近日，在2013年全國科普日之際，記者就我國河流地質(zhì)災(zāi)害以及水庫大壩建設(shè)減災(zāi)消能、水力發(fā)電涵養(yǎng)生態(tài)等話題采訪了中國水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)副秘書長張博庭、清華大學(xué)水利系教授王兆印和中國水利水電科學(xué)研究院副總工程師程曉陶。
 
        他們認(rèn)為，政府和社會(huì)各層面應(yīng)該加強(qiáng)對公眾的科學(xué)素養(yǎng)引導(dǎo)，政策制定和執(zhí)行應(yīng)該還原水電開發(fā)具有的發(fā)電與防洪、航運(yùn)、水產(chǎn)、環(huán)保的綜合作用，而非僅強(qiáng)調(diào)其中一點(diǎn)。
 
        水體重量與地震并無關(guān)系
 
        記者：近幾年，西南地區(qū)地震比較多，從而出現(xiàn)了水電開發(fā)是其誘因的爭論，各位是如何看待社會(huì)上這些議論的？
 
        王兆印：四川盆地是個(gè)堅(jiān)固的地塊，因此抬升的青藏高原和不動(dòng)的四川盆地之間長期相對運(yùn)動(dòng)，形成了許多活動(dòng)斷裂帶。2008年汶川地震之后，龍門山斷裂帶進(jìn)入 了活躍期。2013年4月20日的蘆山地震正發(fā)生在龍門山斷裂帶的西南端。7月22日甘南岷縣6.6級地震也發(fā)生在龍門山斷裂帶的東北端。這些地震都是青 藏高原持續(xù)抬升的結(jié)果，同時(shí)，青藏高原抬升是個(gè)持續(xù)的過程，未來十年內(nèi)，青藏高原的東部特別是龍門山斷裂帶很可能還會(huì)發(fā)生強(qiáng)震。
 
        張博庭：我 國西南地區(qū)的地震主因是由于受到印度洋板塊與歐亞板塊的擠壓，不僅已經(jīng)抬升出了青藏高原，而且還在繼續(xù)不斷上升。所以說，構(gòu)造地震是不可能被水庫壓出來 的，但可能會(huì)因?yàn)閿鄬犹幍臐B流誘發(fā)。例如，美國丹佛市因?yàn)榇罅繌U水高壓注入地下，卻引發(fā)了長達(dá)數(shù)年的一系列誘發(fā)地震。
 
        很多百米以上的大壩，百億庫容以上的水庫，反倒沒有造成地震，而我國12米高的小壩，幾十萬庫容的小水庫，也能誘發(fā)出水庫地震。水庫誘發(fā)地震本質(zhì)是一種高壓注水觸發(fā)的地震，地震的能量來自于地球的板塊運(yùn)動(dòng)，與水體的重量無關(guān)。
 
        對于水庫地震，一方面，具有時(shí)間、量級不可控性并有可能會(huì)帶來一定災(zāi)害，這是有害的一面；另一方面也具有提前釋放地震能量，并減小震級的減災(zāi)作用，這又是有利的一面。
 
        由于水庫地震的震級一般都不會(huì)太大，因而絕大多數(shù)的水庫地震不僅不會(huì)造成危害，同時(shí)還能釋放地震能量，減小未來的地震危害。
 
        水電建設(shè)不會(huì)誘發(fā)人工地震
 
        記者：但是，中國西南地區(qū)的水電建設(shè)有很多高壩大庫，這會(huì)不會(huì)誘發(fā)人工地震？
 
        張博庭：水庫水體的重量會(huì)改變地殼的受力狀態(tài)，不過這種作用非常有限，只會(huì)引起某些塌陷型的小地震，不可能引起板塊間錯(cuò)動(dòng)的構(gòu)造地震。所以，按照國家地震局的分類，水庫誘發(fā)地震不屬于人工地震。原因就在于，水庫蓄水的重量相對于地球來說，是微乎其微的。
 
        例如三峽水庫蓄水392億立方米，但卻分布在1000多平方公里的范圍上，地殼平均每平方米承受的重量只有30多噸，每平方厘米的承壓強(qiáng)只有3公斤多，還不 如一輛載重汽車的輪胎對地殼的壓力大。既然，汽車行駛不會(huì)壓出地震來，那么水庫蓄水怎么可能壓出地震來呢？構(gòu)成人工地震的爆炸所產(chǎn)生的壓強(qiáng)和能量密度，至 少要比水庫蓄水高出數(shù)百倍。
 
        有人說，別管作用在多大的面積上，但水庫水體的總重量大。這種說法的邏輯不對，一場大洪水的水總量可能有上千億噸，對地殼造成的總壓力比水庫蓄水還要大得多。但是，我們誰聽說過“洪水可以誘發(fā)地震”的說法？
 
