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《绿色能源论坛》——汶川地震与大坝建设专题论坛(会议记录稿)
2008/12/2 14:10:36    新闻来源:中国水力发电工程学会
中国水力发电工程学会 www.hydropower.org.cn   日期:2008-12-02   供稿:张博庭
 

《绿色能源论坛》——汶川地震与大坝建设专题论坛

会议时间:2008年11月30日

会议地点:中国水利水电科学研究院



主持人(贾金生:中国水利水电科学研究院副院长、中国大坝委员会秘书长):

尊敬的各位领导、各位专家、各位代表,大家上午好,欢迎各位领导、各位代表再次到中国水利水电科学研究院参加由水力发电工程学会、中国地震学会、中国大坝委员会、中国互联网学会网络科普联盟再次共同举办《绿色能源论坛》,这次论坛是汶川地震与大坝建设的专题论坛。中国是一个洪灾、旱灾多发的国家,也是震灾多发的国家,这次汶川大地震在地震强度、历时时间和影响方面都创造了多项记录,地震灾害造成的人员死亡和财产损失也非常的巨大。这次地震之后,各个方面对地震与大坝安全进行了多方面的反思和总结,各个单位在国家发改委、国家能源局等有关单位的组织下做了大量的工作。因此,这次会议是在各个方面的总结基础之上,经过各方面的反思、集中各方面的问题之后,相对集中之后召开了一次《绿色能源论坛》——汶川地震与大坝建设专题,相信这次会议能够取得很好的效果,也期望各方面的代表畅所欲言。

今天上午的会议分三个议程,一个是专家发言,一个是各个与会代表发言提问,再一个是领导讲话,下面我们进行大会的第一项议程,是专家发言,首先有请中国水利水电工程抗震中心的陈厚群院士发言,大家欢迎。

陈厚群:各位领导、各位代表早上好,我今天汇报的题目是汶川大地震和大坝抗震安全。我们都知道,2008年5月12日我国四川省东部汶川附近发生了8.0级的强烈地震,是新中国成立以来破坏性最强、破及范围最广、救灾难度最大的一次地震,四川省是我国水资源大省,特别是水能资源位居全国之首,因此水坝和水电站众多,在这次地震中也遭到不同程度的损害。(图)这是四川地震的时候有众多水利工程在这个地方,这是四川省重要水利工程的分布区。首先汇报一下关于水利水电工程震灾的概况,包括两个部分:一是,众多中小型工程,二是,4个百米以上的高坝。

中小型工程在这次地震中遭受了不同程度的损害,四川省大概有1803座水坝都遭受不同程度损害,其中约96%是库容不足500万方的小型工程,占受损水坝(3%-4%)左右的高危土石坝,绝大部分为小型均质土坝,最大库容也不超过630万,主要是在德阳、绵阳两个汶川东部平原地区的强震区。

中小型土石坝的震害的主要表现为坝体纵向裂缝、坝顶开裂、护破局部脱落、坝破局部滑移等。坝区建在二千多年前的都江堰工程,工程虽然临近震中,却基本完好,只是支撑结构上部支柱全部破坏,鱼嘴表面出现多条表面列目测最大宽度2-3mm。

震区岷江六月水电站震情,岷江六月投运的水电站公29座,其中干流上10座,支流上19座,岷江十六高山峡谷中基本都是饮水食水电站,坝低、库容小,且大多为混凝土坝、闸、漫坝的承受力强。

位于震中的岷江干流上的水电站有映秀湾等四处,库容都不大,坝也不高。岷江上游的大坝总体上都是稳定的,而且下游有一个11亿方库容的紫坪铺水库,把它包着,所以它的安全性是没有问题的。

(图)这是岷江的水电站,这是震中,离开震中20-80公里中涉及的电站的情况。

(图)这个是太平驿电站的情况。这个是太平驿电站尾水洞口被堵上的情况。

(图)是映秀湾电站坝体部分的水灾情况。

(图)这个是映秀湾大坝受到比较严重的震害。

下面主要介绍一下4个百米以上高坝震情。

1.紫坪铺面板堆块坝(H=158M)震害。

紫坪铺大坝地震损害使大坝部分变形、震陷、开裂,局部护坡松动,面板坝的面板部分脱空,有压碎、隆起的现象,但是渗入量没有明显的增加,所以大坝的主体是稳定的。

(图)大家可以看到主要的一些破坏的现象,坝顶公路与下游护坡之间有明显的开裂,面板止水压条拱起,面板止水防浪墙拉裂。面板止水系统基本上是完好的,主要是泄洪洞闸门控制结构损害。这个是紫坪铺的情况。整体上还是结构性稳定。

2.砂牌碾压混凝土拱(H=132m)

砂牌碾压混凝土拱坝位于汶川县境内岷江的一个支流草坡河上,最大坝高132米、坝顶总长250.25米、坝顶厚9.5米、坝顶宽28米、厚高比0.238。目前没有做仔细的检查,初步看到,虽然存在由于碾压拱坝,碾压混凝土拱坝我们都知道,它的分布少,混凝土的影响比较大,因为它是分了两条。地震时沙牌拱坝的水位基本上接近高水位,坝址位于震中区以及大概是局部地区。经受了远高大于震中区大概30公里左右,经受了远高于设计水准的地震作用。从空中观察,震后拱坝和两岸抗力体都是完整的,进去的一些工作人员查看也是这样。所以坝体和坝尖的抗体是完整的,近坝库案板破整体稳定,主要一个震害就是发电引水钢管,进水在右岸,厂房在左岸,拱桥由于被山体滚石砸坏,库水通过饮水管道和浅空泄洪洞下泄,管道砸坏了以后,水喷出来,厂房被淹,目前的水位还控制在正常高水位20M。大坝现状安全。LX度区的沙牌碾压混凝土拱坝,坝体和两岸行抗力体完好。左岸抗力体可以看到是完好的。

3.珠宝四混凝土重力坝(132m)

鉴于1997年,库容252.亿M3,基本烈度VI度,设计烈度VII度,汶川地震中位于VII度区边缘。

存在对重力坝抗震有利条件

现在世界上现有三座遭到8度以上强震的重力坝,基本上逐步会有开裂,但是这个没有开裂,没有开裂的原因有这样几个有利的条件:一是各坝段横缝之间设置了梯形键草,在550.00M工程以下埋设灌浆系统进行灌浆,550.00m工程以上设键坪不灌浆地震时水库水位558.5m,接近死水位558.0m,从搁置坝顶的平板闸门抓梁,震后向右岸平移20cm,平移以后,这次地震的方向主要的分量还是坝中的方向,这些因素对重点坝的抗震都是属于比较隐蔽的条件下,所以宝珠市虽然经过接近8级地震,但是它坝顶上,特别是在下游坝坡的地方,没有出现裂缝。都说横缝没有明显的渗水,廊道渗水率以后也恢复了,这说明坝体上游面,四水位(音)以下部分是没有贯穿性的裂缝的。所以说宝珠寺基本上完好。

(图)这是宝珠市下游坝面震后的照片,这个是下游折坡没有看到任何的裂缝,这个是边坡,基本上完好无损。

第四个是碧口心墙土坝(101.8m)

建于1976年,库容为5亿,汶川地震的时候,位于8度地区边缘,初步了解,震后只是呈现和位移大约20公分左右,主要的一些还是坝体沉降,下游坡表层滑移,坝体结构完好。

两个是离震中很近的,两个离震中很远,这四个坝和所有的中小型高坝总的结论是可以归成这两点,地区众多水坝随有震害,但无一垮坝。

二,经受超设计水准墙震的白米以上高坝,仍可维持结构整体稳定和当水功能。

因此,我认为各类大坝总体上经受住了特大地震的考验。

下面我想会把一下,汶川地震对大坝抗震安全的启迪,这是个人的一些看法。第一个我们都知道实践是检验真理的唯一标准,所以首先应进抓经受汶川这样特大地震的高坝震例,深入调查总结,当前我国正在进行属世界一流和学科前沿的坝工建设,虽国内外都少优先例,但是主要还是基于已有工程经验的传统方法,可能隐含着一些风险,所以要抓紧住汶川地震的震例不放,认真搜集资料,深入分析总结,检验现有的传统理念方法,以便采取耿有效抗震,更好地满足工程需求,使我们给国际工程界和后人留下的不仅只是记载,而能作出有所创新和贡献。

2,尽管汶川地震中,一些如沙牌、紫坪铺这类的高坝,经受远超过设计抗震水准的强震作用,坝体仍基本完好或虽有损害但仍保持结构整体稳定。这说明只要规范要求认真设计、精心施工和管理到位,高坝工程是具有较好的抗震性能的,我国现行水工抗震规范规定,对重大工程要进行专门的坝址地震危险性分析,按照100年2%超过概率确定最大设计地震,并取可修复的损坏作其功能目标,这些高要求的必要性在汶川地震中得到了检验。

3,汶川地震表明地震存在较大不确定性,同时各类高坝的地震响应也十分复杂,对其安全性评价也尚待更深入探讨,而高坝大库一旦溃决,次生灾害完全不可设想。因此为了防止次生灾害的发生,对重大大坝工程不仅仅满足目前抗震设计中最大设计地震单一水准的要求,需要和地震部门协作,对场地地震地质条件下可能发生的极端地震,即所谓最大可信地震,以及对地震动参数进行专门研究,水工抗震规范再修编时,对此也应该做相应的补充。

4,对大坝特别是拱坝,强震时坝基的稳定是保证其抗震安全的首要关键,沙牌碾压混凝土拱坝在正常水位下经受8级强震仍能基本完好,重要的是两岸坝肩基岩的的抗力体未遭到破坏。此外,在震区众多山体塌坝的情况下,临近震中区众多的沙牌和紫坪铺大坝中,坝肩边坡经过保护处理后在强震中都没有受到伤害。尽管在处理区以外的边坡,这次汶川地震的特点是上体滑坡比较突出,但是经过处理的地方都没有得到伤害,所以检验了检验了这类对山体边坡的加固措施对抗震的有效性。

5,此次地震中,很重要的一个措施就是管理到位,及时释放库水、降低库水位是保障工程安全,防止次生灾害的重要和有效的措施。因此必须重视高坝工程泄水结构和闸门结构的抗震性能,其启避装置和备用电源设备和燃料了常为不懈、防止泄洪结构出水口由于附近山体边坡塌坝造成堵塞。按照抗震防灾法,应急预案的制订和管理的到位非常重要,这对于防止土石坝工程漫顶尤为重要。

6,沙牌的碾压混凝土拱坝和紫坪铺的面板堆试坝是近年发展较快的新坝型,汶川地震对这些新坝型的抗震性做了初次检验,对在地震区修建这类高坝的工程参考和深化研究都有重要的意义。但需要指出的是这类百米级大坝工程震离,与我国西部在建设和拟建的300m级高坝相比,其抗震性状还可能有较本质的差异。因此,一方面通过汶川地震增强了对大坝抗震性能的信心,另外一方面对300m级高坝的抗震安全仍不能掉以轻心,所以研究开发能合理反映拱坝在强震作用下坝肩动态响应的新的概念和方法,是评价其抗震安全性的关键。

下面我想汇报一下高坝大库不是都会引发水库地震。

首先我们对水库地震的认识,全球数十万座水中,目前为止,普遍认可是由水库引发的水库地震事件,仅百离左右,概率远小1%,所以并不是建水库就会引发水库地震。

第二个概念,水库地震分为两类,一个非构造型,是由库水深入导致临近库区溶洞、矿硐坍塌或掩体地表裂隙的局部裂隙调整等引发的,这一类非构造型地震的震源很浅,震级不会超过3-4级,不会对工程和周围形成威胁,目前为止发生的绝大部分水库地震都属此类。

构造型是和构造有联系的,由于库水的触发而使发震构造孕育的天然地震稍提前发生。对构造型的水库来讲,水库实际上起的作用是触发,因为地震发震构造是原先就孕育的,不过是水库使它提前,这个提前有三个主要的条件:第一个条件是库区及其周围约10公里范围内存在发生;第二个条件是这种发生构造及其应变的积累已接近临界状态,不建水库的话,应变的状态也已接近临界;第三个条件是水库去触发这些发生构造的话,需要由库水下发生构造渗透的水文地质条件。这一类地震其震级可超过4级,但是因为其能量只是发自天然地震,所以不可能超过天然地震的最大震级。因为它不过是触发,不是它本身原来没有地震,由它来引起的地震。不是这样的情况。对于构造型我个人是这样理解的。

第三,水库地震的发生机理,目前为止还没有完全搞清楚,对于构造型水库地震,较为普遍被接受的解释是,主要由于库水沿断层发生断层入渗,导致有效正应力减小和抗剪参数弱化,因而引发断层错动,但是从这个水体的重量来讲,即使百米以上高坝的库水重量,在地下数公里下震源处所产生地应力与岩层本身重量产生的地应力相比,还是微乎其微。所以现在比较普通地认为,主要还是库水入渗、渗透的压力导致整个引发水库地震的主要因素。

到现在全球发生6级以上的水库地震仅有4例,就是一个是中国新丰江,还有一个赞比亚的卡里巴、还有一个是希腊克·里玛斯塔,以及印度柯依纳这样四个地震。由于库水渗透机制,水库地震一般在空间上限于库区,第一分水岭以内,大概沿库岸5-10KM范围以内,这是在空间上。在时间上,构造型的主震滞后于频发的前震,那么它的地震的类型对于构造型的水库地震,目前已有的这些构造地震都是前震、主震、余震型。因为自然地震有的是没有前震的,有的有前震的形式,而这个水库地震一定是属于前震、主震、余震型。

规模巨大的构造,库区局部渗透能否引发水库地震,取决于刚才说的三个条件。根据这些基本概念,我们来判断紫坪铺的水库蓄水与汶川地震为什么无关?这是大家关心的问题。

第一个原因是我们从库水渗透的水文地质条件来看,紫坪铺蓄水对北川映秀湾断裂原有的水文地质条件没有产生影响。根据是什么,根据是这样的?紫坪铺水库位龙门山断裂带的北川—映秀、江油一灌县断裂带之间,紫坪铺水库的最高运行水位是875m标高,而映秀湾一带河道的天然水库是877m,就是这个地方,就是水库离震中最近的地方,就有4.5公里,这个地方的天然水位就是877米,所以紫坪铺最高水位还没有超过北川映秀湾通过岷江当地的天然水位。所以它不可能对它原有的水文地质条件有所改变。这是从地理位置上看,从水文地质条件来看。

第二个,从蓄水前后地震活动性来看,水库蓄水前后地震活动性没有变化,与库水位变化不存在相关性。这个根据是因为我们在水库蓄水以前13个月就设置了比较完整的监测,对库区的地震完全是在监测之中。(见图)这个是他监测台网的分布图。这张(图)就是紫坪铺水库蓄水前后分布图,我们蓄水前13个月,蓄水以后有两年多,我们把每13个月做成一个分布,我们可以看出蓄水前是这样的,(图)蓄水以后同样的期间水库地震的强度和频度。这个圈越大,就是震级越大,就是说无论是无论是从频度或者是分布的位置来看,蓄水前和蓄水后的三个图来看,没有显著的变化,甚至于从图上看还少了一点。这张图就是它的频度区域,震级和频度。这个是蓄水,蓄水以后,水位虽有变化,但是频度和震级都没有显著的变化。所以从蓄水前后地震监测资料的对比来分析,2005年10月1日下闸蓄水到2008年4月的两年零七个月期间,紫坪铺水库的库盆和临近地区的地震活动,从发生的地域、地震的频度以及它的强度都处在本地区多年地震活动正常的变动范围以内。因为小的变动总是有的,就是不建水库也是在变。

下面还有一个问题就是汶川地震与三峡水库蓄水也是没有关系的,因为社会上有反映说有。没有关系,我们的根据是什么呢?

首先从区域构筑条件来分析,导致汶川地震的龙门山断裂带与三峡水库库区根本是属于两个完全不同的地震区,一个是属于青藏地震区,一个是属于青藏地区龙门山地震带,另外一个是华南地震区长江中游地震带。这两个地震区和地震带,没有区域构筑上的连系。这是地震部门给的汶川地震青藏地区区的龙门山地震带、三峡工程以及华南地震带、长江中游地震带,这个是中国地震局的资料。

第二,我们从库区水文地质条件和水库地震成因分析来看,根据水文地质条件,库水向外渗透距离一般不会超过库区第一分水岭,一般距库岸边约3-5公里,最大不大于10km。三峡库区,详细地看一下,有厚度大的隔水层环绕,封闭条件比较好,不存在水库渗透问题。三峡大坝距汶川地震震中约700km,库尾离震中也在300km以上,所以它不存在水文地质条件。因此,汶川地震不可能被三峡水库蓄水触发。

另外,我们对汶川地震的类型特征,汶川地震为典型的主震、余震的型,这个地震部门给予了肯定。震源深度约15km,大多数余震的震源深度也在10km左右,从余震空间分布看,主要沿北东向的断裂带展布,延伸超过300km。其分布的远离库区,因此从其序列特性,余震分布与震源深度都不符合构造型水库地震震源较浅,而且属于前震、主震、余震的特点。所以从这些方面来看,我们认为紫坪铺和三峡工程水库蓄水不具备触发汶川大地震的条件。而汶川大地震也不具有水库触发地震的特点。

最后,我简单地谈一下对保障我国高坝抗震安全的建议

第一,众多分布在地震区的小型水坝,一般这些水坝都没有进行抗震设防,有些本来就属于病险库。因此我们建议,对一些位于强震区,其可能对下游地区造成比较大次生灾害威胁的工程,应有重点地对其抗震安全性进行复核。特别在病险库鉴定和加固处理时,应把抗震安全列为鉴定和加固的内容要求。这是第一个。当然,因为量大面广,主要还是对一些可能对下游造成威胁的工程应该进行抗震安全性的复核。

第二,目前对3级以下的大坝还没有抗震设防的标准规定。因为我们的抗震规范只是对3级坝,3级以下的坝可以参考。建议有关部门对这类量大面广的工程,基于对已有震害经验教训的总结,编制着重于采取有效和可行的工程抗震措施以及综合分析水库使用的年限以及当地的实际情况等因素以后,制定出一个经济合理又可操作性强的专门的抗震设计标准,并作出其相应的行政管理规定。对3级以下的大坝也作出相应的行政管理规定,这是对中小型坝,建议通过这次汶川地震能不能作出具体这样一些工作。

第三,为了防止发生严重次生灾害的重大地震灾变,建议对我国地震区的重大水坝工程有部署的地进行全面的地震安全性复核和评价。这些工作在发改委、能源局的领导下,现在正在开展。我们认为这对存在问题的落实和相应的抗震安全的保障措施,这类工程在立项报审的时候,应提出对其抗震安全评估的专题报告。

第四,汶川大地震是中华人民共和国建国以来震害最为严重的强烈地震,大量水库大坝经受了不同程度的震害,需要对震害实例进行比较详尽的深入的调研、认真分析总结经验教训,并在此基础上,结合近期的有关科研成果,对我国已颁行10多年的《水工建筑物抗震设计规范》进行全面修编。建议有关部门对此作出统筹规划,具体的专门安排,并确实落实各项措施。

第五,建议对较重要的水坝工程,要对其按《中华人民共和国抗震减灾法》要求的抗震设防应急预案的制定和落实情况作定期检查。由于地震后及时泄放库水,降低库水位是保障工程安全,尤其是防治土石坝漫顶、避免发生次生灾害的最重要和有效的措施。因而应急预案里面要重点检查大坝工程泄水结构和闸门结构的抗震性能,它的启闭装置和备用电源设备和燃料的设备,应该常备不懈。要注意防治泄水结构和出水口附近山体边部塌方可能造成的堵塞,切实改善汶川地震中出现的这方面存在的薄弱环节。

