1月15日上午11时9分,云南昭通市巧家县发生3.3级地震,震源深度11千米。

这场地震的震级不高,但却引发了一定的舆论,因为云南最近几年地震发生的频率实在是太高了:根据中国地震台网的数据统计,震中周边200公里内近5年发生的3级以上地震,次数多达83次,平均一个月就要发生1~2次!

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为什么会发生这种现象?有人猜测,是不是因为云南昭通周边的水电站建得太多了?

截至2013年底,昭通市仅二型以上的水库就有177座,已建成的水电站有255座。不仅如此,世界第二大水电站——白鹤滩水电站、世界第三大水电站——溪洛渡水电站和世界第五大水电站——向家坝水电站也都分布在昭通附近。

云南的地震真的和兴建水库大坝有关吗?这场地震,到底是“天灾”、还是“人祸”?

地震和兴建水电站有关系吗?

昭通市近几年来发生过最严重的地震,要数2014年8月3日鲁甸县内的6.5级地震,当时总共造成了四百多人死亡,两千多人受伤。

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2014年鲁甸县地震

当时,中央人民广播电台的记者汪永晨就曾在微博提出质疑:昭通地震是否与兴建水库大坝有关?

这个疑问引起了广泛的关注和讨论,参与讨论的人群中,不乏众多的地质学家和工程师。

他们认为水电站的兴建的确和地震有关系,因为西南地表的断裂带本来就很多,地质比较破碎,大肆修建水利设施需要削山筑坝,必要的时候还要用爆破手段挖隧道,极大影响山体和地层的稳定性。

而且,蓄水时增加的水位会给断层施加额外压力,水在渗透作用会缓慢进入山体的空隙,导致断裂层变润、变滑,更容易移动和坍塌。而且,水库的容积越大,蓄水的时间越长,这样的渗透现象就越严重,可以达到7、8公里的深度,甚至更深。

更有研究者对西南地区的水电设施做出了“无序、无法、无控”的低评价,认为这样完全是在用环境和生态换取资金和利益,在多个梯级水电站的修剪下,河流不再能连续流动,像一串“糖葫芦”一样变成多个静止的水库和人工湖。

但实际上,这种说法虽然有道理,但仅仅是基于理论展开的猜测,缺乏实地考察。

云南地震频发另有原因?

原因就是,云南本来就是一个地震带较密集的省份,光是规模较大的主要地震带就有8个,规模略小的地震区则更是数不清。

也就是说,就算什么都不做,地震也依然会发生,和修建水坝并没有必要的关联。

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云南地震带分布密集

看事情不能只看一面,还有的专家认为:修建水库虽然会引发小型地震,但是长远来看这是一种“减能消灾”,反而是利好的。具体是怎么一回事呢?

这一点,就要追溯到地震为何发生了。简单来说,地壳有着不同的板块,这些板块无时无刻不在运动,或相互挤压、或相互分离,最终都会在地层中产生一定的应力。

我们可以想象一下用手推墙,手会感受到一个很强的阻力,这个阻力是“想让物体恢复原状”的力,也就是应力。当地层中积累的应力过多,就会挤破地壳放出来,形成了地震波,引起地震。

地震成因动画演示

好了,那么修建水坝和“消灾”有什么关系呢?简单来说,水库大坝确实会诱发小型的地震,但这些小地震不仅几乎不会给当地带来危害,还能够“少量多次”地释放应力,从而规避大地震的发生。

事实也是如此,云南已经十几年来没有发生过大型地震,6级以上的也屈指可数,多数都是一些不会危害人身安全的小型地震。

遥想当年汶川大地震时,也有人指责三峡大坝是一场严重的“人祸”,然而最后却被证实了二者毫无关系。

汶川地震

另外,在去年的“三峡工程、水坝建设与环境研讨会”上,中国工程院院士郑守仁先生还提出了一个观点:

水库蓄水初期,虽然会改变水土条件,使得岸坡的局部失去稳定,但随着时间推移,这样的情况就会形成规律。到那时候,水土变化就会重新找到一个平衡,达到新的稳定,地质灾害的数量和规模就会远远小于现在。

郑守仁先生

地震会对水电站造成影响吗?

那么,反过来想一想,频发发生的地震会反过来毁掉水电站吗?

这里,我们就以云南最大、中国第二的白鹤滩水电站来具体讲解。白鹤滩水电站本身就建立在鲜水河-滇东地震断裂带上,设计为289米的高坝,远远看上去,就像一根“棍子”那样高。

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白鹤滩水电站

众所周知,越高的坝越难抗震,因为高层的晃动幅度会远比地面上的大,也更容易倒塌,属于是一项“高危”高技术的工程。

对此,白鹤滩水电站进行了12年的设计推敲,工程师们在地基、也就是坝肩处加固了混凝土的强度,另外,采取了双曲拱坝的结构可以让坝的整体变得平顺,使得它完美地“嵌入”狭窄河谷当中,利用外界条件封闭了地震的影响。

同等条件下,双曲拱坝更抗震

这个过程不仅要考虑发电、防洪、航运的要求,更要进行多次实地勘测和模拟实验,最终,白鹤滩大坝在同等级的300米高坝当中,夺下了抗震参数第一的荣耀,达到了8级的抗震烈度,哪怕是破坏性的地震到来,它也依旧可以屹立在河谷当中不动摇。

当然,虽然现在已经证明云南的地震并非水电站引发,但我国此前并不是没有犯过这样的错误。我国较早期建设的四川锦屏一级水电站,就曾在蓄水之后导致库区周边出现爆发式的小型地震,一个月发生地震几十余次,少数月份甚至超过了100次。

原因就是水电站的左岸出现了深部裂缝,导致水的渗透格外严重,岩体因此破裂,不仅扩大了裂缝,还引发了连续不断的地面震动。

因此,中国以后在进行水电建设的时候,也必定会吸取以前的教训,在敬畏自然、保护周边百姓人身安全的前提下进行。

我们在看到一个观点的时候,需要坚持独立思考。盲目听信、传播谣言只会使得恐慌扩散,在有了证据之后再下定论也不迟。