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三峡水库地震诱因暂不明,设计抗震安全系数高

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:中国将兴修规模宏大的三峡水库引起了世人的瞩目,争论三峡水库的利弊得失成为中外科学家们的“热点”话题。美国布朗大学应用系教授谢定裕等六位著名的华裔科学家为中国兴修三峡水库提出了18个值得深入研究的问题,其中之一是:三峡冰库注水后会不会引起地震?因此目前对水库地震的诱发原因还不清楚,有待于进一步研究。同时,三峡水库的设计已考虑了较大的抗震安全系数,足以抵挡一旦发生的水库地震的影响。

三峡水库地震诱因暂不明,设计抗震安全系数高

中国将兴修规模宏大的三峡水库引起了世人的瞩目,争论三峡水库的利弊得失成为中外科学家们的“热点”话题。美国布朗大学应用系教授谢定裕等六位著名的华裔科学家为中国兴修三峡水库提出了18个值得深入研究的问题,其中之一是:三峡冰库注水后会不会引起地震?提出这个问题是有一系列严峻的事实依据的。

近几十年来,世界各地所兴修的一些大型水库中,约有10%的库区内都发生过地震,即使原来并无地震发生的地区,建造了水库之后,也开始频频出现震情。

印度柯伊那水库自1962年建成后开始注水,当贮水量还不及库容一半时、地震就开始出现。1967年12日,柯依那水库地区发生了一次6.4级的大震,高103米的大坝受到损坏,大水从裂口倾泻,冲毁了许多村庄,引起了当地居民极大的恐慌,以致在很长时间内不敢再用这个水库。最早出现水库地震的是美国的胡佛水库,这个坝高142米的大水库自1935年建成后,不断出现小震,终于在1939年5月发生了一次5级地震,1963年4月,法国的蒙特纳尔水库(坝高103米,库容2.8亿立方米)发生了4.9级地震;1963年9月在津巴布韦的卡巴里水库(坝高125米),发生6.1级地震;1966年2月希腊的克雷玛斯塔水库(高147米,库容475亿立方米)发生了6.2级地震;著名的埃及阿斯旺大坝自1971年建成后,也于1981年11月发生了5.3级地震,在我国,总计有13座水库也发生过地震。

水库地震一般震源仅几公里深,发生时常先有频繁的小震,然后在一年之后或更长一些时间内发生一次大震,以后则是余震不断,由于人们已充分注意到这一事实,所以大坝的筑建都已考虑有较大的抗震能力,所以这些地震导致大坝塌陷,水流漫淹的惨祸还不致发生。

然而水库地震仍然使得人们感到忧心忡忡。很多科学家致力探究水库诱发地震的机制。(www.xing528.com)

通常认为,可能是库内蓄水后,蓄水的重量使水库下面的岩石受到了一个附加力,导致地震的发生。但是一些科学工作者经过精确的推算,认为这种附加力实际上是很小的,似乎难以触发地震。如果从大自然观出发,从宇宙的高度来看地球,地球是一个薄壳弹性容器,我国的科学家运用弹性力学的方法,对在水库的水压力和坝体压力下,地壳应力应变及应变能作了分析计算,得出的结论是:地壳在水库水的压力和坝体压力下产生的压应力剪应力和变形能远小于地壳岩石的强度值,水库地震的震级远远小于构造地震。因此水库的防震能力主要还是根据这个地区可能发生的构造地震来确定。

还有一种解释是库水沿着岩石裂隙下渗,使岩石内孔隙玉力增大,同时使岩石之间好像注入了润滑剂,从而促使岩层之间错动而导致了地震的发生。然而这种解释仍不能使人满意,我国广东新丰江水库(坝高105米,库容115亿立方米)在1959年建成后,于1962年3月发生了一次6.1级地震,由于震前已采取了有效的工程措施,所以并未遭到大的损坏事后,我国的地震工作者发现,库水的渗透远未达到岩层断裂处。因此目前对水库地震的诱发原因还不清楚,有待于进一步研究。

我国的三峡水库将修筑在西陵峡内三斗坪地区,坝址附近无断裂通过,花岗岩体构造坚硬,透水性微弱,无渗水的裂隙和通道,同时在历史上这一地区无中强震记载,不存在发生较大构造地震的地质背景。同时,三峡水库的设计已考虑了较大的抗震安全系数,足以抵挡一旦发生的水库地震的影响。因此很多专家认为,尽管水库诱发地震原因尚不明了,但不会影响三峡工程的宏观决策。三峡大坝将终究会屹立在神州大地之上。

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