第六,从保障抗震安全,防治遭受强震可能引发次生灾害严重后果的战略任务高度出发,亟需按照综合评价、创新突破的战略思想、紧密结合实际工程,大力加强学科交叉。建议由国家科研单位发挥骨干和引领作用,高校发挥基础和生力军作用,产、学、研相结合的国家级的创新基地和专门的科研攻关项目,充分发挥我国能够集中力量办大事的优势,以满足工程抗震安全和社会经济发展的迫切需要,我的汇报在此结束,谢谢。

主持人(贾金生):感谢陈院士,因为陈院士是参与了国家水工建设包括大坝的抗震规程规范的编写。今天是结合前一段时间各个方面的综合做了报告,报告非常的精彩。表示感谢。

下面请中国水利水电科学研究院的朱伯芳院士做报告,它的发言题目是混凝土坝耐强烈地震而不垮塌的机理。大家欢迎。

朱伯芳:各位领导、各位专家,大家早上好。我下面做一个发言,我的发言题目是“混凝土坝耐强烈地震而不垮塌的机理”。

这次汶川地震给我们国家造成的损害是很大的,死亡人数大致五千万,还有一万多失踪的人数。这些人是怎么死的?应该说最主要的原因是房子倒塌压死的,震中区差不多整个城市都毁灭了,所以这次汶川地震中大量的房子倒了,大量的桥倒了,大量的公路破坏了,很多公路被破坏了恢复不了,因为很陡,因为地震的时候整个都滑掉了,所以修是很难修的。也就是说,这次建筑物破坏是很严重的,大约死了七、八万人,主要是房子倒塌压死的。可是四川是一个水利大省,修建了很多水坝,但是没有垮一个大坝。这说明了什么问题?在这次地震中,水坝的表现是好的,特别是混凝土坝,混凝土坝有一些损害,但是很轻微。我今天要讲的问题,为什么房子倒了,墙倒了,路坏了,但是大坝表现的非常好,这是一个偶然的原因,还是必然的原因?我认为这是一个必然的原因,不是一个偶然的原因,下面我从理论来说明这个问题。

(图)这张表是全世界的混凝土坝在地震之后的表现。从全世界来看,每次地震之后,房子、桥的破坏是很严重的,但是水坝的破坏是总轻的。全世界的混凝土坝只有一个在地震之后破坏比较重,这个坝就是台湾的石冈坝,台湾在1999年9月21日产生了一个7.3级大地震,这是台湾一百年以来最严重的一次地震,震中就在日月潭附近。我们知道,台湾的坝是很多的,在石冈重力坝上,它并不高,有20米左右,石冈坝受到了严重的破坏。石冈坝一共有20几个坝段,台湾这次地震引起地震的活动断层活动了105公里,本来是一个断层,但是快到石冈坝附近的时候,一下子分成八个子断层,其中一个子断层就穿过了石冈坝。因此,石冈坝在这个地方附近,它的变形是水平位移1米,垂直位移一边是10米,一边是2.5米,断层两边的位移差就是7.8米,所以地震之后这边比另外一边高7.8米。这样这三个坝段就彻底坏了,但是其他的坝段并没有坏。后来怎么办?地震之后,就在前面做一个围堰把其他三个坝挡起来,其他的坝照样用。当这个活动层穿过坝体的时候,这个坝是要坏的。断层穿过去之后,任何何建筑是不可能站住的。刚才讲,地震之后把前面做个围堰,把这三个坝挡住了,其他的坝还照样用。即使这样一个断层穿过坝,也就只破坏了三个坝段,其他的坝并没有坏。这是说明了混凝土坝的抗震性能是非常强的。

我们现在看看其他坝的破坏情况。比如拱坝,地震之后附近的公路全部倒了,坝唯一渗压力增加了,渗透水增加了一点,但是过了几个月又恢复正常了。还有很多其他的坝,我就不详细说了。国外的拱坝,经过两次大的地震,坝本身没有什么问题,但是因为地质情况不好,做了一个重力敦,重力敦也没有动,后面的山体动了20公分,但是加固之后还可以用。

总的情况,除了石冈坝,全世界的混凝土坝,其他的所有混凝土坝没有一个垮塌的,破坏无非是产生一点裂缝。那么现在我就说明这个问题,这到底是偶然的,还是必然的?因为不是一次这样的情况,全世界都是这样的现象,经过大地震之后,房子倒了很多,桥倒了很多,路破坏了很多,但是混凝土坝没有问题,这是什么原因?我现在就说明这个原因。

(图)这是一个高层建筑。搞设计的时候有两个荷载,一个是垂直荷载,一个是水平荷载,任何建筑都是这样的。混凝土坝也是一个垂直荷载,一个是水平荷载。但是不同的建筑是不一样的,高层建筑在平常的时候最主要的是垂直荷载,它的水平荷载是很小的,一般是风荷载,而风荷载是很小的。假如我是一个设计者,没有考虑地震,就只考虑风荷载,建筑的安全系数一般是在1.8-2.0左右,地震荷载就远远超过1.8-2.8,所以它就受不了,所以它就垮了。另外,假如我平时只设计的是轻度地震,那么是0.1G,假如来了一个9度地震,那么就是0.4G,就加大了4倍。你这个房子设计的时候是考虑轻度地震,实际上来了9度地震,那是受不了的。

而大坝的情况就不一样了.做坝就是为了挡水,挡水就有很大的水平荷载。当然地震也有垂直荷载,但是地震的垂直荷载是次要的,地震的破坏主要是水平荷载。即使这个大坝在设计的时候不考虑地震,它的水平荷载也是主要荷载,这个水平荷载很大,地震来了之后有水平荷载,这个水平荷载又增加了,但是这个水平荷载跟原来的水平荷载的比,增加的比例就不是很大,等一下用数字来讲。

比如100米的烟囱,风荷载是35吨,8度地的水平荷载是325吨,是平时风荷载的9倍,我们的安全系数大约是1.8-2.0。远远超过设计时能承受住的荷载,所以来了8级地震非倒不可。那么,水坝就不一样的,150米的水坝,它平时的水平荷载是10800吨,8度地震的荷载是8860吨,是1.8倍,可是坝的安全性是3.35抗剪,4.40扛压,抗拉是1.82。而你是1.6,那么也没有问题。

这就是水坝跟房屋建筑、桥梁建筑的根本差别,因为水坝在平常设计的时候,它要承受巨大的水平荷载,而且安全系数比较大,就相当于大数承受3到4倍的水荷载,而地震来了8度地震是0.8,9度地震是1.6倍的水荷载。所以来了8度地震,即使这个坝没有考虑地震,也没有问题。

混凝土坝安全系数是抗压4.0,抗剪是3.0-3.5,扛拉是1.5-2.0,所以来了8度地震也没有问题。即使有些地方可能超过一些,比如抗拉超过了一些,可能会在表面产生裂缝。但是因为抗剪、抗拉的安全度比较高,因此,坝塌不了。

下面我说一个重力坝。重力坝150米高,抗滑的安全系数,静安全系数是3.85,8度地震是2.13,9度地震是1.48,所以没有问题。压应力静应力是2.17,8度地震是4.7,9度地震是7.4,所以没有问题。拉应力可能大一点,裂缝是有可能,但是裂缝没有关系,大坝来了地震之后没有裂缝是不可能的。所以拱坝的抗震性比重力坝还要好。

208米的拱坝,压应力静荷载是7.5兆帕,8度地震是9.8个兆帕,9度地震是12兆帕,我这个标的是30个兆帕的抗震强度,你现在来9度地震12个兆帕,那是没有问题的。

因此,混凝土坝耐强烈地震而不垮的根本原因在于:一是平常以水平荷载为主:二是安全系数比较大。因为水坝出了问题,造成的灾害比较大,所以从传统来看,安全系数都比较高。处于这两条原因,我们混凝土坝的安全系数更高。不管是汶川地震、国外的地震,所有的土木水利工程中,混凝土坝表现出的抗震能力是最强的,根本的原因是刚才说的这两条:一是平常承受住了巨大的水荷载;二是安全系数比较大。当然,并不是说以后不需要抗震。我主要说明一个问题,各种土木水利工程中,混凝土坝是抗震最好的,汶川地震证明了,全世界的地震也证明了,台湾的石冈地震也说明了这个问题。

所以,混凝土坝的安全是没有问题的。

主持人(贾金生):感谢朱伯芳院士,把全世界跟地震有关的大坝情况做了很系统的总结,同时也对汶川地震做了很多分析。下面有请中国地震局地球物理研究所高孟潭副所长做报告,他的报告是关于西南水电开发地震安全问题的讨论。大家欢迎。

高孟潭:汶川地震已经过去一段时间,从目前整个的抗震救灾工作来看,进展比较顺利,大量的灾民得到了安置,重建工作有正在有序的进行。目前的情况和大地震发生之后相比,有一个很大的变化,就是关于一些地震安全问题的讨论逐渐在回归理性和科学。地震安全是关系到老百姓安全的很大问题,这必须要理性和科学的进行探讨,不能带有情绪。

我汇报的内容有几个方面:一是西南地区地震活动性;二是西南地区地震危险性情况;三是汶川地震8级若干问题;四是若干建议。

一、西南地区地震的活动性。

(图)这是全球板块的大地构造图。我国属于欧亚板块,是太平洋板块、印度洋等板块联合作用挤压下,我国是属于地震活动比较强的大陆地震典型情况。从全球角度来讲,我们国家地震活动的是最严重的,在某种意义上可能比日本更严重,因为日本大部分发生在海沟,离陆地还有100多公里,而我们国家发生的地震都是直下型地震。原来考虑的是东部人比较多,西部人员稀少,但是现在考虑到西部的一些工程建设,直下型的地震影响也是非常大的。

(图)这是我国的7级以上大地震的分布图。我们可以看到,从1900年到2008年时间段,我国的地震主要分布在西部地区,华北、华南也有一定的地震分布,但是主要分布在西部地区,西部地区的主要动力来源于印度板块和欧亚板块的相互碰撞。

(图)这是我国西南强震震中分布图,这都是6级以上地震,从有史以来的记载来看,西南地区的地震活动是比较强的。

(图)这是西南地区微震震中分布图。位于青藏高原向东部过渡的一带也是水利工程比较集中、水利资源比较丰富的地区,同时也是比较地震活动比较强的地区。

根据我们现在对地震危害性的评估方法,也是一个国际上比较常用的方法,我们有一个全国地震的区划图,我给大家展示的是低一点的加速度,这是中国50年超越概率2%的地震峰值加速度区划图。我国西南地区很大面积上,在50年位于2%水准的在8度或者9度的范围,更低的水准是核电,也就是我们国家控制最严格的安全地方。总体来讲,我国西部特别是西南地区的地震活动危险性是不能忽视的一个问题。

下面我再给大家谈一下汶川地震,汶川地震是今年来发生在大陆内部非常强烈的事件,这个事件是我们国家内部强震或者构筑演化的其中一个组成的部分,不是一个偶然发生的事件。也就是说,比如紫坪铺蓄水、三峡大坝,主要的构筑还是运动本身系列的其中一份。

(图)这是1900年到2008年7级以上我国的周边的地震分布图。在1990年到1995年,地震主要分布在印度板块与欧亚板块作用的前缘。1976年之后,地震的活动就开始加强,一个很重要的特点分布,1996年在我们国家巴基斯坦边界有一次7级的地震,从1996年到2001年是昆仑山地震,从1996年到2000年是印度的古尼拉客地震。整个一条线连起来,到2008年之后在于田发生了一次7级多的地震,然后就是汶川大地震。所有的大地震的发生有明确的构筑的背景。(图)在这张图上所谓的巴彦克拉的北缘,国内部分的地震都是延着巴彦克拉的北缘发生的,它是由西向东有序的发生的过程一个过程,而不是由东部的因素造成,这是很明确的一个构造的背景。

(图)这是发生在青藏块体和四川盆地作用的边界带,就是所谓的龙门山断裂带,在这个地方大家可以看到,这是一个岩层的分布,大家可以仔细地看一下不同岩体边界的形状,可以看到西北方向青藏块体对四川盆地的作用是一个长时间的历史上的作用过程,大家可以看到,这个黑的地方就是所谓的盆灌砸阳区(音),以花岗岩和变质岩为主的地方,比较硬的地方,那么西部的物质挤过来之后,在这些比较硬的边界是非常清楚的,这些地层的形成是一个长时间形成的。也就是说这个地方发生地震是有一个长期的构筑背景,不是短期的因素造成的。从1996年整个构造,地震活动由西向东演化的过程,这是一个大的汶川地震发生的背景,是在我们国家西部比较强的地震活动背景下,近年来发生的一次比较大的地震事件之一。

(图)地震从的震中破裂的初始点破裂之后,一直沿着龙门山断裂带向北中方向破裂。这次地震所释放的能量延着破裂带,在破裂产生的同时向周围的介质释放能量。

(图)这是8级地震地表的破裂带,这些小点是余震的分布,余震的分布和地表调查破裂的迹象是非常吻合的,也就是说这个红线从西南到东北的一个破裂的过程。从深度的角度来讲,破裂到地表的整个破裂面,主体的深度应该是20km以内,这是一个余震的分布,基本上余震就是发生在断裂面上,余震的震源发布的形状基本上纵的方向基本上代表了这次地震所破裂的面积。所以,主要的能量是在从地表到地下20km,然后北西有300km长的面上所破裂,释放能力,是这样的过程。

(图)这是在附近所得到的一些强震的记录,从强震的记录和地源机制反演,发现由西南向北东破裂,但整个的时间过程中是非常不均匀的。在汶川、北川和青川有几次比较强的破裂事件,能量的释放也基本上由这几个破裂的段构成的。

(图)这是我们国家出资在“十五”期间在这个地区建设的一系列的强震仪所记录到的地面运动的峰值分布的情况。在里面最重的圈就是我们初步得到的加速度是在400以上。

(图)这个是根据现场调查得到的地震裂度的分布图。最高是11度,一个是汶川县的映秀附近,还有一个是北川。主要的地震断裂是沿着映秀湾,然后沿着龙门山山前、山中的这块向北川扩展。

(图)把这个图扩大之后,和岷江流域一些水坝的关系,这个地震所谓震中在这儿,但是实际的破裂释放能力是能着这条线,紫坪铺是在这个位置,从断层到紫坪铺的距离大概是5-7km,现在不敢肯定,实际上紫坪铺和这个断裂是很近的,它所感受的加速度可能最大的应该是巨它5-7km所释放的相对的震动,而不是我们所说的10几公里。

(图)这是做的一个示意图。地震之后,地面运动的传播的,这是完全的示意图,在某一个具体的时刻,颜色越深,地面的运动越强,所感受到的最强的地面运动是距断层面最短的距离。这就是刚才我说的整个的断裂的破绽和我们水库的关系,紫坪铺是5-7km这个范畴。5-7km这个说法是因为在映秀湾附近有几个破裂的面出入地表,最近是5km,最远有7km左右,这是根据水利水电规划设计总院做的震后调查的资料。在震中附近岷江上游裂的电站表现还不错,这些损失没有使它彻底的丧失功能,个别的是严重破坏、基本丧失功能需要三年左右恢复,大部分都是在一年之内或者是直接可以使用,总体的情况是不错的。

我谈一下自己的看法。第一,我们国家西南地区地震的活动和地震的危险性是客观存在的,在这个地方进行水电开发的时候,要高度地关注地震安全的问题,这里面不仅仅是科学的问题,应该由国家建立统一的地震安全监管的体制,就是怎么样从领导的层面,从国家的层面上,把这件事管起来,这是最为重要的。这里面应该有一个责任制的问题,由谁来负责,由谁来做什么,最后谁承担什么责任,首先从监管方面做好工作,这也是促进我们国家西南地区水电开发地震安全最基本制度上的保障。

第二,西南地区,就是上次政协开会的时候问的,西南地区能不能进行水电开发这样的背景,不能这么简单地来问这个问题,也不是一个简单地回答这个问题。关键是在这样一个地震的环境下,我们的大坝能不能具备相应的抗震的能力?这个抗震的能力一是取决于地震的环境,二是取决于我们的设计、材料、施工,包括后期的运行、维护等等这些方面。只有把这些东西综合考虑,才能谈到安全和不安全,才能谈到怎么样去开发。在这里面,我个人呼吁,也通过有关的部门,国家应该尽快地明确水电工程建设的抗震设防的标准,我们原来有规范,有一系列的东西,现在看来,在汶川8级地震之后,有很多东西又不明确了,那么这些东西是需要国家相应部门之间进行协调。

从近期来看,地震局在做一个工作,就是不管什么样的工程,抗震的设防应该保障三个水准的安全:

第一,当工程遇到小地震的时候要保证功能,也就是不是说每个小零件都不坏,但是要保证功能。

第二,中震可修、限时恢复。因为各种工程都要承担社会责任:一是社会责任,就是功能的方面,建水电站就要提供电,不能随随便便经常来停电,会影响整个社会的运行。二是不能因为你的工程建设,导致在一些极端的情况下,可能产生很大的社会上不能忍受的,不能承受的灾难性的后果,这些东西怎么样来体现在抗震设防的水准上面,具体应该怎样,这个东西需要相关的部门相互配合,一块把这个东西做好。

第三,如何做极端事件的风险控制。核电工程对极端事件的奉献是10的负5次方,地震参数超越的概率是10的负4次方,在居民住宅地震动50年超越概率2%-3%的抗倒塌的水准。居民住宅可能又低了一点,核电是不是又高了一点,之间应该怎么样取一个东西,或者就是取核电,应该有一个说法。也呼吁应该尽快加以制订,对我们实际的水电工程建设起一个安全方面的强制性作用。我们的这些水电工程,在技术上能够保证,它的安全方面是一个决定性的因素。

总结汶川地震对水电工程的破坏教训和工程抗震的经验:依靠科技,提高抗震设计水平,依靠科技的进步来保障安全。

(图)这是岷江上游的实际的情况。这里面涉及到地震安全是四个关键的问题。从工程的角度来讲:一是抗震的设计;二是校核设计;三是施工的管理;四是地震参数的问题。用什么样的参数设计,用什么样的参数校核,这样的参数怎么样提供,提供是不是科学、合理。这些东西都是非常关键的问题,但是在这些问题上应该说还有很大需要研究的东西。

第一,陈院士一直强调的就是设计地震动反应谱的时程。我们在做工程的时候都谈峰值的问题,但是实际上对工程影响的一个是动力的效应,还有一个就是时程,现在还不是很深入,给一个峰值的计划很容易,但是最后怎么确定谱和时程又是一个重要的问题,从某种意义上来讲,我们的水电工程可能看着是比较冒险,但是有些方面又过于保守。怎么样来解决这个矛盾呢?可能要尽快地在科研方面加以支持,这是一个中小地震的。

上面有很多办法给出人造的时程,它的峰值加速度是0.15G,下面是一个实际的地震,它的峰值加速度是0.2G还要多,搞工程的人很容易地看到,这两个对工程的破坏的影响显然是有很大的差别,尤其是结构物或者是建筑物到后期这两者之间的差异可能是巨大的,所以在输入的时程和谱的方面还有很多的问题,目前的一些设计做法是过于保守。这些东西可能是不太对的。

