金沙江的悬河与地震

1、金沙江的悬河与地震2014-10-08 |真友书屋见习记者：阳敏世界地震学界的目光近期投向中国云南省全球顶级科学期刊英国 自然杂志近日刊登一篇新闻报道，称公开地震数据表明，8月初的 鲁甸大地震与当地两座巨型水库蓄水有关。2014年8月3日，云南省昭通市鲁甸县发生里氏6.5级地震。地震造成 617人死亡，112人失踪，3143人受伤，108.84万人受灾。地震震中在鲁甸县龙头山镇，距金沙江溪洛渡这座巨型水库库区不到40 公里，且紧邻金沙江一级支流牛栏江上“两库十级”梯级水电工程。自 然报道说，水库蓄水与地震之间存在相关关系的看法，来自中国四川 省地质矿产勘查开发局教授级高级工程师范晓。2008年

2、震惊世界的汶川大地震发生后，包括范晓在内的一些学者认为， 当地紫坪铺水库的修建，极有可能诱发了这次8.0级的大地震。汶川地 震是否由水库诱发，在地震学界争议至今。此次鲁甸地震的震因，显然 又会引发一次争议。截至发稿，中国地震部门并未对此事作出回应。多位地震学家则表示需 要获得更多地震数据或到现场实地调查后才能作出结论。地质学家、中国科学院院士刘宝珺告诉财新记者，水库的确可能引发地 震O1962年广东的新丰江水库曾经诱发6.1级地震，震中烈度达到8度， 国外也有许多典型的例子。“但具体到某一个地震是否由水库诱发，还 需要充分的研究论证。”范晓本人则对财新记者坦陈，由于数据缺乏等原因，此次研究有局

3、限性， 需要进一步论证，“但它敲响了日益增加的水库诱发地震可能性的警钟”。 更多的水坝正在中国西南的江河源头建设，这些地区有着纵横交错的地 质断层，分布着众多地震带，正是水库诱发地震的“理想”地质条件。“必须要注意，众多的水坝会为当地带来什么？ ”范晓说。鲁甸地震悬疑鲁甸地震发生25天后，8月28日，范晓将一篇名为鲁甸地震再次提 示川滇地区水库诱发地震的巨大风险的报告，发表于加拿大环保组织 “探索国际”(Probe International)的下属网站。该报告迅速引起全球顶级科学期刊自然的注意。该杂志随即开始对 此报告的核实，采访了范晓本人以及支持和反对这一看法的一些地震学 家。9月11日，

4、自然杂志刊登了前述引发争议的报道。范晓的核心观点为，根据2010年1月至2014年7月间的公开地震记录， 库区周边大于等于2级的地震从2012年末频率逐渐增强(见下图)， 并一直延续至鲁甸地震前的2014年7月。地震的活跃行为与水库蓄水 的时间高度吻合。地震频发区域集中分布于三处，其中两处分别位于溪洛渡大坝附近和向 家坝水库库尾，另一处则靠近溪洛渡水库库尾及直接导致鲁甸地震的断 层附近。溪洛渡水电站现为世界第三大水电站，在中国仅次于三峡电站。它坝高 285.5米，库容为115.7亿立方米。2005年，原国家环保总局通报该水 电站“违规建设”，后其建设一度被叫停。向家坝水库与溪洛渡水库首尾相连，

5、它从2012年10月开始蓄水至2013 年9月达到正常蓄水位，历时11个月，水位累计升高达100米，蓄水 量约49亿立方米。2013年5月，溪洛渡水库正式下闸蓄水，历时一年 零三个月，水位累积升高132米，蓄水量超过70亿立方米。“值得注意的是，库区水位并不是在这些时段逐步抬升，而是在每一次 较短的蓄水期中间快速抬升，不论从哪一方面看，它们都创下了水库快 速大幅度蓄水的记录。十分危险。”范晓告诉财新记者。范晓认为，公开的地震数据表明，随着向家坝与溪洛渡水库水位的快速 大幅度上升，水库库区及其两侧的地震活动似被全面激活。恰在鲁甸地 震前两天的8月1日，溪洛渡水库达到它蓄水以来的最高水位571.7