        也有人說，水庫中水的深度是不一樣的，所以對地殼構(gòu)成的壓力不應(yīng)按平均值計(jì)算。即便如此，由于構(gòu)成水庫岸坡和庫底的是巖石和泥土，它們的比重都要比水大得多。此外，水庫的上表面一定是水平的，所以，在單位的地殼面積上，水和土體的總體積是相等的。
 
        因此，水少的地方巖土就多，水多的地方巖土就少。整體上看水庫和周圍的土體對地殼構(gòu)成的綜合壓力，實(shí)際上是水越深的地方，壓強(qiáng)越小。因此，世界上無論是多么大的水庫，多么深的水，也不可能壓出地震來。
 
        水能利用可減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生
 
        記者：在質(zhì)疑水電開發(fā)的過程中，還有一種觀點(diǎn)受到公眾重視，即水電開發(fā)造成目前西南地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，各位對此觀點(diǎn)有何評價(jià)？
 
        程曉陶：水庫大壩建設(shè)在增強(qiáng)水資源調(diào)配及洪水調(diào)控能力的同時(shí)，也改變了天然河流的固有形態(tài)，打破了河流生態(tài)系統(tǒng)的固有平衡。庫區(qū)水位的大幅漲落必然會(huì)引發(fā)庫區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害。庫區(qū)泥沙沉積、清水下泄，必然引起下游河道的沖淤變化。
 
        長江及其支流上游水庫群的形成，為長江中游下游生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)創(chuàng)造了條件。三峽工程轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行之后，為化解發(fā)電與防洪、航運(yùn)、水產(chǎn)、環(huán)保等方面的矛盾創(chuàng)造了條件。
 
        王兆印：青藏高原抬升是導(dǎo)致西南地質(zhì)災(zāi)害長期頻發(fā)的重要原因，而河床下切是導(dǎo)致崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害的根本原因，觸發(fā)的能量可以來自暴雨和地震。
 
        事實(shí)上，西南地區(qū)的壩群建設(shè)具有消能減災(zāi)的作用：第一，控制河床下切可以減少崩塌滑坡泥石流災(zāi)害的發(fā)生；第二，自然形成的堰塞壩群發(fā)育消能結(jié)構(gòu)，可以穩(wěn)定河 流減少地質(zhì)災(zāi)害；第三，人工壩群轉(zhuǎn)化水流能量為電能，壩下消能池消減多余能量，建設(shè)完成后也能起到減少地質(zhì)災(zāi)害的作用。第四，從消能減災(zāi)和生態(tài)角度綜合考 慮西南河流的開發(fā)治理，應(yīng)該采用中型壩群，而不是高壩大庫。
 
        張博庭： 西南地區(qū)的河流還處在發(fā)育期，地面不斷地隆起上升，使得該地區(qū)變得山高水急，江水帶有極大的能量，不斷的切割山谷，造成該地區(qū)河谷不斷地加深，在高山峽谷 發(fā)育的同時(shí)，崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害必然就會(huì)隨著地形的變遷經(jīng)常發(fā)生。把奔騰的江河水用來發(fā)電，勢必會(huì)大大降低水能對岸坡的沖蝕能力，減少江水對河 谷的急速深切，使河流發(fā)育趨于緩慢、穩(wěn)定，最終會(huì)大大減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。水電開發(fā)就是把江水切割岸坡的能量利用起來發(fā)電，造福人類。
 
        同時(shí)，在水壩建設(shè)中會(huì)處理危險(xiǎn)的滑坡體，在工程修建過程中，為了減少滑坡通常都要對主要的滑坡體進(jìn)行人工排除，或者護(hù)坡，包括混凝土噴涂、打入抗剪滑樁和預(yù)應(yīng)力錨索固定等處理。可見邊坡的人工處理，其安全保障的作用之大。
 
        一 些人總喜歡把水庫蓄水這一時(shí)期出現(xiàn)的滑坡，說是水庫造成的地質(zhì)災(zāi)害的證據(jù)。其實(shí)，水庫的蓄水并不是制造出了新的滑坡，而是對工程處理之后還不能完全消除的 滑坡體或者說是原有潛在的滑坡體，提供一個(gè)集中釋放的機(jī)會(huì)。實(shí)際上，蓄水所引發(fā)的滑坡，不過就是我們把未來若干年內(nèi)，遭遇暴雨、地震可能引發(fā)的隨機(jī)滑坡， 都提前引發(fā)出來的免疫過程。
 
        我國西南地區(qū)都是地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)的地區(qū)，但其根本原因就是，該地區(qū)河水的能量巨大，不斷地切割著河谷制造著各種的地質(zhì)災(zāi)害。由于能量才是地質(zhì)災(zāi)害的主因，因此，凡是水能豐富又沒有得到開發(fā)的地區(qū)，一般都是地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)。而當(dāng)水能被開發(fā)一段時(shí)間之后，則很少再出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害。