第二,刚才我强调的是,汶川地震是一个特大地震8级地震,主要的能量是从这些破裂面上释放的,也就是说这样一个大地震不能把它看成一个点,它至少是一个破裂面,我们工程所感受的地震作用,最大的地震作用可能就是倒塌或者是极端破坏的地震作用,只是断层面上某一段,也就是说300km,很显然从青川传回的地震波的强度就是300km,传回需要时间和所产生的地震动也不能在实践上综合。从这些方面的综合考虑,对工程产生决定性特别是破坏性影响的地震动主要是震源其中的一块。应该说地震在整个破裂的过程中是很不均匀的,这次汶川地震也表明这一点,至少有三次比较强烈的子事件,一次在汶川附近,一个在北川附近,一个在青川附近,我们在记的加速度上,是分三个段出现峰值,分三个段出现峰值,要是把这三个段出现的峰值都集中一块,所产生的破坏情况和分开也是本质上的差异。如何去提供、如何去设计这种震源内靠近断层的地面运动,这也是需要再进一步的做一些工作,来把它细化。这些东西都需要我们的科技进步来支撑。

(图)这是工程破坏的图。这条蓝线就是我们侧重度断层在地表破裂的迹象,旁边画颜色的点是各种建筑物的破坏情况。大家可以看到,大地震的断层附近、地面运动和破坏的情况是很复杂的。一是比较强的是在所谓的微观震中,就是在南投附近的地面运动比较强、破坏的比较强。二是石岗附近,石岗附近的断层是拐弯的,实际上的侧重度断层还是延这条线往北去的。这次地震是的震源体就是这么大的体积,向西错动之后,在石岗附近,这个体积下面就是这么大的地方,所以往上冲的过程当中,在石岗附近形成了新的破裂,以一些老的断层为基础。因为它整个的东部往上推,在石岗附近产生了新的破裂,可以看到石岗附近的地面运动非常强,这是它的新生破裂会产生很强的地面运动。从这个资料上可以看看,大地震震源体附近的地面运动是很复杂的。

(图)这是集集地震近场水平加速度的峰值的分布,没有分场地,这个也非常有意思,像7.6级的地震,按照我们的分析观点来算,应该是0.5、0.6的居多,绝大多数的加速度都是在0-20km,个别的比较大,这是用水平加速度的峰值。这个资料我们也看了,现在正在做,想把它做成实际上叫等效也好或者是谱的加速度。所以震源体内的这些东西,很多特性现在从地震的部门也好,从设计的部门也好,我们还没有能够更加把它深入地分析,在工程的抗震的实际上加以应用,如果加以应用我们就更能把握一个工程所面临的地震的风险和水平,更能很好地把握抗震实际的设计。

第三,我想要强调的是,我们国内的工程抗震里面,特别是地震部门和工程部门之间有缺口,或者是还需要做工作的就是,关于场地的分类,场地的分类,我们就是基岩的硬度,实际上美国的六类分类的B类和C类之间的,因为我们使用的大量的加速度还是这一类,按照美国的说法就是B、C类,就是500-700左右。但是我们的水电工程很多是要建在比较坚硬的基岩上面,按照美国现在法规的分类,把基岩又分成了两类,一个是760-1500,还有一个就是1500以上的比较坚硬的基岩。不同的场地类型之间地震作用的关系是什么关系呢?因为这个是谱值,2.5就是谱的加速度值,1.0的这个就相当于0.4的水平。(图)这个是相当于0.5的水平,两者之间就是0.8和1的关系,那就是1.25倍,或者是说大于1500米这样的基岩它的加速度实际上是现在我们提供的1.25倍的关系,如果是0.5G,实际上硬基岩上面的加速度峰值只有0.4G,这是美国的规范,像这样的东西,在我们国家重大的工程建设里面还没有仔细地讨论是不是这样的情况,如果遇到这样的情况地震的作用应该怎么样考虑,没有具体的规定,也没有具体地探讨。我们在规划第五代的时候试图地考虑一下,把软基岩和硬基岩加以区分。

在衰减关系转换方面存在着保守性,从目前情况来讲,我们这个段同等类型地区的类型的加速度比美国的加速度还要好,但是这个保守合理不合理,也是需要做一些工作来进行论证。

总的来讲,西南的水电工程建设从设防的角度来讲,它的地震活动性,地震的危险性是要高度的重视,具体到抗震设计的时候,这些参数怎么样来选,我个人的观点目前还是有些保守的选取,这些偏于保守的选取可以保证工程的安全,但是目前的一些东西,如果研究不清楚的话,就使我们难以客观地评价工程的风险水平,怎么来控制。这是我谈的一个方面的问题。

最后一个问题就是所谓的应急预案方面。

在西南地区这么一个地震活动背景下,应急的这些东西应该要更加重视。这次汶川地震里一些和应急有关的设施和装备确实造成了严重的破坏,没有出事,不能说明这个东西不怎么样,万一出事就不得了。所以在这些方面从工程的角度一些关键的设施要考虑应急的情况,另外我想谈的就是水库地震监测的问题。水库地震监测特别是西南地区是一个很重要的问题,地震监测非常的重要,现在国家正在起草关于地震监测这方面的管理条例,像四川省里面有这个条例,现在我个人的意见就是,那些条例如果很快出台了之后,将来我们水库地震的监测应该按照这些条例来执行,要统一技术标准,实现数字化、自动化和专业化,要达到这个水平,这个东西也是保证工程后期安全的一个很重要的方面。

我个人的观点就是,过去我们建的台网的监测主要是为了考虑水库的诱发地带,我想应该把它的功能扩展,扩展到地震预警监测。也就是说不是建坝以后短短几年就专门记载诱发地带,因为西南地区的地震活动背景很高,诱发地震的震级远远低于构造的地震,所以构造地震的影响又相对比较强,所以监测的体系应该主要要扩展到后期,也就是不是2-3年以后彻掉的问题,也就是长期的把它做下去,这是一个建议。

另外一个建议,要把由单个水库的监测扩大到流域的地震监测,如果从数字化、自动化和专业化的基础上,还是很容易的。因为我们西部的很多水库都是涉及到流域,这种监测最好是要进行流域统一的监测。

另外水库监台网与区域地震监测台网实现数据共享和虚拟技术管理,因为西部的台网可能会对水库的地区进行监测,同时水库的部门也利用地震部门的区域台网,加强对流域地震的监测能力。另外一个就是说这些监测的系统应该纳入到地方政府的应急预案里面,因为一旦发生了地震,就不是一个部门来稳定了,是由政府来做,将来系统的建设问题一定要考虑到它与地方政府应急技术平台的联系。

今天借这个机会,我就谈这些问题,归纳起来就是说我们国家的水电开发西南地区是一个焦点,西南地区是地震活动性比较强的地区,在这个地区建水电工程建设一定重视地带安全,要从管理、设计、施工各方面都要加强管理。同时要针对我们水电工程建设中,特别是涉及到地震抗震这块,从设计的参数的确定等等这些接口方面要加强研究,以便使我们的水电工程既能充分地发挥它的效力,同时也能更好地保证它的安全。

谢谢大家。

主持人(贾金生):感谢高孟潭所长非常细致的报告,我觉得对大坝、对工程设计也有很多启发,可能将来水工这块的设计和地震这块的设计要有更多的探讨,在一些重大的选择问题要进行深入的研究。下面有请中国地震局地质研究所周本刚研究员给大家做报告。

周本刚:各位代表上午好,非常高兴参加这次《绿色能源论坛》,实际上这次震区大坝经受这次强震的考验,确实有很多好的经验。我们除了一些好的经验以外,我们在地震的情况和大坝的情况,在今后的工作里,对我们有一些启示,对我们今后更好地做好大坝安全的工作,有很好的启迪作用。

我想谈几点方面自己的启示,就是一些初步的认识,所以我的题目是汶川地震对大坝地震安全性评价的启示。

大家知道大坝在地震安全工作方面,主要是从评价的角度有三个方面:一是我们的坝区是否可能存在地表断错问题,这项工作无论在大坝还是在其他的重大工程,还是在城市的抗震设防问题,都有十分重要的意义。二是我们的抗震设计是安全可靠,当然这个涉及到抗震设防参数的提供,设防标准的制订以及设计的工作。三是地震地质灾害的问题,我想主要针对前面两个问题就是地表断错的问题和参数设计的问题,结合抗震复核的相关问题,简单地和各位交流一下。

第一,我想谈一谈关于这次汶川地震关于地表断错评价这方面有什么启示。对于地表断错的评价在不同的国家都有相关的规定,包括建筑物避让距离,美国的加州法案是两次避让15米,我们国家在建筑物抗震设防规定也提出避让的距离。因为有很多的学者对这方面做了研究,但是目前所谈到的这些问题,一般来说是针对一条断层要怎么样。(图)这次汶川地震所体现出来的地表破裂的体特征,让我们从另外一个角度要考虑,目前地表评价的问题是否还是有进一步思考的地方。这张图就是汶川地震所在的位置,就是这个五角星(图),这个是龙门山的中段,这是地震的位置。那么这张图是地震构造特征,在地表有三条断裂,一条是后面的后山断裂,还有一个是中央断裂,还有一个是前山断裂。这次地震主要是在这两条断裂上造成了地表的破裂,大家也可以看到,这次地震的构造体系是一种逆冲断裂的比较复杂的构造体系,所以这次地震造成的地表破裂不是在一条断层上,而是在这个体系上的两条断层上,甚至还有资料认为可能在山前隐伏地段局部也有可能有地表的出动。(图)这个是南京大学做的深部的地震坡面,不管怎么样,尽管目前在汶川地震深部的构造震源,它究竟是怎样一个发展过程,这需要一个讨论和争议,但是地表的破裂是明确的。

具体来说,这次地表破裂主要是沿中央断裂和前山断裂。分别产生的就是240km和70km强度的破裂带,这两个破裂带之间的距离是5-12km,这次地震地表破裂的垂直位移,下面是水平位移的分布,最大的水平位移是5.3米左右。

(图)特别要提出来的是除了这两条断裂带上都产生地表断错以后,中央断裂和前山断裂之间有一个北西向的地表破裂带叫小鱼洞破裂带。

(图)这个地表破裂带左前滑动,这个是桥发生的断错,在往北,在这个镇上造成了公路上的位移,进一步往西也造成了地面的陡坎(图)。具体来说,即使是在中央断裂带上,大家看在这个图上,在这个白沙河的地表破裂是地表破裂的极限,这两个之间宽度也达到300M,这个分杈也有300米宽,就说明地表断错的变形实际上是比较复杂的,如果单从一个断裂带上考虑,可能会造成评价的资料不完整。

同样的现象大家看一看,2001年昆仑山0.1级地震,这次地震造成了地表破裂长达426km在平面也是分为两条断层,一个是南面的,一个是北南的,相距大概2km左右,实际上已经远远地超过了建设方规范中所说的500M的距离。

1927年甘肃古浪8级地震,主要是褶皱逆冲型地表破裂带复杂组合。就不详细地介绍了。通过前面的资料我们得到一个启示,我们在评价的时候,不能仅仅地针对单一的断层孤立考虑,需要根据断层带整体特征进行系统的分析,认识到这一点,尤其是对西部大型断裂带附近的评价尤为重要。

二,关于大型水电工程校核地震问题,我粗浅地谈一下自己的想法,地震以后,水电部门相当地重视西部大坝的安全问题,尤其是大型的大坝,所以提出来一个要评价单位要MCE的校核机制供他们使用。总体上来说,根据中国的地震构造活动的地震,在我们国家的西部地区,一般的大地震,间隔大概是1000年-3000年左右,东部可能会在7000-8000年左右,但是也有一些例外。就像这次汶川地震的发生构造,因为目前断层地貌的结果还不完全地确定,认为5000-10000年之间还发生一次事件。假如说6000多年已经是低概率事件,所以针对这种情况来说,考虑万年一遇的机制还是非常及时的。

目前在评价里面,是采取MCE的评价方法,还是采用概率法,还是两者之间综合的确定,还没有一个统计的标准,大家也一直在探讨。我个人认为这两种方法需要再研究,这是03年美国俄勒冈州大坝通过MCE的办法做的一个评价,评价的结果基本上水平认为是2500年相差2%。也就是说2475年这种水准是差不多的,其中一个坝址的MCE的评价结果是大大超过概率法的评价结果,MCE结果是0.6G,概率法结果是0.36G。这个问题主要是由坝址的发展构造的因素,还有一个就是为什么MCE的评价结果办法和2%最近呢?大家知道这个抗震的设防标准是有关系的,在美国西部,这一块总体上来说,加州地区在海岸边地带都是比较小的,比我们国家,甚至西部还要频繁,所以这个是可以对比的。

(图)采用万年一遇这个思路是可以的,是不是采用10的负5次方或者是十万年一遇。我们进行了结果的对比,基本上构造法与概率法还是可以对比的。另外,我们做了一个初步的对比,刚才是近一点的情况下,如果在远一点的情况下,在汶川的东部相距8OKM左右,在这个地方我们把汶川潜在震源区高震级档地震重复间隔取3000a,距离龙门山断层带85km。结果是100年2%的时候是118,100年1%的时候是147。在美国做对比的时候,也是考虑MEC的对比。我们加1/2的标准是116,和1%的大体相当。说明MCE的这种方法,可能对远源还不是太显著。

我们有两个方面的启示,一个是在我国要采用100年超越概率1%的概率法和MCE方法的结果具有可比性,第二个是采用两种方法综合确定校核地震是必要的。我们现在是采用的单一的,如果这两种方法在不同的环境下,在不同跟坝址关系的情况下,是不能相互代替的,或者建议两种方法综合校核。

三,我们国家在水电的建设方面把握得很好,从基础规范、水平的规范、安全的规范,对大坝的地震安全方面一些工作还是做得不错的。但是通过这些地震的发生,我们也想一想,我们还要加强一些评价技术方面的研究和应用。我简单地谈一下大震复发间隔的影响。现在还没有讨论清楚,有的认为是3千年,有的认为是5千年,有的认为更长,但是这种复发的间隔对我们有什么影响。这种假定的情况是300年、500年,还有一个是直接相应的模型计算出来的结果。在100年2%的情况下,差别不太大,在3050年的时候是440,339的时候是423,332的时候是329,差别不到10。(图)可以看出来,100年差别1%-2%,差别大约是10%,也就是说考虑时间间隔的长短以及不同模型,对合理的评价还是有一定的影响。

谢谢大家。

主持人(贾金生):非常感谢周本刚研究员,它的报告非常的有深度,最后讨论的时候再细化,中间就不休息了。下面请成都水电勘测设计研究院章建跃副院长发言。章院长非常的难得,大老远的跑过来,这次西南地区地震之后,无论是应急、抢险、后面的评估,成都院都是最重要的单位之一。下面请章院长做报告,大家欢迎。

章建跃:尊敬的各位领导、各位专家、各位代表,还有我们各位有关媒体的朋友们下午好,我本身是来自于汶川地震灾区的四川的成都院,应该说“5·12”也是亲自地感受到了汶川大地震的恐怖,而且进入灾区调查和有关的修复设计的过程当中,在灾区里面也多次感受到好几次的余震。我本人也第一时间参加了抗震排险,包括水电站,以及后面堰塞湖有关的现场大量的工作,以及后面的侦测调查以及国家发改委、能源局组织的恢复重建的规划,以及现在正在开展的有关的修复建设、修复设计的有关工作。

应该说从第一时间以及后面多次去灾区,对这次地震的感受,特别是水电站的一些情况有些了解也有些认识,我想从汶川大地震当中,我们的水电站,尤其是靠近震中的水电站的一些表现和后面的一些情况,给大家做一些相对比较系统的介绍。我主要是从我们所了解到、感受到的现场的真实情况介绍给大家,而不是从理论研究和从我们设计的角度来说这些问题。最后谈一谈自己对汶川大地震当中水电站的在地震当中的表现的印象。

这个材料当中,资料的照片主要还是来自于在具体工作当中的成果,主要是来自于成都院,有一些其他的资料也引用了,都有所注明。

(图)龙门山断裂带位置,发生汶川大地震的具体位置。汶川大地震,刚才地震部门很多的专家都介绍了,实际上这次大地震不是一个点,这个发生的过程实际上是一条线,从空间上来说是一个不规则的面,沿着三个大的断裂发生的,从这张图上可以看到三个大的断裂,这个是龙门山断裂带的北支断裂,中间是中山断裂,前面是前山断裂,安县和灌县的断裂。下面是平行这个断裂走,下面是横穿这几个断裂,上面标的水电站实际上都在这几个断裂之间排列,有的水电站的建筑物离这个断裂非常近,我们映秀湾的厂房离这个只有几十米,这次水电站的表现究竟怎么样,对这次地震的应对很能够说明问题。

这次发震的情况。其中紫坪铺电站坝址离第一时间发生的震源只有17KM,我们20KM的范围之内,包括鱼子溪、映秀湾电站,还有上面包括我们的沙牌、福堂这在40KM-50km之内。

(图)这张图反映的是在岷江流域历史上发生大地震的6级以上地震的情况。从历史上来看,这块是地震多发地区,这次发生的汶川的“5·12”8级大地震是在龙门山断裂的中央上面发生的,离大城市县级城市,实际上离都江堰最近,真正的汶川县城的建筑物的损坏和其他的损坏,相对于映秀是比较轻微的,建筑物整体倒塌在汶川县不太多见。

这是地震引起的,特别是靠近映秀湾发展中间的情况。(图)这是我们交通的建筑物。(图)这个是地线,这是真实的照片,我照这个照片的这张图,上面大概不到1公里就是映秀湾的厂房和鱼子溪电站的厂房。这是中央断裂经过的地方,这个地面的隆起达到3米多,另外引起了大量的房屋垮塌,倒的方向是不一样的。(图)这是我在映秀镇照的照片,这是靠近因修这个选口的地方电造的设施,整个都垮了下来,和压缩饼干一样,里面的人和物挖起来就没有多大的用处了,这是一个情况。

另外引起了交通中断,这是震后很有名的大桥,后面全部塌下去是炸下去的,因为会堵塞交通中断等问题,都江堰到汶川的桥都断了,目前没有开始恢复。地震当中处于地震灾区水电站的表现情况怎么样,应当说“5·12”对于重灾区和极重灾区的水电站有比较大的影响,主要是岷江流域河段干流及其支流靠进震中。岷江是从下面的宜宾开始崂山是下游段,崂山到都江堰是中游段,都江堰以上是上游段。另外,靠近北川这边的涪江上游的河段干、支流,及其相邻的嘉陵江流域上游河段的干、支流(白龙江、白水江)的水电站都多少受到了影响。

“5·12”发生的时候,灾区电网联接的水电站都停止了运行,中断对电网的供电,当时近千万千瓦的电站突然断电。同样,电站的常用电得不到大量的供应,因为大的电网全部垮掉、毁掉,由于大电网不能保证水电站供电,使灾区的发电站倍受灾害,我们这次损害最惨重的映秀湾的几个电站就是没有大电网供电,它排不了水,被淹了。由于大地震引发的大量的山体滑坡的影响,崩塌、岩体掉块或飞石,泥石流影响,造成电站送出工程严重破坏,部分电站地面设施多数被砸、被埋、被毁,部分电站地下厂房因排水沟、渠被埋、电站排水被堵了,电站的排水电源没有了,最后造成被淹没。是这样的情况。

绝大部分水电站的大坝厂房的主体建筑物构筑物和主要几电设备仍然基本完好,几乎都没有受到毁灭性的毁坏,更主要的是均没有因为水电站及其主要水电建(构)筑物的损坏或失事引发的次生灾害。实际上水电站在第一时间,在判断安全性的方面确实很重要,特别是紫坪铺电站的水库里面,周围的抢险运输通道以后,库里面有很多的救灾队伍,以及大量的伤员、运输、逃难的灾民在里面,上游如果出事,会不会影响到下游的安全,是社会和政府一定要关心的。

