地震高发区水坝的抗震安全有保障

三、水电站的建设，应该有助于当地的抗震减灾

关于这个问题，我们还可以结合那篇冒充地质学家的骗人文章来谈。由于这个作者，根本就不懂专业，所以，他在文章中的一些表述也是只能糊弄外行的笑话。例如，他说“2008年汶川地震導致約80,000人死亡，并使岷江上的紫坪鋪大壩受損。這次地震造成了水壩結构裂縫及電厂牆壁倒塌。發電机組不得不關閉，并且排空水庫以評估損害程度。山体滑坡進入了水庫導致水庫沿岸大量的建筑物受損。”等等。

而实际情况是，在汶川大地震中，不仅没有一个人是死于紫坪铺水库的修建，而且，如果没有紫坪铺水库的话，汶川地震的死亡人数，肯定还要大幅度的上升。首先。紫坪铺电站所在的区域就是强震的震中区域，如果不是因为修建水库让紫坪铺的村民全都搬迁出去的话，我们不知道紫坪铺村能有多少人能躲过这场劫难。因此，才有地震后水库的一些移民敲锣打鼓的到紫坪铺电站表示感激。其次，汶川大地震发生之后，通往重灾区所有的道路几乎都被山体掩埋。而只有水库的水面，成为当时唯一的救生通道。如果没有这条生命通道，我们不知道还有多少人要因为得不到及时的挖掘和救援而死去。

再有，所谓水坝结构裂缝和厂房倒塌，都不是地震后发电机不得不关闭的原因，震后发电机的关闭，主要是由于当时的输出线路和变压器受损。否则的话，紫坪铺电站怎么可能5天之内就恢复供电?有点常识的人都应该知道，厂房倒塌和大坝裂缝，岂止是几天之内就能解决的问题?

事实上，不仅紫坪铺水电站在地震中发挥了重要的舰载作用，任何水电站修建之后，一定会提高该地区的整体抗震能力。因为，我们不仅要保障水库大坝电站具有抵御地震的能力，而且还必须要对周围的山体边坡进行抗震处理。

上图是紫坪铺水电站大坝坝肩周围的山体，经过这样的处理之后，你说它还能不安全吗?实际上，通过我们的汶川大地震后的真损调查发现，汶川震区内所有的水电站周围，凡是经过工程处理的边坡，没有一处发生问题的。也就是说，无论我们在哪里建电站，不仅要保障大坝、电站的安全，同时也还要保证周围山体的安全。所以，当大地震发生时，修建了水电站的地方，肯定要比没建电站的地方更安全。

不仅如此，大地震之后我们惊奇的发现已经建成十年之久的沙牌水电站的水库库岸，居然没有出现一点点滑坡，而紧连着大坝下游的河道则是满目疮痍，惨不忍睹。这说明水库的修建和反复的水位波动，已经让水库周围的不稳定的地质滑坡体都释放出来了，所以即使发生了大地震，水库库岸也没有什么可滑下来的东西了。

震后的沙牌水电站上游                                  震后的沙牌水电站下游

汶川大地震的结果充分证明了，水库水电站的修建一定会从客观上大大的减少滑坡、崩岸、泥石流等地质灾害的发生。主要有三点原因：一是，人们把奔腾的江河水用来发电，势必会大大降低水能对岸坡的冲蚀能力，减少江水对河谷的急速深切，使河流发育趋于缓慢、稳定，最终会从根本上大大减少地质灾害的发生。二是，在工程修建过程中，为了减少滑坡通常都要对主要的滑坡体进行人工排除，或者护坡(包括混凝土喷涂、打入抗剪滑桩和预应力锚索固定等)处理。大大减少了滑坡体的数量。三是，水库蓄水的初期，对前面工程处理之后还不能完全消除的滑坡体或者说是潜在的滑坡体，提供一个集中释放的机会。经过几次蓄水、泄水，这些滑坡体都被释放之后，新的库岸肯定会变得更加稳定安全。

因此，那篇冒充地质学家的骗人文章中所说的紫坪铺“山体滑坡進入了水庫導致水庫沿岸大量的建筑物受損。”绝对是在造谣。记得汶川地震后《南方周末》的记者曹海东就报道过这类的谣言，当然，曹记者说的还比较隐晦，只是说“有目击者称”如何、如何。而我们曾要求他找出这个目击者，他们一直也找不出来。其实，找到找不到目击者，都不重要，无非是能判定一下，到底是目击者造谣，还是记者自己造谣的问题。总之，汶川地震后所有的证据都已说明，水电站确实在地震中具有重要的减灾的作用。

