。三峡水库蓄水392亿方,但却分布在1000多平方公里的范围内。地壳平均每平方米承受的重量只有30多吨,每平方厘米的承压强只有3公斤多,还不如一辆载重汽车的轮胎对地壳的压力大。既然汽车行驶不会压出地震来,那么水库蓄水怎么会压出地震来呢?

  也有人说,别管作用在多大的面积上,水库水体的总重量大啊!这种说法的逻辑也不通,一场大暴雨洪水的水总量可能有上千亿吨,对地壳造成的总压力比水库蓄水还要大的多,但有谁听说过"暴雨或洪水可以诱发地震?

  虽然水库蓄水压不出地震来,但是,水库诱发地震确实存在,其原理则是水库的渗流降低了板块之间的摩擦力,导致自然界的构造地震提前发生。因为断层(错动)地震的发生条件就在于,所积蓄的地应力克服了断层之间的摩擦力。

  所以,修建水库是不会增加原有的地震灾害的,只不过会把当地正在积蓄的地震能量提前释放出来罢了,这种提前释放甚至有减小未来地震震级的减灾作用。