在地震发生的最初时间,各级政府、社会各界都十分关注水电站事后发生的次生灾害,因为重大的次生灾害可能会危害公众的安全,特别是人民群众的生命财产安全。我们在国家有关政府部门的组织下,第一时间投入到了抢险排险的有关工作。(图)这是岷江流域的水系和水电站的分布图,我们的水电站实际上是一级接一级的,整个岷江流域的水电站现在基本上所剩无几,大家可以看到,成都市、都江堰的地理关系。

我有一个非分正式、非最终的统计结果,据四川省统计,受灾的68座大中型水电站,涉及到8个市区,其中已建的电站有40座,再建的还有几十座。重灾区受灾的这些电站当中,大中型电站总的受灾电站中,大种型电站的总受灾数量只占了15%,85%以上的电站是25000装机以下的小电站受到灾害。但是正好反过来的是,我们这些小的受灾的85%的小电站装机容量只占受灾容量的15%,剩下的这些大电站的容量占到85%,所以我们关注大电站的受灾情况以及安全,应该说是很重要的情况。我这个材料里面就不讲小电站的情况。

(图)这是我们调查的一些情况以及需要修复的情况。应该说重灾区和极重灾区的水电站的范围,主要在几个主要的流域,龙门山中央断裂和北支后山断裂的岷江流域干支流以及涪江流域干支流相对比较重一点。岷江六月干支流装机容量大于25万千瓦的水电,岷江六月上游河段干流及其一级支流已经建成发电的水电站公19座,其中干流上9座,支流上10座。

开发特点是以饮水式开发为主,为了适应岷江干支流高山峡谷的自然地形特点,除位于岷江上游河段末端的紫坪铺为水库电站、沙牌为高坝水库电站外,几乎都是采用高水头、小流量的引水式开发或混合式开发,其库容小,闸坝低,且基本上都是混凝土坝、闸。即使垮塌了对于汶川县实际上是没有影响的,水位只升到一米多,不到两米的水平,可能靠进水边的有一点影响,即便溃坝之后也没有大的影响,这是一个概念。第二就是这些概念主要的库容,担心的是紫坪铺电站,它有11亿立方水,它在都江堰的头顶上,它垮了以后影响会比较大。另外是上游的沙牌电站,它有1800万立方水,地震的时候,如果混凝土拱坝跨坝的话,它不是慢慢的下来,而是一下子开门,这是不得了。我们第一时间到成都以后,在现场最关心的就是这两个水电站以及大坝的安全。

从装机容量的情况来看,紫坪铺的装机容量是71万千瓦,其他上游的电站规模都比较小,都在20、30万左右,也有2、3万的,我们说的130米高的沙牌大坝配套的电站只有3.6万千瓦。正因为它比较小,所以大坝最后是安全的,但是厂房最后就受灾比较严重。因为厂房的抗洪标准和抗震标准都比较低,但是要不了多少钱就可以很快地恢复,而且这个厂房出现了问题以后,也不会产生公众的危害,危害是非常有限的。

电站现状是这样的,目前的涪江流域干、流的电站、已经建成投运的电站多数都因为受灾比较轻,而且它送出的线路已经陆续地恢复了,所以地震发生以后,很短的时间之内都已经通过简单的处理恢复了发电,包括我们堰塞湖下面的电站,警报一解除很快就蓄水发电了。岷江县城以上的电站也是在地震之后的第一时间很快就恢复了发电,但是由于现在国家电网,就是国家电网送电的电网,在11月份刚刚修复,这半年时间,这些电站都只能稍稍地发电,另外附近的城镇以及灾民的一些应急的用电的需要都满足不了。(图)这是岷江上游的水系的图,看看和这几个城市的关系,这是岷江干流的水电站开发的其他,全部的河段几乎是一级接一级的,基本上开发完成了。

(图)这是我们调查的现场的照片,大家可以看到,现场的条件非常的艰苦,包括背着走的小伙子,是我们去沙牌的时候,当时道路不通,那个洞里面水特别的凉,然后小伙子就蹲了下去,就把他背的过去,现场的条件非常的差,要求我们总院和一些专家希望到现场,我们到现在都不太敢组织去,因为风吹草动,一下雨边坡不停的往下滑,到现象为止还在不停的刮,而且我估计十年、八年还得往下坡。这是灾区的情况。

(图)这是调查人员在现场工作的情况。这条路全部都没有了。目前来讲都江堰到汶川有一条公路,前面是修紫坪铺的公路,原来有一条213国道老路,基本上这条老路,只要不和中间这部分靠近山坡的全部都被埋了,路上所有的人都失踪,究竟有多少人,也没有人知道。现在都江堰到汶川的公路是保通,为什么保通呢?就是因为下来一点东西,施工队伍就把障碍物给推开,而且路边有摇旗的,摇绿色的颜色的旗就可以走了,红旗一摇就得马上停下来,非常的不安全。都江堰到汶川的公路总理要求12天就打通,实际上100天都没有很好地打通,主要的问题由于地震的造成的影响是非常的严重,而且影响也是比较深远的。

下面系统的介绍一下岷江流域干、支流的电站。竹格多电站和汶川县城中间的距离是70公里,与成都是120公里,这个电站整体的情况是非常的轻微。大家可以看到,地震之后这个大坝的情况也是比较安全的,也是比较完好的。(图)这是厂房的情况,以及它的公路、桥梁这一块都是比较好的。

(图)理县的电站,这是原来运行时候的照片,装机容量也比较小,这个电站边坡的建筑物有局部的破损,自身的破坏非常的轻微。(图)这是地震发生的当时照的照片,应该说阴天蔽日、山崩地裂的情况还是非常可怕的。

(图)甘堡电站,在理县附近的成都院,我们去现场工作的同志遇难的有4位,为什么这些同志会在这些地方遇难?就是车在路上走,旁边垮了下来,把车都埋了,4个人遇难了,2个人逃了出来。前面有专家讲到的,这一次7、8万人死,根据我们的了解和判断,主要是两方面:第一,房屋、建筑物的垮死的;第二,山体垮台被埋的,在九寨沟风景旅游的车辆和人是不断地在走,一下来基本上全部都埋在里面,所以造成了大量的死亡人数。

(图)薛城水电站,地震以后我们水电站全部对外的电和送进来的电,第一时间断了,最危险的就是这个水要淹电站,所以第一时间就把柴油发电机发起来的以后就自救,这是我们水电站建筑物的情况。

(图)进水口的边坡,我们经过工程处理的边坡,包括紫坪铺的接近300米的边坡,什么事都没有,但是原来认为比较稳定的边坡,处理范围之外的边坡大量地垮台。我们有人说是水电站把边坡给挖垮了,我们挖过的地方没有垮,反而是没有挖的地方大量地垮了。

(图)桑坪水电站,进水口的损坏,包括里面的全部山上下来的石头把它砸坏了,但是建筑物没有损坏。桑坪电站的厂房位置就是在汶川县城的喝对面,局部的山坡有一些破坏,有一些开裂,处理起来比较好处理。

(图)岷江干流的电站,叫天龙湖电站。天龙湖电站水库离震中心有12公里,它是1933年8月25日7.5级大地震形成的一个堰塞湖,我们就用这个湖来引水发电。现在这个电站经过了这一次汶川“5·12”的8级地震的影响,什么事也没有。(图)这个是边坡的情况,基本上整体稳定,只是有局部的不稳定,石头下来了,这个厂房无论是里面和外面都没有大的问题,只有局部的开裂,(图)这是厂房里面的情况,一些填充墙,就是割断的填充墙,个别的部分出现了一些小的问题,但是大量的问题出现在边坡上面,而且是没有挖的,或者是我们工程没有动的边坡,垮的比较厉害。

接下来的一点是金龙潭边的,它离汶川的地震是110公里,一级接一级的下来,离茂县县城只有30公里,离震中110公里。山体边坡的情况,经过我们处理基本上没有大的问题,厂房也是完整的,内部也比较好。主要的危害就是地震造成的次生灾害就是飞石、掉块有一些影响,而且对电站有一些威胁,这是下面的吉鱼电站,是靠近茂县的县城,大家可以看到,电站引水口这块什么事也没有。接下来是铜钟电站,是比较有名的,因为地震以后,靠近最上面的水就蓄满了,我们在这个时候正好在发电,发电不发了,水没有地方去,就往上走,当时想尽各种办法,当时设计的时候,没有考虑柴油发电机,是用地方的电网做的备用,最后是用的直升机炸掉,最后是调运柴油机发电机以后,把闸门拉开起来。因为我们的大坝库容不大,只有300万方水,我们也算过,这个坝溃掉之后到汶川县只有一米多的洪水,所以对下游的影响,第一是局部的,第二是量是不大的。一些附属的建筑物还是有情况的,控制室的情况和一些公路上还是有一些毁损。

(图)姜射坝水电站,厂房离汶川县城只有3公里路,大坝离理县大概有10公路左右,它的库容只有50万方。(图)这些建筑物损坏都不是特别的大,但是厂房掉顶全部掉了。我们工程范围之外,认为没有问题的时候,垮了下来,还是造成了一定的影响。工程支护的范围以外的都垮了,工程支护范围之内也没有大的问题。主要的危害还是次生灾害。

(图)福堂电站是靠近映秀湾,离映秀湾比较近,这是以前运行的情况,这是厂房的边坡开发时候的情况,这两张照片,是建设过程中的情况,这是福堂电站,我们设计的时候考虑到两套备用的柴油发电机发电,当时也是水很快地上来,开始泛水,但是工人很快就把柴油发电机的闸门拉开,什么事就没有了,对下游的全部的警报就解除了。上游的自然边坡是破坏的非常的严重,上面掉下来的石头,这个石头砸到什么,就会破坏,体量是非常大的。这是下游的情况。

(图)这个柴油机立下了汗马功劳,就是第一时间把它打开。这张照片非常能说明问题,以前认为最不完整的这一块,经过处理的边坡很稳定,什么事都没有,但是它旁边认为没有问题的这块却破坏的非常的严重。所以对我们福堂电站,主体的建筑物没有什么太大的影响。

(图)接下来是太平驿电站,闸门没有打开的时候的情况,这是以前的修好的情况,它的库容不到100万方,这个是水泛过大坝的情况,太平驿的情况是,也有两套柴油发电机组,他们的思想是第一时间先保证人的安全,人都跑了,所以这个柴油电站被水冲毁了,到了5月26日才打开,我们设计院也分析了安全系数,我们认为,第一,对下游的影响也是轻微的,第二,自身的是有一定的安全性能。最后这个闸门的打开是空军调了柴油之后,直升机把柴油发电机掉到闸门上去再打开的。这个是老虎嘴堰塞湖大桥。大家可以看这两个钢筋混凝土,全部是山上的石头掉下来砸的,地震的时候没有问题,都被山上滑下来的石头砸烂了。

(图)下面介绍映秀湾电站,是60年代修建的电站,设计的标准非常低,按照地震的参数的设计的规范是肯定远远过不了关了,但是映秀湾电站经受住了地震的考验,映秀湾的电站的厂房离映秀镇30公里左右,映秀镇整个地面建筑,办公楼、居民楼基本上是毁灭性的破坏,但是映秀湾电站没事。(图)这里有一张照片大家看一下,我们照片的前方是人过来的这一方,混凝土的砸坝,经过我们的检验,还用了科学的手段监测,没有影响,但是我们照照片的这一端是土石坝,就是混凝土新墙的挡水坝带产生了很大的沉降,实际上差30公分左右,大家看这个沉降的量也是比较大的。(图)这是映秀湾的厂房,山上下来的石头量有多大,大家对比一下厂房的建筑物和石头,是停在门口的一个车被砸了,全部都压扁了。

(图)这是地震以后的,地下的工程和地下厂房基本上没有什么影响。当时的道路和民房受灾非常严重。

(图)漕河电站,解放军背着粮食和物资从水电站的引水洞里面穿过去,进行抢险救灾。而且整个岷江流域的公路交通基本上没有太大的影响,大家外面的车辆和行人基本上就是比较惨。

(图)沙牌电站,100多米的拱坝,大家看一下路上受损非常严重,大坝旁边的小亭子不翼而飞,但是我们大坝的主体建筑物没有受到太大的破坏,包括大坝两岸的基岩。我们大坝两岸支护的地方都没有造成破坏,非常的好。(图)这是大坝下游,不到两公里的位置,自然的边坡,基本上垮下来的以后,把湖彻底地堵了,所以经过工程处理的边坡是比较稳定的。

(图)这是沙牌电站,这张照片可以看出来,管桥崩管破裂之后往空中喷水的情况。这是原来的河道,由于山上的石头把河道堵了,河水改道,实际上把沙皮的开关站都淹了,这是厂房当时被淹没的情况。这是紫坪铺电站,我就不详细地讲了,紫坪铺地震的第一时间还是有所影响的。整个紫坪铺的大坝应该说经过地震以后,我们的判断是最安全的,地震以后它的渗透流量是没有大量的增加的,深度的破坏也是没有的。

(图)这是涪江流域的我就不说了,应该说受损都非常的轻微。

我讲几点认识,一个是汶川大地震发生的原因:第一,它是地质构造造成的,和水电修不修没有太大的关系。第二,断层通过的区域的破坏是非常严重的,上牌和下牌的位置还明显不一样,但是离开断层稍微一点点距离,甚至几百米,它的影响是比较小的,所以损害是比较有限的,特别是对于水工建筑物的破坏主要是山体带来的破坏,我们的大坝、我们的厂房是经受住地震的考验。

我们这个大坝没有出现任何的溃坝的问题,应该说我们对于水电站的设计:第一,这些电站表现是优秀的;第二,地震以后对电站产生次生灾害的担心很快就得到的释然。为什么岷江流域大中型水电站为什么能够抵御超标准的特大地震而没有出现一起溃坝?

现行的水电工程设计规范对工程安全应该是足够重视,留有安全余地的,特别是大中型水电站涉及到社会安全和公众利益,无论是投资方和设计方都比较的重视,施工的质量和设计的质量都是比较好的。大量的垮塌是民用房屋垮塌比较严重,我们理解没有正规的设计或者是设计水平比较低,或者是不按照设计要求的施工建设,不无关系。媒体介绍大量的情况,把人家的设计图一复印去,就去修房子,然后还要加两层,出现的问题比较多。四川的一个正规设计院,为灾区设计了105所学校,其中有65所在重灾区,地震的烈度都比较高,经过地震以后,没有一所的学校垮塌。为什么没有垮塌?按照他们的经验总结,就是按照规范设计、按照规范的施工就能够保证他们不出事。但是离它很近的,差几十米的小学和其他设计院设计的东西就跨了,而且大量地死亡人,这是很能说明问题的。

另外一点,谁都没有想到,紫坪铺在特殊的情况之下,还有抢运的伤员和工人的作用。紫坪铺有大量的移民,整个紫坪铺的移民有2万多。如果不是紫坪铺把这些学校移出去,肯定会彻底地埋在里面,跑不掉。所以由于紫坪铺电站的建设,由于蓄水的需要而大量的移民,实际上对这些移民来讲,不少人躲过了一劫。因为这些移出去都移得比较远,到了其他的四川的县进行安排。

归根到底,这个水库的里面的旋口镇,这个镇里面有几千人,而且整个移民接近2万人,如果不搬的话,还不知道要死多少人在里面。这是搬的以后建的建筑(图)。地震之前,这张照片就是地震以后的照片,搬了以后离它比较近的也没有能够幸免。所以说,我们认为,实际上紫坪铺产生了保护移民的附带效应。还想说一点,就是地震灾区的小电站在地震的之后贡献是非常大的。国家电网是半年才修通,地震之后很快的时间,包括理县县城、汶川县城的供电都是这些小电站。没有这些小电站,这些抗震救灾,这些灾区的手机通电,都不知道要困难到什么程度。应该说这些小电站还是起到了很好的作用。

另外我们的水电站有一个概念,水电站是取水、用水,但是要把水还到河道里面,我们中央台一个很大的媒体连续的报道:岷江上游修完电站之后,下游的紫坪铺就没有水用了。这是非常荒唐的说法,水电只不过是借水,把水借过来之后用一下,然后再还给你。只不过是借水的地方和还水的地方不一样。我们不损害水量,也完全不改变水质量,应该说水电站是非常环保的能源。

紫坪铺(图),大家老说紫坪铺是电站,实际上紫坪铺是水利部门修的,而且紫坪铺电站放水的时候用来发电的。这个水要从高处往低处流,就是说没有电站也得放水,那么这个水往下放的话,你不发白不发。没有电站,这个水实际上还是要浪费掉的,这个水还必须得往下流。因为下游都江堰需要扩大灌区,要水利灌溉,所以才希望紫坪铺修一个配套的电站。紫坪铺的运行规则是电力调度服从水利调度,什么时候要放水才能够发电。

这次汶川地震还暴露一些管理的问题,备用的柴油发电机有的是没有油了,有的是人跑了。另外我们设计中的很多电站都有卫星通信,后来大家都有手机了,谁还去交那个卫星电话费啊。但是地震发生了以后,这些机子都打不出来。这个影响是非常大的,不是我们事先没有考虑,没有设置这些预案。都有,但是管理上有很大的问题,这个方面需要总结一下。

另外前面专家也讲了,政府部门、设计部门包括各个方面都需要加强对电力的研究和电力建筑设计的方面的工作,我们现在正在开展这方面的工作,限于时间的关系就不多讲了。总的一句话就是说,汶川流域震中的水电站的表现是非常优秀的。地震并没有让它产生大的破坏,反而是山地灾害对它的影响是比较大的。而且这些电站都陆陆续续地恢复了发电,对抗震救灾起了非常大的作用。

谢谢大家。

主持人(贾金生):非常感谢章院长,下面请中国水力发电工程学会副秘书长张博庭发言,谢谢大家。

张博庭:大家好,我的发言分三大部分,分别阐述三个方面的问题。

一、 从汶川地震看水库蓄水与滑坡的关系

以前很多反对水坝的宣传,对水坝的生态环境的批评理由之一,就是水库建成后会加重滑坡、崩岸、泥石流等地质灾害。对此,虽然有很多专业技术人员的解释,似乎社会上都难以接受。然而,这次汶川大地震后,再一次用事实向我们证明了,科学合理的水坝、水库、水电站建设,不仅不会增加滑坡、崩岸、泥石流等地质灾害,而且,是对边坡的有力保护。大家请看着两张图的对比。在世界上最高的碾压混凝土拱坝沙牌同一个地点,地震后上游水库内的边坡与下游天然河道内的自然边坡简直是天壤之别。

这决不是一种偶然的现象,在同一地点能出现如此强烈的反差,也确实很能说明问题。下面我们就分析一下这里面的科学道理。

从水库蓄水开始,由于侵蚀作用和堆积作用,在新的水边线地带开始了库岸形成的过程。大型水库的运行经验表明,库岸的形成正是冲蚀和堆积直接作用的结果,从地质、地球化学和生态过程角度分析,库岸可分为多种类型:以地球化学作用和冲蚀作用为主形成的库岸为冲蚀—喀斯特型库岸;以生态作用和冲蚀作用结合情况下形成的库岸为冲蚀一泥炭型库岸及其它类型的库岸;在地质、地球化学和生物过程和堆积共同作用下,形成泥沙三角洲库岸、淤泥盐岩型、漂浮泥炭型、贝壳泥炭型、贝壳石灰岩型和芦苇植物型库岸;以崩塌、坍落、侵蚀、滑坡、流沙和剥蚀等形式表现的库岸为冲蚀型库岸。