四、科学认知水库诱发(触发)地震的机理

水库水体的重量会改变地壳的受力状态，引起地应力的调整(可称为荷载作用)。水库蓄水后，通过基岩中了裂隙，产生了向地下高压注水的效果，从而改变了地壳基岩局部的应变极限，或者说改变了原来板块之间的摩擦力(可以称为渗透作用)。

目前学术界普遍认为，水库诱发地震的荷载作用很小，主要是渗流的作用。这一判断也能得到现实的支持。例如，城市化的建筑群没有因为城区受力过重而诱发过地震。而美国丹佛市因为大量废水高压注入地下，却引发了长达数年的一系列诱发地震。再比如，很多百米以上的大坝，百亿库容以上的水库，反倒没有造成地震，而我国12米高的小坝，几十万库容的小水库，也出现过诱发地震的现象。

在水库的渗透作用下，为什么会产生地震呢?根据地震板块运动地震理论的分析，断层地震爆发的原因，主要在于抗拒地壳板块运动的地应力的积累，达到一定极限之后使断层产生了突然的破裂或者错动。而断层地震的发生的临界条件就在于，所积累的地应力克服了断层之间的摩擦力。当断层板块间的摩擦力越大时，需要克服摩擦力所积蓄的作用力就越大。这种情况下地震不容易发生。然而，一旦发生后地震的能量也就比较大。相反，如果断层之间的摩擦力越小，需要克服摩擦力的地震作用力就越小，越容易产生地震，但这时地震发生后所释放的能量也比较低。

所以说，决定构造地震爆发时能量强弱的关键，在于断层之间的摩擦力。如下图所示，显然不管是走滑断层，还是逆冲断层一旦遭受水压力的浸润(润滑)之后，都会降低摩擦力。因此，高压注水诱发的地震，一定是提前释放地震能量，具有减小地震强度的作用。美国在上个世纪70年代就曾经采用过高压注水的方式，提前释放地震能量的减灾实验。

五、水库触发地震的震级，不可能太大

专门研究水库地震的专家几乎都认为，水库蓄水的影响深度一定是非常有限的。不管是压力的传导，还是渗透作用都不可能影响到地下深部的断层。因为，随着地层深度的增加，温度不断的升高，岩石的性质已经发生了本质的变化。高温下岩石的塑性变形将会吸收一切所谓的压力变化，在地层下的十几公里处，地质上都有一个区域叫作脆纫转换带。在韧性的岩层里不可能再有什么缝隙，因此，所谓渗透已经不会存在了。所以，水库蓄水所能影响的地震，只能是一些不超过十公里深的浅层地震。

至今世界上所有的水库诱发地震，都是发生在十公里之内，而且，6级以上的仅有四次，最大的地震只有6.5级。

从另一方面看，在地壳的浅层(例如十公里以内)根本就不大可能积蓄起来8级地震的能量。所以，世界上还没有过发生在十公里以内的8级地震。因此，由水库触发的地震，都不可能太大。

关于水库的渗流作用影响深度有限，是任何人都不能否认的。不过，为了能把汶川地震的责任，强加给紫坪铺，加拿大的这篇文章，也引用国内某反坝人士发明的新说法。说什么汶川地震有可能是先在浅层发生破裂的，然后才引起了深层的更强烈震动。这样说就有可能算是水库触发的了。不过，我觉得这种说法非常牵强，已经完全篡改了所谓“震源”的定义。

结论

一方面，现代科学技术的抗震三原则，已经完全可以保障我们所建设的水坝，有足够的抗震安全性。另一方面，加拿大蒙特利尔大学工学院嵇少丞教授，在表达岩层与地震关系的科普知识的时候，精辟地总结出地震有“强岩强震，弱岩弱震，软岩无震”的特点。据此，我们也可以总结出：在水库诱发地震的区域内，由于高压水体的浸润，可能会产生强岩变弱，弱岩变软的效果。所以，水库的蓄水之后，很有可能会有助于减小该地区地震的强度。

综上所述：无论在什么样的地震高发区，只要我们按照抗震规范修建的水电大坝，它抗震安全完全是有保障的。这个科学道理和在东京、洛杉矶以及唐山等地震高发区照样可以建高楼大厦，完全一样。