6、米。“鲁甸地震之前这个区域出现了若干次大于4级的地震，大于等于2级的地震则广泛出现（超过400次），而且集中在几个点上。”范晓说。在报告中，范晓认为：鲁甸6.5级地震有可能是在原来天然地震的背景下，地震断裂带受到溪洛渡水库蓄水的影响发生“活化”所致。中国地震局地质研究所副所长徐锡伟不同意这一看法。他在接受自然 采访时表示，毕竟震中距离水库40公里，且震源在地下12公里，水库 的水很难到达这个深度。在财新记者米访时，徐锡伟表示不愿再过多就此事发表意见。范晓在接受财新记者采访时作出回应：“从地质作用的角度来看，40公 里并不是一个很长的距离，关键在于引发地震的断裂是否贯通。” 基于同一逻辑，范晓认

7、为汶川地震由紫坪铺水库诱发。“汶川地震发生 时，几十秒钟内，破裂从地震震中映秀往东北延伸了两三百公里。” 中国地震局地质研究所副研究员马文涛博士接受了财新记者电话采访。 他即将前往鲁甸震区，表示需要到库区实地调查之后才能得出结论。“现 在我们掌握的地震数据还不全面，需要从当地老百姓和昭通地震局了解 更多的情况，比如鲁甸地震前是否发生小震。”水库地震线索马文涛认为，判断某个地震是自然地震还是水库地震的关键，要看蓄水 以后该区域是否频繁地发生小震。科学家们似乎已找到一些线索。2014年4月和8月，云南永善先后发生 两次5级以上地震。范晓认为，这两次地震极有可能是由溪洛渡水库蓄 水诱发。在这个问题上

8、，徐锡伟也持同样的观点。马文涛曾在今年4月永善地震后赴现场调查，并确认此次地震为水库诱 发。马文涛随后预测该区域极有可能发生6级以上地震，还向上级部门 作了汇报。“我实地调查后发现，永善地区的应力已经达到临界状态。这种情况下，一根稻草也能把骆驼压垮，。”正因如此，附近牛栏江新上的几个水库尽管库容不过亿，也有诱发地震的可能。“这都要到现场调查后才能下结 论。”马文涛说。据中国地质信息网发布的信息，鲁甸地震的震源深度约12公里，宏观 震中位于鲁甸县龙头山镇。地质学家杨勇曾在震后实地探访震区，他告 诉财新记者，实地震中位于龙头山镇西牛栏江边的旱谷地村下，距金沙 江一级支流牛栏江干流第七级水电站天花板

9、水库大坝不到7公里，距金 沙江溪洛渡水库牛栏江下游回水区尾也仅有10余公里。鲁甸地处川滇地震区东部的马边-昭通地震带，“这一区域的北东向和北 西向两组走滑断裂带，相互交叉贯通，形成了一个网格状的断裂带，这 使得天然地震和水库诱发地震的相互作用可能更为复杂。”范晓指出。梯级水库风险值得警惕的是，不少地震学者认为，梯级水库在诱发地震方面，具有叠 加效应。2012年，“探索国际”曾发表署名为约翰杰克逊(John Jackson)的地质 报告中国西部的地震灾害与水电大坝。作者在中国进行水坝调查后， 提出上述地震叠加效应，并假设了最坏的地震情一旦发生溃坝事 件，海啸般的力量将直接传递到紧邻的下游水坝，导