对于冲蚀型库岸,水库蓄、泄水是产生滑坡的重要原因之一。特别是在水库突然泄水时,由于原有的水位比较高,边坡在水中浸泡后土壤当中的空隙水压力增加,而突然的泄水导致水位急剧下降,土壤中的孔隙水压力来不及变化,而边坡外部的静水压力突然丧失,土体内外压力的不平衡常常容易导致边坡的失稳和滑坡的发生。这种情况发生的前提,是需要边坡本身就具备产生滑坡(或者说潜在的滑坡)的水文和地质条件。在这种地质条件下,即便没有水库的水位变化,如果在强烈的连续降雨的情况下,只要边坡的土壤吸收了足够的水分,也可能会造成同样孔隙水的压力加大,从而产生滑坡的现象。也就是说,如果不具备产生滑坡的潜在的地质条件,水库水位变化也不可能造成滑坡,反之如果边坡本身具备水库水位变化造成的滑坡的地质条件,说明边坡本身就具备了滑坡(或者说是潜在的滑坡)的地质地貌条件,在连续的强降雨,或者某些特殊情况下(如地震)同样也可能会产生滑坡。从这个意义上来说,水库的蓄水并不是制造出了滑坡,而是让原有不稳定的地质滑坡体,有一个集中释放的机会。滑坡体被释放之后,新的库岸才会变得更加安全。沙牌水坝地震后的现象,就充分证明了这一点。

总之,水库产生滑坡的根本条件不是取决于是否修建了水坝,而是取决于原有的地质条件。如果没有产生滑坡(或者说潜在的滑坡)的地质、地貌条件,水库的水位变化也不会引发滑坡。除此之外,建坝修水库后还将会从三个方面,使得自然河流的库岸变得更加稳定。

分别是可以减少新的滑坡体出现;建坝过程中的工程防治措施减少滑坡体;和让不稳定的地质滑坡体集中释放从而减少自然滑坡的发生。

1.1水坝、水库、水电站建设可以减少新的滑坡体出现

西南地区的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害严重,就是因为该地区的河流还处在发育期,地面不断的隆起上升,使得该地区变得山高水急,江水带有极大的能量,不断的切割山谷,造成该地区河谷不断地加深,在高山峡谷发育的同时,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害必然就会随着地形的变迁经常发生。

在这种情况下,如果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,最终会大大减少地质灾害的发生。从总的能量守恒概念上说,水电开发就是把江水切割岸坡的能量利用起来发电,造福人类。所以,水库、电站的修建一般会降低原来的河水流速,不仅大大减少河水对岸边的冲刷和侵蚀,从根本上减少新的滑坡体的产生,而且,有时候流速的降低还会产生淤积现象起到护岸、护坡的作用。

1.2水坝建设中人工处理危险的滑坡体

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。对于那些不能处理的滑坡体,一般工程也要采取监测手段,严密观测其发生滑坡的各种先兆,以便减少滑坡的破坏性。

以三峡工程为例;三峡库区地质灾害的主要类型是滑坡、崩塌、泥石流。严重的地质灾害极大地危害着库区两岸人民群众生命财产安全,从1982年以来,库区两岸发生滑坡、崩塌、泥石流近百处,规模较大的有数十处。如1985年新滩滑坡造成高达70米的过江涌浪,其上、下游各10公里的江段内近百条船只沉没。三峡开工后对需要实施工程防护的库岸进行的严格的防治和处理。自2003年6月三峡工程蓄水以来,三峡库区已建立了专业监测点一百多个,群测群防点一千六百多个,库区地质灾害监测预警网络已基本形成。地质灾害监测预警系统以其准确、可靠的预警预报为千里库区撑起了一张“安全网”,最大限度地减少了库区群众的生命财产损失。

在这次汶川大地震中,经过人工处理的边坡的稳定性也接受了考验。据我们水电站震损调查,所有处理过的边坡没有一处发生滑坡等次生灾害。不仅水电工程是这样,在北川县城原来认为非常危险,经过加固处理的边坡,也同样在地震中没有滑坡。而原来认为比较稳定的没有处理一些边坡的滑坡,反倒造成了巨大的伤亡。可见边坡的人工处理,作用有多大。

1.3水库蓄水期集中释放了潜在的滑坡体

由于我们人类还不可能完全通过工程措施解决所有的地质灾害,所以,水库蓄水的初期,必然是一个水库新库岸的再造期,也可以说是隐性的地质灾害的集中释放期。一些人把水库蓄水这一时期出现的滑坡,看是水库造成的地质灾害,是有问题的。水库的蓄水并不是制造出了新的滑坡,而是,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、退水,这些滑坡体都被释放之后,新的库岸肯定会变得更加安全。例如,最近三峡工程正在进行正常水位蓄水的试验,我们必须要对三峡的库岸进行严密监测,因为,在这过程中很可能会有一些隐性的地质灾害暴露出来。据报道“九月下旬三峡工程试验性蓄水以来,秭归县库岸出现了九处滑坡与崩塌险情,直接威胁三十二户一百零六人的生命财产安全。其中涉及滑坡六处,塌岸三处。”大家要辩证的看待这些滑坡的出现。我们在蓄水监测的状况下,及时发现并处理这些滑坡体。将会大大减少未来三峡长期运行过程中库岸的滑坡威胁。

实际上,蓄水所引发的滑坡,不过就是我们把未来若干年内,遭遇暴雨、地震可能引发的随机滑坡,都提前引发出来的过程。只有这样,未来的三峡水库库岸才会变得更安全。就像今天我们在沙牌水电站所看到的一样。一旦遭遇大地震或者非常大的暴雨,没有修建三峡前的库岸可能就会像沙牌的下游一样,惨不忍睹。而修建了三峡之后的库岸,应该与现在的沙牌上游一样,具有较强的抗震能力。我们知道1985年由暴雨引发的长江新滩滑坡,光船只就沉没了近百条,大家可想而知生命财产损失将会有多严重?这种现象在历史上曾经是屡见不鲜的。不过我相信在我们的三峡工程建成并经历了几次蓄水的考验之后,新滩那样的大滑坡恐怕就难以再出现了。其中原因之一就是我们在初期的蓄水泄水过程中,把大部分潜在的滑坡体都释放了。

一般来说,经过上面三个阶段,水库建成蓄水后将会使得库岸变得更加稳定。这就是汶川大地震给我们的启示之一。并且,对于那些喜欢用地质灾害污蔑水坝建设的一些说法,如果我们仔细观察就能发现非常可笑。没有修建水坝之前,如果地质灾害严重,他们就会大谈该地区地质灾害如何如何严重,不能修建水坝(例如,以前说三峡,现在说怒江,说西南地区)。可是,当水坝建设者们不听他们恐吓,用科学的方法和手段,克服了当地的复杂地质条件,治理和减轻了地质灾害,并成功的建设了水坝之后。他们就会立刻摇身一变,把该地区原有的地质危险环境全都忘得一干二净,一旦再发生任何地质灾害,就立刻变成了是修建水坝造成地质灾害的罪状。幸亏这次大地震,用水库岸坡与天然河道活生生的现实,给了我们识破谣言的机会。让我们看到水坝、水库、水电站建设,最终是非常有利于岸坡的稳定。

二、从科学普及的角度探讨水库诱发地震问题

2.1非常有必要区分水库诱发和水库触发地震

陈厚群院士曾经特别强调是水库触发而不是诱发地震的问题。这确实是水电专家们需要澄清的问题。为什么呢?因为对于诱发地震的解释,似乎水电工程界和地震学界的理解是不一样的。我们看到一般地震科普中的介绍,煤矿、水库、核爆炸等都属于人工诱发的地震。而大多数地震专家都认为,由人类活动所诱发出的地震的能量极为有限,一般都在3级以下的微小地震。而我们水电工程界则认为小的诱发地震不应该算数,所以,水电界公认的说法是诱发出来地震是相当少的,全世界几万座水坝只有不到百次。可是一般的地震专家认为水库蓄水后那些微小地震的地震也能算诱发地震,所以他们认为水库诱发地震的现象很普遍。偶尔诱发出来了构造地震,应该算是特例。实际上我们两个行业的专家对水库诱发地震的定义和范畴有不同的解释,这样有时候容易给公众造成误解。水电专家说水库诱发地震很少发生,只有不到0.1%的概率。地震专家说水库诱发地震比较普遍,但是,地震的震级都很低。

陈院士所提倡的办法很好,如果要把触发这个概念提出来。客观地把水电工程认为水库引起的构造地震都叫做触发地震。强调地震的能量来自地球的板块构造运动,水库蓄水只是一种触发的条件。同时如果我们保留原有的诱发地震的概念,把那些水库蓄水后没有引起构造运动的微小地震,仍然称为水库诱发地震,以便与现有的地震专家们的定义统一起来。也就是说,水库既可能诱发地震,也可能会触发出地震,一个具体的水库到底诱发地震,还是触发了地震,要看这个水库蓄水后发生的地震能量是否主要产生于地壳构造的运动。简言之,那些被水电工程界排除在水库诱发地震的考虑范围之外的微小地震,仍然可称为诱发地震。对于现在水电工程界普遍承认的水库蓄水后触发了一定规模的构造地震,定义为水库触发地震。这样明确的定义不仅非常好地反映了事物的本质,而且,解决了水电界与地震界长期以来的理解和概念上的一些差别。

2.2水库诱发、触发地震的问题需要科普解释

在座的很多都是地震专家,在水库诱发地震的研究上有很深的造诣。不过,当我们的专业理论对付社会上的一些伪科学谣言时,却非常像“高射炮打蚊子”有劲使不上。由于当前社会上流传大量关于水库诱发地震的谣言,我们必须要用通俗的理由解释公众对水坝建设的疑问。在汶川大地震发生之后,有一位著名华裔地质学家,加拿大蒙特利尔大学工学院嵇少丞教授,经常把深奥的地震科学用简单道理和生动的比喻告诉公众。起到了很好的地震科学宣传普及作用。由于我们目前对地震发生的深刻机理了解得还并不十分透彻。对于一个具体的地震,到底是不是由水库蓄水引发的,或者说水库蓄水的影响因素到底有多大?在理论上可能是一个比较难以精确判断的问题。因此,我们尊重科学的工程技术人员一般都比较谨慎,对还不十分清楚的东西,不敢轻易下结论。一些可以毫不负责的民间人士则更喜欢在这种似是而非的问题上炒作、猜测,信口雌黄。正是由于传达给公众的声音不对称,就难免出现一种在地震问题上伪科学宣传泛滥的倾向。因此,我觉得我们专业工作者更需要用通俗的道理和形象地比喻,从整体概念上解释水库诱发和触发地震问题,以便更多的人能理解。

那么水库蓄水之后为什么经常会诱发、触发地震呢?用通俗的道理讲,主要有两方面的因素。第一个因素是水库水体的重量,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)。另一个因素就是水库蓄水后,通过基岩中的裂隙,产生了下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,使得地震的能量提前释放出来了(可以称为渗透作用:即滑动摩擦力或者断裂、抗剪切的应变极限改变)。

水库蓄水后的这两种作用的效果,是有很大差别的,很多研究和计算都表明水库蓄水的水压力的改变(荷载作用)对地应力的影响随着深度增加急速衰减。而基岩应变极限的改变(渗透作用),对地震的发生与否则是非常重要的。这一表面荷载作用对深层地震影响不大的结论,现实当中我们也可以察觉到。例如,一座城市座落在一个地方之后,肯定有大量的人群和建筑都不断的堆积在城市的地面上,不能否认地壳受力肯定要大幅度的增加。然而,几乎从来没有人会担心城市化的地方会因为受力过重而诱发地震。这也说明单纯的增加或者改变地面的受力状态,几乎不大可能会造成地震。相反1962年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。这个事例说明,即使没有地壳受力的变化,仅仅通过高压注水产生较强的渗透压力改变地应变的极限,也同样能诱发出地震来。

世界上有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米高的水坝,几十万库容的小水库,也出现过诱发地震的现象,也从另外一方面证明了一般来说荷载作用并非是诱发地震的关键因素(除个别熔岩塌陷型地震外)。当然,大水库的水域面积大,水深压力高,产生高压注水、渗透作用的几率自然也会更高一些。

然而,在原来没有构造地震的地方,由水库蓄水产生的地应力变化和由高压注水导致应变极限的改变所诱发出的地震的能量,毕竟都是非常有限的。因此,水库诱发地震的震级一般都不会太大。但是,在那些原来就已经孕育了构造地震的地方,由于地应力的积累,可能原有的地应变可能已经比较接近突变的极限了。这时水库的蓄水,高压注水的浸润一旦改变了地应变的极限条件。将非常有可能触发出正在孕育中的地震。我们将这种情况下水库蓄水导致的地震,称为触发地震。因为,这种触发地震的能量,主要来自原来地壳中所积累的构造地震。水库蓄水仅仅起到了改变地震发生的控制条件的触发作用。

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地应力的积累、变化使断层产生了突然的破裂或者错动。而断层地震的发生条件就在于,不同方向的地应力克服了断层之间的摩擦力。当断层的摩擦力越大时,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,但同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。

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。我们也可以说,凡是在水库诱发地震的区域内,由于高压水体的浸润,可能会有强岩变弱,弱岩变软的效果。所以,水库诱发、触发地震一般应该会有助于减小该地区地震强度的作用。

2.3如何理解一些水库建成蓄水后地震增强的现象?

尽管我们水库蓄水有可能提前释放能量的推测,听起来有一定的科学道理,但是,至今有很多人对这种推论持否定态度。因为在很多地方我们所观察到的实际现象,恰恰不是水库建成蓄水后减小了地震,而是加大和增加了地震。甚至一些原来根本没有地震的地区,蓄水后出现了地震。如果不能合理的解释这种现象,谁还能相信水库触发地震,会有助于减小地震灾害呢?

我们认为这种“水库诱发的地震频度和强度均高于当地正常水平”的原因,恰恰是由于水库蓄水后,使得应变极限或者断层摩擦力突然降低,因而使得原来正在积蓄中的地震能量有了一个集中释放期。而出现这种情况的结果,必然会导致该地区的地震能量,在短期内被释放掉。所以,尽管很多水库刚刚蓄水后的一段时间内会出现“水库诱发的地震频度和强度均高于当地正常水平”的情况,但是,随着时间的推移,该地区的地震频度和强度都会逐渐的下降,最后不仅要恢复到正常水平,而且,若干年之后,最终还有可能低于该地区原来的正常水平。例如,我国-家新丰江水库地震后的历史记录就显示出这一特性(如图所示)。

当然我们也不能排除另外一种情况,即在某水库修建前,该地区的周围应变极限较低,所以该地区地震的能量,总是要选择周围薄弱的环节释放出去。因此,该地区基本上不会发生地震。但是,水库蓄水之后,由于该地区的应变极限已经下降到了比周围地区更低的水平,因此,原来经常在周围地区的释放的地震能量,可能变成经常在水库地区出现了。所以,水库蓄水后,某个原来无震地区频繁发震的现象也是有可能出现的。不过,如果从全局来看,只要我们承认具有破坏力的地震的能量主要是来自地壳运动的结果,我们就不能否认水库蓄水后减小了地壳的应变极限,绝对是好事情。尽管可能会出现让地震的频率和强度在一段时间内、或者在某一局部地区增加,但是,总体上是会有利于释放地震的能量,减小地震的危害。

2.4科学地强调水库触发地震的积极作用

根据水库触发地震的机理,如果我们辩证的看待水库触发地震问题:由于水库蓄水后将会加大地下渗流,水的侵润只能使原有的断层之间摩擦力降低。所以,水库触发的地震一般都会起到加速原有地震地区地震发生的作用。因此,对于水库触发地震而言,可以说水库蓄水的结果,要么对原有的地震没有太大的影响,要么提前释放了正在孕育中地震的能量从客观上避免了更大地震的发生。从这一点上来看,水库蓄水触发了较大的地震,应该是具有减小该地区原有地震震级的作用的好事情。

地震界的专家没有直接的回答过这一类问题,但是,在美国地质调查局的网站上,专家曾经对用高压注水的方法,诱发地震以减小地震的提问做出过这样的回答。

    

【问:人们能不能通过制造许多小地震来避免大地震的发生,或者能不能通过用水或其他东西润滑断层的方式避免?】   

【答:通过观察,地震学家发现每发生一次6级地震都会发生10次5级地震,100次4级地震,1000次3级地震……以此类推。这些就是“许多小地震”,但无论发生多少次小地震都不足以排除一次大地震的发生。一次6级地震的强度相当于32次5级地震、1000多次4级地震、32000次3级地震。所以,尽管地球总是会发生很多的小地震,但它们都不足以消解偶然出现的大地震。至于用水或其他东西来润滑(“lubricating”)断层,目前已经知道向地下注入高压液体可以导致地震的提早发生。但在任何人类居住区域做这样的事情都很危险,因为这有可能引发一场破坏性地震。】

从美国地震部门的网站来看,专家不否认向地下断层注入高压液体,可以导致地震的提早发生。只是担心“在任何人类居住区域做这样的事情都很危险,因为这有可能引发一场破坏性地震”。这种担心是否可以理解为:由于我们对地震机理的掌握还十分肤浅,尽管我们知道高压注水是有可能把大地震的能量提前释放,起到减小震级的作用,但是,我们毕竟还不能判断人为诱发出来的地震的量级到底如何。如果,我们对地震的机理和某一地区的地质构造有了更深入的了解之后,保证能够控制我们所诱发出的地震都不会造成巨大的破坏性时,我们不能排除可以用这种积极的方法,来减小大地震对人类的破坏。除了这种直接的原因,我觉得地震专家不敢采用高压注水的办法减小地震,可能还有另外一种苦衷。那就是因为我们现在对地质构造的了解,触发地震的机理还并不十分深入。即使我们想要采用高压注水的办法让地震提早发生,我们恐怕也不知道怎么样注水,在什么地方注水,才能达到我们所预想的目标。

我们并不能排除,将来某, 一天当我们对地质构造和地震机理的研究已, 经达到了一个相当高的水平之后,在某些关键部位进行高压注水,完全可能成为一种,提前释放地震能量,避免大地震出现的有效方式。今天,虽然我们还没有能力主动地、有意识的这样去做,但是,人造水库的蓄水却有可能在某种程度上,有意无意的起到用高压注水触发地震,提前释放地震能量,减小震级的作用。这种说法,应该是成立的。

遗憾的是我们现在还没有能力如愿以偿的利用水库触发地震(即高压注水)的办法,主动的减小自然地震的灾害。即使我们所修建的大水库,就是处在高地震区内,我们也很难保证它能构成对基岩断层高压注水、触发地震的目的。

例如,我们2005年建成蓄水的紫坪铺水库,根据地震监测的数据已经表明,建成前后地震的频率和强度几乎没有发生太大的变化。这说明紫坪铺水库的蓄水,完全没有构成对水库的断层高压注水的情况。假设当初紫坪铺水库恰巧具备了向地下断层高压注水的条件,那么很可能会在2006年该水库达到蓄水最高峰的时候,就触发出龙门山中央断裂段的一次地震,让这次汶川大地震的能量得到提前的释放。如果那样的话,恐怕震级和损失都不会有现在这么大。

我们假设紫坪铺水库2006年真的触发了龙门山中央断裂带的地震,那么震中的位置一定是在水库渗透压力所涉及的范围之内,而不应该在现在距离紫坪铺17公里处。如果真的那样的话,很可能会刷新世界上最大的印度柯伊纳水库触发6.5级地震的纪录。也许是一系列的强烈地震,也许还有7级以上的大地震,也一定会造成较大人员财产伤亡。更会有对水坝抱有反感的人,跑出来大声指责紫坪铺水坝。但是,很少有人会想到它提前释放了龙门山中央断裂带地震能量的积极作用。现在,很不幸,就因为当年紫坪铺没有能把地震触发,地震的能量继续的积累,所以,今年才发生了这次汶川大地震。因此,面对指责紫坪铺水库引发了汶川地震的谣言,我们潘家铮院士的回击非常巧妙、非常科学。即便真的是水库触发了地震,我们也应该庆幸,否则,等待我们的可能是未来8.5级的更大的地震。

总之,从科学的态度出发,我们现在不应该盲目指责水库触发地震,而应该更加关注如何去掌握和控制水库触发地震,争取早一天实现有意识的利用水库触发地震的办法,降低自然地震灾害的目标。

三、西南地震高发区能否建设水电站?

我们要回答这个问题,当然首先要搞清楚以往我们在西南地震高发地区所建设的水坝、水电站的安全性到底如何?

3.1关于水坝的安全性争论已被地震的现实所证明

在地震区建造水坝的安全性一直是全社会最关心的焦点问题,因为,地震后如果水坝垮塌,一定会造成比地震还要大得多的次生灾害。所以,地震后水坝的安全性如何,仍然是我们社会最关心的。但是,应该承认我们尊重科学的水坝建设者,与喜欢炒作反坝的极端环保人士,对此有着截然不同看法。例如,在西南地区地震高发区能不能建设大型水电?紫坪铺水电站的安全性如何?等问题上一直都存在着尖锐的分歧。

支持建坝的观点,例如:在联合国北京水电与可持续发展论坛上,陈厚群院士,通过科学地分析,最后的结论是:在西南地区对高拱坝的抗震安全,并不存在难以逾越的技术障碍。

而一些反对修建水坝的同志多次向中央领导写信,强调:西南地区是地质环境风险最高的地区,不能开发建设大型水电工程项目。

关于紫坪铺水电站的安全性如何?非常典型的(-中国国家地理2004年11期)(河流专辑)的一篇名为《巍巍大坝,安乎危乎?》文章说 “四川岷江上的紫坪铺水库坝高156米,库容9.63亿方,其上游还有一系列的梯级大坝,面对岷江上游曾多次发生7级以上地震的强震区和大规模山崩堵江溃坝的历史背景,一旦类似叠溪、松潘大地震的事件重演,后果将不堪设想。”。

而一些负责建坝的工程技术人员们则告诉公众说:现代人们既然可以在东京、洛杉矶这样的地震高发区放心的建设大楼,我们不必担心水坝的抗震能力。就现有的工程技术水平而言,只要正确的认识到了地震的强度,人们完全可以采用相应技术手段,避开地震的断层,解决水坝的抗震问题。

实践是检验真理的最好标准。5月12日,就在距离紫坪铺水库17公里的汶川,确实发生了比反坝精英们多次威胁说“后果不堪设想的”松潘大地震还要大得多的8级特大地震。然而,被他们点名警告的“四川岷江上的紫坪铺水库高坝”,不仅没有发生任何“不堪设想的后果”。而且,还在地震中立了大功。

例如,紫坪铺水库形成的宽阔水面,为地震后道路的严重塌方和空中气候受阻的救灾提供了可靠的水路保障;震后不几天(5月17日)紫坪铺水电站就率先恢复发电,为灾区的抢险救灾提供了巨大的帮助;不仅如此,水库的11亿库容,成为目前危机四伏的众多堰塞湖的最后屏障,保障着整个成都平原免受堰塞湖溃决洪水的威胁。

尤其让人感到欣慰的是,紫坪铺这种成功抵御特大地震的现象,并不是偶然的特例。而是这次所有处在强地震区域内的水坝、水电站,都不负众望的经受住了特大地震的严峻考验。除了紫坪铺是一座高面板堆石坝之外,震中地区的沙牌水电站是一座132米高的混凝土高拱坝、碧口水电站是一座101米高的土石坝、宝珠寺水电站是一座132米高的混凝土重力坝。这几座同样处在汶川震中地区,同样经历了超过地震设防的烈度地震百米以上的高坝,几乎囊括了我国西南水电建设的各种坝型。事实正如当年陈厚群院士在联合国大会上所预言的:在我国西南地震高发区,建设高坝大库不存在难以逾越的技术障碍。

3.2“地震发生之后,洪水到来之前”的炒作已经穿帮

震后就在5月14日,水利部专家检查组考察紫坪铺后立刻“向社会发出通告,紫坪铺水库大坝结构稳定、安全”。应该说这次大地震的烈度确实已经超过了紫坪铺水库的设计标准,但是,根本没有发生极端组织所预料的情况。一些极端环保组织和反坝人士却不肯承认自己的失败,还要继续编造“地震之后。洪水到来之前,真正的危险还在后面”等等危言耸听的谎言,甚至联名呼吁要求“停止西南水电建设”。

事实胜于雄辩,当时科学工作者们没有去对那些极端人士所编造的危言耸听的谎言较真。因为我们始终相信,事实很快就会证明一切的。现在汛期已过,所有的大坝仍然安然无恙,那些危言耸听的谣言自然就破产了。不等别人说什么,造谣者们好像自己就已经坐不住了。例如,前不久联名呼吁停止建坝的人员之一曾经再次发表文章呼吁“西南水电开发应该建立地震监测”。这里,我们则不难看出来,这些人显然已经悄悄地把他们地震后不久联名要求的“暂缓甚至停止批准和建设大型水坝”的呼吁给否定了。不再要求什么“停止建设”了,而是呼吁要在建设水电站的同时,必须建立地震监测系统。其实,对于重要的水电站我们国家04年就规定必须建立地震监测系统了。放马后炮?也不知道是那些极端组织真的不了解情况,还是他们为了给自己找台阶下,故意要说些掩人耳目的废话。

3.3西南地区地震带上到底能不能建水电站?

回答这个问题之前,我们先要区分地震带与地震断层的区别。断层是一条线,是完全可以躲开的,也是我们工程建设必须躲开的。前面很多专家也都反复提到了,不躲开断层的建筑物极为危险。但是,断裂带是一个区域,而且各种断裂带交织在一起,是一个非常广泛的区域。因此,人们想躲开地震带的可能性不大。这里恐怕我们首先需要回答在地震带上能不能建城市?能不能住人的问题。尽管,没有人愿意生活在地震的危险之中。然而,让所有的人类建筑物都躲开地震带几乎是不可能的。汶川大地震之后,人们在恐慌之中曾经对是否汶川县城是否应该整体搬迁,进行过激烈争论。然而,冷静下来之后,这个问题基本上已经不再争论。从世界范围来看,不管是美国的旧金山、日本的东京,还是中国的唐山都有断裂带,都是地震高度危险区,但是,人们还是选择了继续在那里生活。我们所面临的世界就是这样残酷。地球上的土地面积是极为有限的,在巨大的人口压力面前,我们人类不可能躲开所有的地震断裂带。就连比我们人口压力小得多的美国都做不到,我们更做不到。

那么断裂带上人到底能不能生活呢?就在我国汶川大地震发生几天以后,我们东临的日本,也发生了一场7.2级的大地震。然而,让人吃惊的是日本的大地震仅仅有不到10个人丧生。这种现象并非偶然,几年前美国的旧金山发生的特大地震,同样也只有少数人丧生。世界上几乎所有的地震记录都表明,发达国家的地震死亡人数,总是大大地少于欠发达国家和地区。从这个意义上来说,我们很难说清楚,我们在大地震中失去的十万条鲜活的生命,到底是算死于地震,还是死于贫穷和落后。很显然,我们人类发展的历史已经充分证明:和所有的自然灾害人类必须面对一样,地震灾害的发生不可避免,完全躲开地震带的幻想也不可能实现。只有我们人类的科学发展,建造能够抗震的建筑物,才是抵御和战胜地震灾害的最有效手段。

令我们感到十分庆幸的是,与普通的房屋工民建物不同,我国大型水电站和水坝的开发建设普遍比较晚。所以,尽管我们国家的普通工民建筑物的质量,与国外相比还具有较大的差距,但是,在大型水坝的建设上,我们的国家在世界上不仅没有落后,而且还比较的先进。所以,如同国外大地震后只有几个人丧生一样,相对来说,我国西南水电大坝的抗震安全性是可以令人放心的。这一点已经在汶川大地震中得到了足够的证明。

此外,不适应人类居住的地方,未必就不能进行工程开发。根据国土优化利用的原则,有些不适宜人类居住的地区,恰恰适合进行工程开发建设。例如,遭受灭顶之灾的北川县城,在这次大地震之前,也曾经考虑如何整体搬迁的问题。类似的情况在西南地区绝不仅仅是个案。普通公众也许不知道,几年前曾经引起社会巨大关注的瀑布沟水电站,之所以要淹没搬迁汉源县城,其最重要的原因之一,就因为汉源县存在着巨大的滑坡隐患,非常需要整体搬迁。遗憾的是,由于公众不了解情况,加上反坝组织的造谣、策动,瀑布沟水电站的建设中出现了较大移民矛盾。这种冲突一度严重影响了我们在西南地区继续利用水电建设,搬迁其它具有地质危险城市的信心。地震之后,为防止人民生民财产的重大损失,这种用水电开发帮助危险城镇整体搬迁的执政为民的精神,是不是应该得到进一步的发扬?非常值得我们深思。因为,事实已经告诉我们,即使在西南地震带上,在那些不适宜人类居住区的危险区域,我们反倒可以加大水电开发的力度。这样才能真正做到优化配置和利用国土资源,实现科学发展。

那么,在地震带上,在西南地震高发区,到底能不能建设开发建设水电呢?结论是“在技术上没有不可逾越的障碍”。2004年我国专门研究水库触发地震的陈厚群院士就在联合国的会议上,向全世界庄严的宣布了这一结论。今天,经过大地震的实际检验,很多疑虑已经打消,各种污蔑水电建设的谣言已经被揭穿,我们专业人员对西南水电建设的安全性更加有把握、有信心。然而,在思想和观念上,到底是选择科学发展的方法,还是迷信敬畏的态度应对自然灾害,则要取决于我们的每一位公民和决策者的智慧了。

主持人:下面请中国地震局王飞处长发言

王飞:今天陈厚群院士的报告让我们从机理上对水库诱发地震的类型有了比较清晰的认识。现在来看,非构造型地震震级不大、对大坝周边不会造成威胁,对于构造型的地震,大坝的抗震能力在此次汶川地震中得到了检验,但并不是说我们在水库地震安全问题上就可以高枕无忧了。近年来国内发生的一些重大突发事件表现出以下几个特点:第一、公众对社会安全类突发事件日渐关注;第二、网络、移动通讯的普及使得信息扩散速度很高;第三、地方政府对信息报送都十分重视。而水库诱发地震、震源浅、烈度高,很小的地震库区就有感。经常是发生2级多的地震,当地政府就会给国务院打报告,中央领导作出批示。

自己有些不成熟的考虑,是否应该对我们的工作思路进行调整?学习科学发展观、强调以人为本,那么水库地震监测工作是否应该从库区人民的实际感受出发、从公众的反应出发来考虑我们的工作思路?我们在《地震监测条例》里面,要求水电开发业主建设水库地震监测台网,但总有部分业主积极性不高,除了想节约开支外,他们往往是仅从大坝安全出发考虑,认为只要把大坝抗震能力提高就够了,既然小震不能对大坝安全形成威胁,那么建台网监测地震的意义不大。我个人认为,构造型也好,非构造型也好,如果水库诱发地震对库区群众的正常生产生活产生了影响,那么库区当地居民应该对发生的地震有“知情权”,水电开发业主也应承担相关的社会责任。如果我们过多的强调水库诱发地震影响小,而放松了对地震监测的重视——设想发生一次2.5级的地震,房子摇晃、墙壁裂缝、老百姓受到惊吓,而业主没有建设专用的水库台网,仅靠省地震局专业台网的监测能力,对这么小的地震很可能监测不到。如果我们只是报告政府说地震很小,破坏不大,那样是没有办法向老百姓交代的。所以希望水电系统的同仁们对水库地震的监测工作更加重视。

主持人:下面请水利部农电局樊新中处长发言

繁新中:这次论坛搞得非常成功,各位院士和专家在深层次上进行了剖析和分析。我认为已经讲的很清楚了,但是下一步有两个问题;一个是水电开发的总体思路,还有一个就是灾后恢复重建的问题。今天的这个论坛在这两个方面的意义比较重大。

水电开发的思路和机制,我觉得刚才张秘书已经讲得很清楚了,今天各位媒体和记者也来了。希望把道理给公众讲清楚了,减少一些负面不科学的东西,不清楚的东西。避免公众对水电建设的不理解和不必要的担忧。当然,不知者不为过,过去我们正面的声音确实弱了一些。今后,我们在加强正面科学知识的普及的同时,也还要注重进一步地重视水电站建设的安全,完善一些标准化的机制,还是非常重要的。

第二,在灾后重建的规划中,包括重建中,它本身是一个系统工程。更应该侧重地方的经济发展,包括农民的利益、生态建设、环境保护。因为咱们都看到了,山河再造等下一步的开发是一个整体的系统,我们要对其有整体的重视。重点之一是要加强小型水电站的恢复,小水电在地方经济发展的过程中的贡献也是非常重要的,但是他们建设标准低,没有抗风险的能力。灾后重建的过程应该予以足够的考虑,重视。

主持人(贾金生):因为时间非常紧,今天也来了媒体的记者和有关方面的专家。论坛是搭建一个平台,使通道畅通,有些东西要在会下进行沟通和交流。下面先请人民日报经济部的高级记者高云才发言。

高云才:今天时间很紧张,作为媒体工作者,根据我个人的体会我仅仅简单的强调两点。

第一,舆论思考。水电话语权是新时期党的水电建设方面的执政能力的体现。牢牢把握水电话语权就是牢牢把握舆论方向,体现党和人民群众的根本利益,这一点非常重要。

第二,经济思考。一是减少一次性能源消耗,构建绿色能源,改善能源结构,目前主要得靠水电。道理不细说了,这是我们国家能源现状的特点。我们必须坚持正确的舆论,科学的论证,有序的工作。今天这个论坛,是一个很好的关于水电开发的领导、专家座谈会。社会上在地震和水电、大坝关系上的一些模糊认识,专家和院士们都给予了很好的解答,这些是非常必要的。

主持人(贾金生):人民日报高主任多次写大块文章对水电的整体发展起到了很好的作用。下面还有哪位有问题,想发言?

中国网陈山:我也认为咱们这种论坛是非常必要的,用高主任的话说就是掌握水电的话语权,你不说的话,很多不科学、不正确的东西就占到舆论的主流了,我们科学的声音应该先主动的站出来。

地震后举办的发布会经常介绍有几千座水电站发生了危险,有多少有濒临溃决,等等。但是客观的专家的声音很弱。从记者的角度来说,难免会认为这是主流,认为水坝是可怕的,认为它可能一下子就危机到了老百姓的安全。现在经过解释,大家就清楚了。经过我们科学家的嘴说出来,让大家明白了,其实受到损失最大的并不是水坝、水库。如果有人去过灾区的话,当地几乎没有一栋民房是安全的,但是我们有的水电站震后很快就能发电,说明水电站的抗震性能很不错,这恐怕是需要大力宣传的。这就是要让正确的舆论掌握话语权,我希望这种论坛多举办,多给大家正确的声音,用科学来武装自己头脑。谢谢。

人民网 马丽:我提一个问题,请问陈院士,刚才谈到全球10万水库中,普遍认为引发的地震的概率不到1%,这个1%是说百米左右的坝占水库的比例,还是说基于每年的1%,我想再核实一下?

陈厚群:是全世界的水库总数与全世界大家认为水库诱发地震的数量的比例。

央视科教频道记者 王燕京:我看到报道说,咱们的水电工程大约的寿命年限是100到200年,我们在做地震的设防的时候,要根据多少年的历史参数?

陈厚群:(没有对话筒,声音不清楚)对重大水电工程,我们的设防是100年2%的概率,大约相当于4785年。小震的目标是不坏,中震可修,大震不倒,这是指的整体,因为我们现在相应的目标规范的第一条就写,遭遇这样地震的时候,只发生可修复的损坏。我不知道说清楚没有,大概就是这样。但是,注意还有一个问题,就是5千年一遇,并不等于一两百年之间不能发生,尽管概率上是5000年一遇,也可能很快就发生。

主持人(贾金生):由于时间的关系,还有很多的同志有问题,我们利用吃饭的时间,在会后再进行探讨。

网络科普联盟 阎伟:刚才有的专家发言的时候,提到了网络,我想提一条建议,今天我们报告的里面有哪些内容可以在网上发布?请专家做好专业性的把关,特别是有些提法是不是很准确,清特别说明。我们应该用辩证唯物主义的观点来思考问题,我认为专家之间某些不同观点的争论在这个屋子里是可以的,如果拿到网上争论可能就会添乱,要掌握好这个度,我就这一个建议,谢谢。

主持人(贾金生):下面我们再请中国地震局监测预报司吴书贵副司长给大家讲话,大家欢迎。

吴书贵:听了各位专家和领导的讲话,学了很多的东西,来之前没有准备这方面的工作,针对我本人来讲,我对大坝的了解非常少。既然来了,我想谈三点感想:

第一点感想,发展绿色能源是实现我们国家可持续发展的重要内容,最近十几年我们国家开始水电建设,核电、风能和太阳能也在积极推进。水电方面的工作肯定要推进。这是大的方向,也是毋庸置疑的,关键是如何平衡这个关系。

第二点感想,我们发展必须要立足于我们的基本国情和我们目前的一些科学认识,否则可能对我们今后的工作会造成后患。就水电建设来说要考虑我们的基本国情,我国地震强度很大,分布很广,烈度很高。我们国家水电建设方面还是比较成功的,包括这次汶川地震,大坝本身没有什么大的问题,但周围的民房包括一些基础的设施却造成了很大的破坏,这是我们要承认的一个情况。我们对于地震发生规律的认识,还是非常的有限。过去很多人认为汶川的断层不怎么活跃,主要是根据历史上的认识,也就是说我们现在对地震的认识,确实还是存在着一些局限性的。对于水库地震诱发还是触发的问题,我想讨论的意义也不是特别大。只要是地震在这个库区发生,就可能会带来一些破坏和灾害,核心就是说我们如何在坝的设计和选择上,避免这些问题,这可能是最主要的。水库诱发的地震有一个特点:震源很浅,四级左右就有6度烈度左右的破坏,五级左右甚至就会有8到9度的破坏。这对周围的一些建筑的影响还是很大的。这一基本情况,一定要纳入到考虑的范围之内。

第三点感想,我们还是要深刻和慎重地总结汶川地震的经验,刚才很多专家都讲了很多,里面有很多可借鉴的经验。一是我们的大坝水电设施经受住了考验,这是一个核心的问题。二是大家在讨论问题的时候最终关注的是坝的本身,有没有出情况。假如说紫坪铺水库大坝不是和断层平行,或者说断裂带几百公里穿过去了,会是一个什么情况?我们在考虑经验的时候,要对具体的问题做一些细致、深入的探讨,不能说这次挺好,坝没有坏,大家就欢呼雀跃了。实际上我们在今后坝的设计和水库的建设上更多地要深思未来如何发展的问题。这里包括周本刚刚才提到的选址问题,核心就是要研究、要避开。另外一个方面就是说,我们可能对安全的监测要时刻跟上,同时要跟着分析。只有这样,一旦发生情况,才能有所准备。我的基本想法是:水库我们还是要建,但是一定要加强研究,一定在安全方面做一个系统周密的策划。有没有大的滑坡体?如果有一个大的滑坡,一下冲到水库最深的地方,这个水一下就挤出去,我不知道后果是什么样的?我们怎么去衡量?我们大坝本身的安全,确实是想得很深很透,但是还有没有别的隐患也要有所考虑。

简单地谈这么几点感想,谢谢大家。

主持人(贾金生):感谢吴司长。我们的《绿色能源论坛》国家发改委能源局的同志一直是都非常的关心,能源局原来的徐锭明局长也几次来指导我们这个《绿色能源论坛》。使我们能朝着正确的方向,对关键的问题、重要的问题、热点的问题形成一个探讨的平台,进行良好的沟通。还有一些专业的人员和媒体各个方面的领导、宣传报道的人员能够有一个很好的沟通。我觉得这个形式还是要各个方面共同地关心。史立山司长非常忙,这一段时间经常出差,昨天晚上刚刚回来,今天一早就匆匆忙忙地来到会上,非常的辛苦。下面我们有请史立山副司长讲话。

史立山:很高兴参加论坛。因为我也是水电界行内的人,对水电也有偏好。陈厚群院士是我的老师,我是陈老师的研究生。每个人都有偏好,要真正做到完全客观是非常难的。包括对地震、水电与环保、水电与移民一系列的讨论,难免是智者见智,仁者见仁。我们的学会和科普联盟已经做了几次关于绿色能源和水电建设的论坛了,我几乎每次都参考,我觉得很有意义。这是大家交流和相互切磋的机会。对于客观世界的认识确实很难,现在到底我们认识到什么样的水平,还很难说。

我们水电与地质,也存在着某种关系。有人说汶川地震就是水电站引起的,其实很多有大地震的地方,根本就没有水电,怎么也能发生大地震。唐山为什么发生地震?