10、致致命的多米诺骨 牌效应。“梯级方式建大坝，世界其它地区还没尝试过”。约翰杰克逊说。按照水利部门目前的规划，长江上游金沙江流域共计划开发25级电站， 总装机规模相当于四座三峡电站，占据整个西南地区水电开发规模的半 壁江山。假如规划中的25级水电站（包括已获批和未获批）全部建成， 那就意味着整个金沙江干流的自然江段将全部被首尾相连的一座座巨 型水库所占据。向家坝和溪洛渡水库首尾相连，而且蓄水活动也几乎同步进行，这在多 位受访的地质学家看来，会对地震活动的影响产生叠加效应。“某种程度上，它们可被视为一个水库，受力面积比单个水库大得多。” 范晓说，并且这一区域位于网格状的断裂带上，断裂是连通的，断裂

11、活 动存在响应机制。横断山研究会首席科学家杨勇告诉财新记者说：“由于横断山诸河流流 量具有季节变化大的特征，一旦在河流上形成首尾相连的大水库群，消 洪增枯的频繁交替以及水库库容差异和频繁调度，引起库容水深的不断 变化，也会引起库岸围岩结构瞬时应变，在这种快速频繁的变化中，也 可能导致应力失衡而诱发地震。”在中国西南地区，水电梯级开发已成常态。金沙江向家坝和溪洛渡水库 以上，是白鹤滩和乌东德两个首尾相连的巨型水库，同列于金沙江下游 四级水电开发规划。白鹤滩水电站装机容量初定1400万千瓦，计划库 容206亿立方米，拦河坝高289米，建成后将取代溪洛渡水电站成为仅 次于三峡的中国第二大水电站。地震

12、数据困局到2014年年底，溪洛渡、锦屏一级水库都将完成蓄水。锦屏一级电站 将建成305米高坝蓄水发电，被称为世界第一高双曲拱坝。据公开的地震数据，在锦屏一级水库完成第二阶段蓄水的2013年7月， 库区的地震出现爆发式的增长，形成小震极为密集的震群。2013年11 月22日，该震群中出现了 4.3级、4.6级、3.9级三次中强地震。锦屏震群所在的位置，与溪洛渡、向家坝库区周边的小震群以及紫坪铺 水库西南侧的水磨震群一样，也有北东向、北西向两组走滑断裂在此交 会，属于极易诱发地震的部位。“由于水库诱发地震的主震，往往发生在水库蓄水到最高水位之后，并 且在有足够时间让库水沿断裂破碎带向深部渗透之后，

13、因此向家坝、溪 洛渡、锦屏一级等水库，在未来若干年是否会诱发破坏性强震，才是更 值得高度重视的问题。”范晓说。强烈的新构造运动和区域地貌条件使得金沙江地震遗迹遍布。“金沙江 沿江人口密集，从谷底到高山，都有村落分布。但是，它植被稀疏，山 体破碎，次生灾害严重，临灾状态的危岩很多，居民房屋的抗震性也很 差。”杨勇说，如果金沙江流域发生7级以上的地震，很多村落将变成 孤岛，大部分地区远离大城市，救援条件较差。“我的结论是初步的，还需要进一步的研究。”范晓告诉财新记者：“但 地壳运动、断层运动相比其他科学问题，更复杂、更困难，无法通过模 拟实验来重现，很难得出100%确定的结论。如果可以的话，地震就是 可以预测的了。正因为这样，才需要进一步研究，完全的否定和无视是 不科学的。”许多学者呼吁水库库区台网能够向研究者提供更精确、更及时、更全面 的地震数据，这样才能保证更为细致的研究和分析工作得以进行。目前公开的地震数据并不及时和全面，往往滞后一两年。地震学者普遍 认为，这不利于研究，更不利于政府的防灾体系准备及时的预案。“即便我在地震局下属的研究所工作，也不能及时拿到数据，尤其小于 2.5级的微震数据，对判断水库地震是非常重要的信息。”马文涛告诉财 新记者，据说掌握数据的地方水利部门与长江流域规划办公室签订了保 密协定。此外，公开的地震数据也有误差，这