再一个就是说,建了水电站,100米、200米水头,相对地球的力量来讲是微乎其微的。所以,不应该简单地讲地震发生和水电建设联系有多么密切。我觉得社会上的一些人的一些不负责任的说法,确实存在着误导。所以,今天这个论坛很有意义的。就是要通过一些顶级的专家和长期从事研究的科学家,用震后实地考察的一系列事实,来给新闻媒体朋友说明情况。希望新闻媒体朋友能够把大家研究的成果,把地震后水电站的实际情况让社会上有所了解,能够知道真相。当然,这些也不是保证完全百分之百的正确,但是它起码反映出了一些实事。一些与以前社会上广泛传播的内容,不大一样的事实。经过这次会议的交流,希望媒体可以把这样一些情况让社会能够了解,把各方面的声音都让群众听到,让大家去判断。这样肯定比过去一边倒的宣传要好。

汶川地震确实是一个地球内部反映外在的表现,地球的内部是怎么样来运行的,大家搞不清楚。有人说是地球板块在运动,但那也只是一个学说,并不是一个理论,没有人可以说很清楚。还有一种很重要的学说,就是燃烧学说。认为地球内部有很多的铀元素和镀元素不断的原子反应。到一定的程度就会爆发,爆发之后就会产生地震。这也是学说,这样一个学说怎么样,谁能下一个结论?正因为这不是一套完整的理论,所以我们就不可能去准确的预测地震。你就不知道地震什么时候发生。如果要是能知道就好办了。人走了,房子塌就塌了。地震确实是一个很复杂的事情,人类再有几百年还不能完全搞清楚地震,也是有可能的。

今天的会议通过专家的介绍,起码可以从目前有限的理论和地质实践,来看分析了水电站抗震的功能。通过介绍汶川地震桥梁塌得很多,公路损坏得也很多,楼房垮塌得也很多,尽管水电站也有损坏,但是相对来讲抗震性是最强的。朱院士讲的很有道理。我当时在想,水电大坝不用想也比其它建筑物安全,一个混凝土大块与一个桥梁、一座房屋相比肯定安全,这是一个常识的问题,似乎不用理论来精确地计算。今天,朱院士是通过精确的计算,说明水电大坝的抗震能力是很强的。

此外,刚才专家也提到了,这次地震中不仅水坝没有垮塌的,没有造成次生灾害,而且和天然河道中大量的堰塞湖相比,它是具有防治堰塞湖溃决的次生灾害的作用。当然,地震后很多水电站也不能发电了,但是,大多不是因为它自己破坏了,更多的是由于输电线路和一些附属设备受损引起的。所以,现在看来水电站大坝、厂房本身的抗击地震的能力都是比较强的。至少在目前的情况下看是这样的,发生了这么大的地震,没有一个带来次生灾害。

同时,这次地震也暴露了很多的问题。这个问题很多是软的问题。管理的方面的。比如说发生地震之后,大家惊慌失措了。一些电站本来有人,但是没有把对外的通讯和应急的机制运用起来。没有及时地传达出信息来。特别是在通讯方面,没有很好地和外面沟通。里面实际上没有问题,但是,当时外面人很着急。也出现了一些大家认为比较荒谬的事情。例如,我看到一个单位给总指挥部的报告,认为某水坝不安全,建议把这个水电站的大坝炸掉。不知实行这样的措施有什么意义,即便就是最后大坝全塌了又能怎么样?恐怕还没有你主动炸掉大坝后的破坏性大,为什么要炸它呢?而且里面可能还有人。本来很常识的东西,当时却出现了很荒谬的判断。我觉得这一个可能是缺乏科学知识,对水电大坝有莫名奇妙的恐惧,一个也可能是推卸责任。

地震暴露了我们的社会管理方面确实出现了很多的问题,我觉得这些问题也应该总结。最近,我们也要求设计单位、科研单位在一起研究,如果在建一个大坝的时候,万一发生地震次生灾害,下游的人怎么去疏散?疏散的道路、疏散的位置也应该有准备。我们在做设计的时候,要求增加这样一个内容。发生事故以后应该要采取一些什么样的处理的措施,尤其是下游的这些人群,还是要有一些人员的安全疏散的道路、方向位置。这个是否应该预先考虑布置一些,我想类似这样一些东西,也给我们水电在建设提出了很多新的要求。

当然解决了这个问题,我们并不能解决现在西南水电地方争论的问题。现在这方面的争论非常的多,而且一些明显不够科学的说法却经常在媒体上广泛传播,甚至影响到了国家的政策。现在国家拉动经济,加大公路建设、加大铁路建设,但是谁也不敢提水电。这个也很怪,说明社会舆论上对水电还有很多不理解的地方。其实不应该这样,刚才有专家发言中也讲了,过去很多对西南地震高发区绝对不能建设水电的看法,对紫坪铺水库一旦遭遇地震后果“不堪设想”的预测,都已经被大地震证明是错误的。还是我们的尊重科学的建设者的说法是准确的。

今后我们确实需要有管理、决策、社会的上下信息的沟通,大家都可以在尊重事实的基础上反映情况,表达看法。像今天我们所谈论水坝与地震这件事,通过大量的震后调查,基本上就是可以说清楚的。水电的抗震能力是经受住了考验的,发生的地震和建设水电之间也没有必然的联系。还有专家提到,我们的潘家铮院士强调即使是由水库触发了较大的地震,也是提前释放了地震能量。未必一定是坏事。

我们觉得水电今后还是要继续地开展一些深入的研究工作。这些年,包括我们研究的单位都在忙于工程,工程也比较多。工程实际的困难也比较多。我们在忙于工程建设,可能对一些研究就忽视了。不仅是工程,技术也要研究,特别是对一些软的东西也要研究,除了一些硬性的管理,环境的保护、环境的技术之外,对水电改善能源结构的作用也要研究。目前水电在全球都是最主要可再生能源,不充分开发、利用可再生能源,我们未来的能源怎么办?我觉得现在还看不出来真正解决能源问题的方案。大家都说最可行的是将来的核聚变,50年可能出结果,很多国家正在研究,但是我们目前还都看不到结论。我们所能实际看到的是可再生能源,现在还是觉得水电是有可能解决我们相当大部分的能源问题的。此外,还有我国水资源调蓄的问题,也还需要建设大型水库。

从我国水电开发的条件来讲,大家担心的问题,除了地震,还有环境。移民已经很少了。全部水电开完了,移民也就百万来人。现在,我国现代化过程中每年正常转入城市的人口就比这多得多。当然,在实际移民过程中,还要解决一些实际的问题。我们现在从过去的遗留问题反思改进。有的采用土地长期地给补偿。移民不种地了,一亩地该收入多少钱,就按期给你多少。老百姓的生活问题还是可以解决的,水电站完全有这个能力把他的生活解决。当然,对于人来讲,没有事干也不行。常言道:无事生非。光保证收入也还不行。要在解决他的生活、出路的同时,还要正确引导就业。当然,这也是整个社会最难解决的事情。

这次金融危机已经引起了很大的沿海的打工族的回流等社会问题。我想这些问题都不是我们一下子能够解决的。总的来讲,社会的改革开放,社会的多元化是一种趋势。社会的管理非常的复杂,对政府和领导怎么样决策带来很多问题。我们现在也在探讨。现在全国正在落实科学发展观,解放思想的大探讨,什么叫解放思想,解放思想就要实事求是。怎么就是实事求是?我们讲能源的可持续离不开水电,充分开发利用水电,尽量节约不可再生的资源是科学发展观。我们一些强烈反对水电的人,他们说自己也是落实科学发展观。大家都可以用同个词来讲,所以,这个事在当前的情况下似乎很难一下子完全说清楚。然而,争论并不可怕,就怕我们的争论所依据的信息不对称。

所以,今天这个论坛,通过对震区的实地考察汇报,媒体可以反映一下第一线的水电和地震工作者的一些见闻、体验和观点,平衡一下以往那些比较片面地宣传。或许能够让公众对地震后的实际情况,有一个比较全面的了解,让更多的人能客观地评价这件事情。这是我们会议很重要的目的。希望新闻工作者充分发挥出你们的社会作用,因为通过你们才能够让更多人了解真相。非常希望大家能够比较客观公正地反映一下这次汶川地震和水电之间的关系,让更多的人能够深入地思考一下这个问题,在全面了解情况的基础上做出自己的判断。我觉得如果能够达到这样的目的,我们今天的论坛也就是非常成功的。谢谢大家。

主持人(贾金生):感谢史司长的讲话,他的讲话听了以后我很受启发,最近我到英国考察洪水的事,顺便了解英国能源的情况给大家报告一下,英国是后工业化时代,经济危机他很担忧的事一个是没工作,一个是存在银行的钱不兑换,就是这两个事,同时来讲,他非常忧虑的是气侯变化,温室气体排放和发展模式的问题,是高速的发展还是低碳经济的发展,所有都往这个上来靠。我们国家搞的十年规划,五年规划,英国给我的印象非常深。他要前瞻100年,还不能停留在理论层次,还要一个一个方格地算,把地面10公里的方阵点上格,各个地区的发展模式是什么影响,这个对我的印象是非常大。

第二个非常大的震惊就是2020年计划停掉核电和煤天然气发电,现在是三分之一的核电,三分之一的煤和天然气,依靠可再生能源是未来的根本方向,目前除了水电发展很快还有风能以及其他的新能源。所以,如果把眼光放长一点考虑发展的模式,我们中国路该怎么走,确实值得我们思考。好今天的论坛到此结束。

(结束)

, 一天当我们对地质构造和地震机理的研究已, 经达到了一个相当高的水平之后,在某些关键部位进行高压注水,完全可能成为一种,提前释放地震能量,避免大地震出现的有效方式。今天,虽然我们还没有能力主动地、有意识的这样去做,但是,人造水库的蓄水却有可能在某种程度上,有意无意的起到用高压注水触发地震,提前释放地震能量,减小震级的作用。这种说法,应该是成立的。

遗憾的是我们现在还没有能力如愿以偿的利用水库触发地震(即高压注水)的办法,主动的减小自然地震的灾害。即使我们所修建的大水库,就是处在高地震区内,我们也很难保证它能构成对基岩断层高压注水、触发地震的目的。

例如,我们2005年建成蓄水的紫坪铺水库,根据地震监测的数据已经表明,建成前后地震的频率和强度几乎没有发生太大的变化。这说明紫坪铺水库的蓄水,完全没有构成对水库的断层高压注水的情况。假设当初紫坪铺水库恰巧具备了向地下断层高压注水的条件,那么很可能会在2006年该水库达到蓄水最高峰的时候,就触发出龙门山中央断裂段的一次地震,让这次汶川大地震的能量得到提前的释放。如果那样的话,恐怕震级和损失都不会有现在这么大。

我们假设紫坪铺水库2006年真的触发了龙门山中央断裂带的地震,那么震中的位置一定是在水库渗透压力所涉及的范围之内,而不应该在现在距离紫坪铺17公里处。如果真的那样的话,很可能会刷新世界上最大的印度柯伊纳水库触发6.5级地震的纪录。也许是一系列的强烈地震,也许还有7级以上的大地震,也一定会造成较大人员财产伤亡。更会有对水坝抱有反感的人,跑出来大声指责紫坪铺水坝。但是,很少有人会想到它提前释放了龙门山中央断裂带地震能量的积极作用。现在,很不幸,就因为当年紫坪铺没有能把地震触发,地震的能量继续的积累,所以,今年才发生了这次汶川大地震。因此,面对指责紫坪铺水库引发了汶川地震的谣言,我们潘家铮院士的回击非常巧妙、非常科学。即便真的是水库触发了地震,我们也应该庆幸,否则,等待我们的可能是未来8.5级的更大的地震。

总之,从科学的态度出发,我们现在不应该盲目指责水库触发地震,而应该更加关注如何去掌握和控制水库触发地震,争取早一天实现有意识的利用水库触发地震的办法,降低自然地震灾害的目标。

三、西南地震高发区能否建设水电站?

我们要回答这个问题,当然首先要搞清楚以往我们在西南地震高发地区所建设的水坝、水电站的安全性到底如何?

3.1关于水坝的安全性争论已被地震的现实所证明

在地震区建造水坝的安全性一直是全社会最关心的焦点问题,因为,地震后如果水坝垮塌,一定会造成比地震还要大得多的次生灾害。所以,地震后水坝的安全性如何,仍然是我们社会最关心的。但是,应该承认我们尊重科学的水坝建设者,与喜欢炒作反坝的极端环保人士,对此有着截然不同看法。例如,在西南地区地震高发区能不能建设大型水电?紫坪铺水电站的安全性如何?等问题上一直都存在着尖锐的分歧。

支持建坝的观点,例如:在联合国北京水电与可持续发展论坛上,陈厚群院士,通过科学地分析,最后的结论是:在西南地区对高拱坝的抗震安全,并不存在难以逾越的技术障碍。

而一些反对修建水坝的同志多次向中央领导写信,强调:西南地区是地质环境风险最高的地区,不能开发建设大型水电工程项目。

关于紫坪铺水电站的安全性如何?非常典型的(-中国国家地理2004年11期)(河流专辑)的一篇名为《巍巍大坝,安乎危乎?》文章说 “四川岷江上的紫坪铺水库坝高156米,库容9.63亿方,其上游还有一系列的梯级大坝,面对岷江上游曾多次发生7级以上地震的强震区和大规模山崩堵江溃坝的历史背景,一旦类似叠溪、松潘大地震的事件重演,后果将不堪设想。”。

而一些负责建坝的工程技术人员们则告诉公众说:现代人们既然可以在东京、洛杉矶这样的地震高发区放心的建设大楼,我们不必担心水坝的抗震能力。就现有的工程技术水平而言,只要正确的认识到了地震的强度,人们完全可以采用相应技术手段,避开地震的断层,解决水坝的抗震问题。

实践是检验真理的最好标准。5月12日,就在距离紫坪铺水库17公里的汶川,确实发生了比反坝精英们多次威胁说“后果不堪设想的”松潘大地震还要大得多的8级特大地震。然而,被他们点名警告的“四川岷江上的紫坪铺水库高坝”,不仅没有发生任何“不堪设想的后果”。而且,还在地震中立了大功。

例如,紫坪铺水库形成的宽阔水面,为地震后道路的严重塌方和空中气候受阻的救灾提供了可靠的水路保障;震后不几天(5月17日)紫坪铺水电站就率先恢复发电,为灾区的抢险救灾提供了巨大的帮助;不仅如此,水库的11亿库容,成为目前危机四伏的众多堰塞湖的最后屏障,保障着整个成都平原免受堰塞湖溃决洪水的威胁。

尤其让人感到欣慰的是,紫坪铺这种成功抵御特大地震的现象,并不是偶然的特例。而是这次所有处在强地震区域内的水坝、水电站,都不负众望的经受住了特大地震的严峻考验。除了紫坪铺是一座高面板堆石坝之外,震中地区的沙牌水电站是一座132米高的混凝土高拱坝、碧口水电站是一座101米高的土石坝、宝珠寺水电站是一座132米高的混凝土重力坝。这几座同样处在汶川震中地区,同样经历了超过地震设防的烈度地震百米以上的高坝,几乎囊括了我国西南水电建设的各种坝型。事实正如当年陈厚群院士在联合国大会上所预言的:在我国西南地震高发区,建设高坝大库不存在难以逾越的技术障碍。

3.2“地震发生之后,洪水到来之前”的炒作已经穿帮

震后就在5月14日,水利部专家检查组考察紫坪铺后立刻“向社会发出通告,紫坪铺水库大坝结构稳定、安全”。应该说这次大地震的烈度确实已经超过了紫坪铺水库的设计标准,但是,根本没有发生极端组织所预料的情况。一些极端环保组织和反坝人士却不肯承认自己的失败,还要继续编造“地震之后。洪水到来之前,真正的危险还在后面”等等危言耸听的谎言,甚至联名呼吁要求“停止西南水电建设”。

事实胜于雄辩,当时科学工作者们没有去对那些极端人士所编造的危言耸听的谎言较真。因为我们始终相信,事实很快就会证明一切的。现在汛期已过,所有的大坝仍然安然无恙,那些危言耸听的谣言自然就破产了。不等别人说什么,造谣者们好像自己就已经坐不住了。例如,前不久联名呼吁停止建坝的人员之一曾经再次发表文章呼吁“西南水电开发应该建立地震监测”。这里,我们则不难看出来,这些人显然已经悄悄地把他们地震后不久联名要求的“暂缓甚至停止批准和建设大型水坝”的呼吁给否定了。不再要求什么“停止建设”了,而是呼吁要在建设水电站的同时,必须建立地震监测系统。其实,对于重要的水电站我们国家04年就规定必须建立地震监测系统了。放马后炮?也不知道是那些极端组织真的不了解情况,还是他们为了给自己找台阶下,故意要说些掩人耳目的废话。

3.3西南地区地震带上到底能不能建水电站?

回答这个问题之前,我们先要区分地震带与地震断层的区别。断层是一条线,是完全可以躲开的,也是我们工程建设必须躲开的。前面很多专家也都反复提到了,不躲开断层的建筑物极为危险。但是,断裂带是一个区域,而且各种断裂带交织在一起,是一个非常广泛的区域。因此,人们想躲开地震带的可能性不大。这里恐怕我们首先需要回答在地震带上能不能建城市?能不能住人的问题。尽管,没有人愿意生活在地震的危险之中。然而,让所有的人类建筑物都躲开地震带几乎是不可能的。汶川大地震之后,人们在恐慌之中曾经对是否汶川县城是否应该整体搬迁,进行过激烈争论。然而,冷静下来之后,这个问题基本上已经不再争论。从世界范围来看,不管是美国的旧金山、日本的东京,还是中国的唐山都有断裂带,都是地震高度危险区,但是,人们还是选择了继续在那里生活。我们所面临的世界就是这样残酷。地球上的土地面积是极为有限的,在巨大的人口压力面前,我们人类不可能躲开所有的地震断裂带。就连比我们人口压力小得多的美国都做不到,我们更做不到。

那么断裂带上人到底能不能生活呢?就在我国汶川大地震发生几天以后,我们东临的日本,也发生了一场7.2级的大地震。然而,让人吃惊的是日本的大地震仅仅有不到10个人丧生。这种现象并非偶然,几年前美国的旧金山发生的特大地震,同样也只有少数人丧生。世界上几乎所有的地震记录都表明,发达国家的地震死亡人数,总是大大地少于欠发达国家和地区。从这个意义上来说,我们很难说清楚,我们在大地震中失去的十万条鲜活的生命,到底是算死于地震,还是死于贫穷和落后。很显然,我们人类发展的历史已经充分证明:和所有的自然灾害人类必须面对一样,地震灾害的发生不可避免,完全躲开地震带的幻想也不可能实现。只有我们人类的科学发展,建造能够抗震的建筑物,才是抵御和战胜地震灾害的最有效手段。

令我们感到十分庆幸的是,与普通的房屋工民建物不同,我国大型水电站和水坝的开发建设普遍比较晚。所以,尽管我们国家的普通工民建筑物的质量,与国外相比还具有较大的差距,但是,在大型水坝的建设上,我们的国家在世界上不仅没有落后,而且还比较的先进。所以,如同国外大地震后只有几个人丧生一样,相对来说,我国西南水电大坝的抗震安全性是可以令人放心的。这一点已经在汶川大地震中得到了足够的证明。

此外,不适应人类居住的地方,未必就不能进行工程开发。根据国土优化利用的原则,有些不适宜人类居住的地区,恰恰适合进行工程开发建设。例如,遭受灭顶之灾的北川县城,在这次大地震之前,也曾经考虑如何整体搬迁的问题。类似的情况在西南地区绝不仅仅是个案。普通公众也许不知道,几年前曾经引起社会巨大关注的瀑布沟水电站,之所以要淹没搬迁汉源县城,其最重要的原因之一,就因为汉源县存在着巨大的滑坡隐患,非常需要整体搬迁。遗憾的是,由于公众不了解情况,加上反坝组织的造谣、策动,瀑布沟水电站的建设中出现了较大移民矛盾。这种冲突一度严重影响了我们在西南地区继续利用水电建设,搬迁其它具有地质危险城市的信心。地震之后,为防止人民生民财产的重大损失,这种用水电开发帮助危险城镇整体搬迁的执政为民的精神,是不是应该得到进一步的发扬?非常值得我们深思。因为,事实已经告诉我们,即使在西南地震带上,在那些不适宜人类居住区的危险区域,我们反倒可以加大水电开发的力度。这样才能真正做到优化配置和利用国土资源,实现科学发展。

那么,在地震带上,在西南地震高发区,到底能不能建设开发建设水电呢?结论是“在技术上没有不可逾越的障碍”。2004年我国专门研究水库触发地震的陈厚群院士就在联合国的会议上,向全世界庄严的宣布了这一结论。今天,经过大地震的实际检验,很多疑虑已经打消,各种污蔑水电建设的谣言已经被揭穿,我们专业人员对西南水电建设的安全性更加有把握、有信心。然而,在思想和观念上,到底是选择科学发展的方法,还是迷信敬畏的态度应对自然灾害,则要取决于我们的每一位公民和决策者的智慧了。

主持人:下面请中国地震局王飞处长发言

王飞:今天陈厚群院士的报告让我们从机理上对水库诱发地震的类型有了比较清晰的认识。现在来看,非构造型地震震级不大、对大坝周边不会造成威胁,对于构造型的地震,大坝的抗震能力在此次汶川地震中得到了检验,但并不是说我们在水库地震安全问题上就可以高枕无忧了。近年来国内发生的一些重大突发事件表现出以下几个特点:第一、公众对社会安全类突发事件日渐关注;第二、网络、移动通讯的普及使得信息扩散速度很高;第三、地方政府对信息报送都十分重视。而水库诱发地震、震源浅、烈度高,很小的地震库区就有感。经常是发生2级多的地震,当地政府就会给国务院打报告,中央领导作出批示。

自己有些不成熟的考虑,是否应该对我们的工作思路进行调整?学习科学发展观、强调以人为本,那么水库地震监测工作是否应该从库区人民的实际感受出发、从公众的反应出发来考虑我们的工作思路?我们在《地震监测条例》里面,要求水电开发业主建设水库地震监测台网,但总有部分业主积极性不高,除了想节约开支外,他们往往是仅从大坝安全出发考虑,认为只要把大坝抗震能力提高就够了,既然小震不能对大坝安全形成威胁,那么建台网监测地震的意义不大。我个人认为,构造型也好,非构造型也好,如果水库诱发地震对库区群众的正常生产生活产生了影响,那么库区当地居民应该对发生的地震有“知情权”,水电开发业主也应承担相关的社会责任。如果我们过多的强调水库诱发地震影响小,而放松了对地震监测的重视——设想发生一次2.5级的地震,房子摇晃、墙壁裂缝、老百姓受到惊吓,而业主没有建设专用的水库台网,仅靠省地震局专业台网的监测能力,对这么小的地震很可能监测不到。如果我们只是报告政府说地震很小,破坏不大,那样是没有办法向老百姓交代的。所以希望水电系统的同仁们对水库地震的监测工作更加重视。

主持人:下面请水利部农电局樊新中处长发言

繁新中:这次论坛搞得非常成功,各位院士和专家在深层次上进行了剖析和分析。我认为已经讲的很清楚了,但是下一步有两个问题;一个是水电开发的总体思路,还有一个就是灾后恢复重建的问题。今天的这个论坛在这两个方面的意义比较重大。

水电开发的思路和机制,我觉得刚才张秘书已经讲得很清楚了,今天各位媒体和记者也来了。希望把道理给公众讲清楚了,减少一些负面不科学的东西,不清楚的东西。避免公众对水电建设的不理解和不必要的担忧。当然,不知者不为过,过去我们正面的声音确实弱了一些。今后,我们在加强正面科学知识的普及的同时,也还要注重进一步地重视水电站建设的安全,完善一些标准化的机制,还是非常重要的。

第二,在灾后重建的规划中,包括重建中,它本身是一个系统工程。更应该侧重地方的经济发展,包括农民的利益、生态建设、环境保护。因为咱们都看到了,山河再造等下一步的开发是一个整体的系统,我们要对其有整体的重视。重点之一是要加强小型水电站的恢复,小水电在地方经济发展的过程中的贡献也是非常重要的,但是他们建设标准低,没有抗风险的能力。灾后重建的过程应该予以足够的考虑,重视。

主持人(贾金生):因为时间非常紧,今天也来了媒体的记者和有关方面的专家。论坛是搭建一个平台,使通道畅通,有些东西要在会下进行沟通和交流。下面先请人民日报经济部的高级记者高云才发言。

高云才:今天时间很紧张,作为媒体工作者,根据我个人的体会我仅仅简单的强调两点。

第一,舆论思考。水电话语权是新时期党的水电建设方面的执政能力的体现。牢牢把握水电话语权就是牢牢把握舆论方向,体现党和人民群众的根本利益,这一点非常重要。

第二,经济思考。一是减少一次性能源消耗,构建绿色能源,改善能源结构,目前主要得靠水电。道理不细说了,这是我们国家能源现状的特点。我们必须坚持正确的舆论,科学的论证,有序的工作。今天这个论坛,是一个很好的关于水电开发的领导、专家座谈会。社会上在地震和水电、大坝关系上的一些模糊认识,专家和院士们都给予了很好的解答,这些是非常必要的。

主持人(贾金生):人民日报高主任多次写大块文章对水电的整体发展起到了很好的作用。下面还有哪位有问题,想发言?

中国网陈山:我也认为咱们这种论坛是非常必要的,用高主任的话说就是掌握水电的话语权,你不说的话,很多不科学、不正确的东西就占到舆论的主流了,我们科学的声音应该先主动的站出来。

地震后举办的发布会经常介绍有几千座水电站发生了危险,有多少有濒临溃决,等等。但是客观的专家的声音很弱。从记者的角度来说,难免会认为这是主流,认为水坝是可怕的,认为它可能一下子就危机到了老百姓的安全。现在经过解释,大家就清楚了。经过我们科学家的嘴说出来,让大家明白了,其实受到损失最大的并不是水坝、水库。如果有人去过灾区的话,当地几乎没有一栋民房是安全的,但是我们有的水电站震后很快就能发电,说明水电站的抗震性能很不错,这恐怕是需要大力宣传的。这就是要让正确的舆论掌握话语权,我希望这种论坛多举办,多给大家正确的声音,用科学来武装自己头脑。谢谢。

人民网 马丽:我提一个问题,请问陈院士,刚才谈到全球10万水库中,普遍认为引发的地震的概率不到1%,这个1%是说百米左右的坝占水库的比例,还是说基于每年的1%,我想再核实一下?

陈厚群:是全世界的水库总数与全世界大家认为水库诱发地震的数量的比例。

央视科教频道记者 王燕京:我看到报道说,咱们的水电工程大约的寿命年限是100到200年,我们在做地震的设防的时候,要根据多少年的历史参数?

陈厚群:(没有对话筒,声音不清楚)对重大水电工程,我们的设防是100年2%的概率,大约相当于4785年。小震的目标是不坏,中震可修,大震不倒,这是指的整体,因为我们现在相应的目标规范的第一条就写,遭遇这样地震的时候,只发生可修复的损坏。我不知道说清楚没有,大概就是这样。但是,注意还有一个问题,就是5千年一遇,并不等于一两百年之间不能发生,尽管概率上是5000年一遇,也可能很快就发生。

主持人(贾金生):由于时间的关系,还有很多的同志有问题,我们利用吃饭的时间,在会后再进行探讨。

网络科普联盟 阎伟:刚才有的专家发言的时候,提到了网络,我想提一条建议,今天我们报告的里面有哪些内容可以在网上发布?请专家做好专业性的把关,特别是有些提法是不是很准确,清特别说明。我们应该用辩证唯物主义的观点来思考问题,我认为专家之间某些不同观点的争论在这个屋子里是可以的,如果拿到网上争论可能就会添乱,要掌握好这个度,我就这一个建议,谢谢。

主持人(贾金生):下面我们再请中国地震局监测预报司吴书贵副司长给大家讲话,大家欢迎。

吴书贵:听了各位专家和领导的讲话,学了很多的东西,来之前没有准备这方面的工作,针对我本人来讲,我对大坝的了解非常少。既然来了,我想谈三点感想:

第一点感想,发展绿色能源是实现我们国家可持续发展的重要内容,最近十几年我们国家开始水电建设,核电、风能和太阳能也在积极推进。水电方面的工作肯定要推进。这是大的方向,也是毋庸置疑的,关键是如何平衡这个关系。

第二点感想,我们发展必须要立足于我们的基本国情和我们目前的一些科学认识,否则可能对我们今后的工作会造成后患。就水电建设来说要考虑我们的基本国情,我国地震强度很大,分布很广,烈度很高。我们国家水电建设方面还是比较成功的,包括这次汶川地震,大坝本身没有什么大的问题,但周围的民房包括一些基础的设施却造成了很大的破坏,这是我们要承认的一个情况。我们对于地震发生规律的认识,还是非常的有限。过去很多人认为汶川的断层不怎么活跃,主要是根据历史上的认识,也就是说我们现在对地震的认识,确实还是存在着一些局限性的。对于水库地震诱发还是触发的问题,我想讨论的意义也不是特别大。只要是地震在这个库区发生,就可能会带来一些破坏和灾害,核心就是说我们如何在坝的设计和选择上,避免这些问题,这可能是最主要的。水库诱发的地震有一个特点:震源很浅,四级左右就有6度烈度左右的破坏,五级左右甚至就会有8到9度的破坏。这对周围的一些建筑的影响还是很大的。这一基本情况,一定要纳入到考虑的范围之内。

第三点感想,我们还是要深刻和慎重地总结汶川地震的经验,刚才很多专家都讲了很多,里面有很多可借鉴的经验。一是我们的大坝水电设施经受住了考验,这是一个核心的问题。二是大家在讨论问题的时候最终关注的是坝的本身,有没有出情况。假如说紫坪铺水库大坝不是和断层平行,或者说断裂带几百公里穿过去了,会是一个什么情况?我们在考虑经验的时候,要对具体的问题做一些细致、深入的探讨,不能说这次挺好,坝没有坏,大家就欢呼雀跃了。实际上我们在今后坝的设计和水库的建设上更多地要深思未来如何发展的问题。这里包括周本刚刚才提到的选址问题,核心就是要研究、要避开。另外一个方面就是说,我们可能对安全的监测要时刻跟上,同时要跟着分析。只有这样,一旦发生情况,才能有所准备。我的基本想法是:水库我们还是要建,但是一定要加强研究,一定在安全方面做一个系统周密的策划。有没有大的滑坡体?如果有一个大的滑坡,一下冲到水库最深的地方,这个水一下就挤出去,我不知道后果是什么样的?我们怎么去衡量?我们大坝本身的安全,确实是想得很深很透,但是还有没有别的隐患也要有所考虑。

简单地谈这么几点感想,谢谢大家。

主持人(贾金生):感谢吴司长。我们的《绿色能源论坛》国家发改委能源局的同志一直是都非常的关心,能源局原来的徐锭明局长也几次来指导我们这个《绿色能源论坛》。使我们能朝着正确的方向,对关键的问题、重要的问题、热点的问题形成一个探讨的平台,进行良好的沟通。还有一些专业的人员和媒体各个方面的领导、宣传报道的人员能够有一个很好的沟通。我觉得这个形式还是要各个方面共同地关心。史立山司长非常忙,这一段时间经常出差,昨天晚上刚刚回来,今天一早就匆匆忙忙地来到会上,非常的辛苦。下面我们有请史立山副司长讲话。

史立山:很高兴参加论坛。因为我也是水电界行内的人,对水电也有偏好。陈厚群院士是我的老师,我是陈老师的研究生。每个人都有偏好,要真正做到完全客观是非常难的。包括对地震、水电与环保、水电与移民一系列的讨论,难免是智者见智,仁者见仁。我们的学会和科普联盟已经做了几次关于绿色能源和水电建设的论坛了,我几乎每次都参考,我觉得很有意义。这是大家交流和相互切磋的机会。对于客观世界的认识确实很难,现在到底我们认识到什么样的水平,还很难说。

我们水电与地质,也存在着某种关系。有人说汶川地震就是水电站引起的,其实很多有大地震的地方,根本就没有水电,怎么也能发生大地震。唐山为什么发生地震?

再一个就是说,建了水电站,100米、200米水头,相对地球的力量来讲是微乎其微的。所以,不应该简单地讲地震发生和水电建设联系有多么密切。我觉得社会上的一些人的一些不负责任的说法,确实存在着误导。所以,今天这个论坛很有意义的。就是要通过一些顶级的专家和长期从事研究的科学家,用震后实地考察的一系列事实,来给新闻媒体朋友说明情况。希望新闻媒体朋友能够把大家研究的成果,把地震后水电站的实际情况让社会上有所了解,能够知道真相。当然,这些也不是保证完全百分之百的正确,但是它起码反映出了一些实事。一些与以前社会上广泛传播的内容,不大一样的事实。经过这次会议的交流,希望媒体可以把这样一些情况让社会能够了解,把各方面的声音都让群众听到,让大家去判断。这样肯定比过去一边倒的宣传要好。

汶川地震确实是一个地球内部反映外在的表现,地球的内部是怎么样来运行的,大家搞不清楚。有人说是地球板块在运动,但那也只是一个学说,并不是一个理论,没有人可以说很清楚。还有一种很重要的学说,就是燃烧学说。认为地球内部有很多的铀元素和镀元素不断的原子反应。到一定的程度就会爆发,爆发之后就会产生地震。这也是学说,这样一个学说怎么样,谁能下一个结论?正因为这不是一套完整的理论,所以我们就不可能去准确的预测地震。你就不知道地震什么时候发生。如果要是能知道就好办了。人走了,房子塌就塌了。地震确实是一个很复杂的事情,人类再有几百年还不能完全搞清楚地震,也是有可能的。

今天的会议通过专家的介绍,起码可以从目前有限的理论和地质实践,来看分析了水电站抗震的功能。通过介绍汶川地震桥梁塌得很多,公路损坏得也很多,楼房垮塌得也很多,尽管水电站也有损坏,但是相对来讲抗震性是最强的。朱院士讲的很有道理。我当时在想,水电大坝不用想也比其它建筑物安全,一个混凝土大块与一个桥梁、一座房屋相比肯定安全,这是一个常识的问题,似乎不用理论来精确地计算。今天,朱院士是通过精确的计算,说明水电大坝的抗震能力是很强的。

此外,刚才专家也提到了,这次地震中不仅水坝没有垮塌的,没有造成次生灾害,而且和天然河道中大量的堰塞湖相比,它是具有防治堰塞湖溃决的次生灾害的作用。当然,地震后很多水电站也不能发电了,但是,大多不是因为它自己破坏了,更多的是由于输电线路和一些附属设备受损引起的。所以,现在看来水电站大坝、厂房本身的抗击地震的能力都是比较强的。至少在目前的情况下看是这样的,发生了这么大的地震,没有一个带来次生灾害。

同时,这次地震也暴露了很多的问题。这个问题很多是软的问题。管理的方面的。比如说发生地震之后,大家惊慌失措了。一些电站本来有人,但是没有把对外的通讯和应急的机制运用起来。没有及时地传达出信息来。特别是在通讯方面,没有很好地和外面沟通。里面实际上没有问题,但是,当时外面人很着急。也出现了一些大家认为比较荒谬的事情。例如,我看到一个单位给总指挥部的报告,认为某水坝不安全,建议把这个水电站的大坝炸掉。不知实行这样的措施有什么意义,即便就是最后大坝全塌了又能怎么样?恐怕还没有你主动炸掉大坝后的破坏性大,为什么要炸它呢?而且里面可能还有人。本来很常识的东西,当时却出现了很荒谬的判断。我觉得这一个可能是缺乏科学知识,对水电大坝有莫名奇妙的恐惧,一个也可能是推卸责任。

地震暴露了我们的社会管理方面确实出现了很多的问题,我觉得这些问题也应该总结。最近,我们也要求设计单位、科研单位在一起研究,如果在建一个大坝的时候,万一发生地震次生灾害,下游的人怎么去疏散?疏散的道路、疏散的位置也应该有准备。我们在做设计的时候,要求增加这样一个内容。发生事故以后应该要采取一些什么样的处理的措施,尤其是下游的这些人群,还是要有一些人员的安全疏散的道路、方向位置。这个是否应该预先考虑布置一些,我想类似这样一些东西,也给我们水电在建设提出了很多新的要求。

当然解决了这个问题,我们并不能解决现在西南水电地方争论的问题。现在这方面的争论非常的多,而且一些明显不够科学的说法却经常在媒体上广泛传播,甚至影响到了国家的政策。现在国家拉动经济,加大公路建设、加大铁路建设,但是谁也不敢提水电。这个也很怪,说明社会舆论上对水电还有很多不理解的地方。其实不应该这样,刚才有专家发言中也讲了,过去很多对西南地震高发区绝对不能建设水电的看法,对紫坪铺水库一旦遭遇地震后果“不堪设想”的预测,都已经被大地震证明是错误的。还是我们的尊重科学的建设者的说法是准确的。

今后我们确实需要有管理、决策、社会的上下信息的沟通,大家都可以在尊重事实的基础上反映情况,表达看法。像今天我们所谈论水坝与地震这件事,通过大量的震后调查,基本上就是可以说清楚的。水电的抗震能力是经受住了考验的,发生的地震和建设水电之间也没有必然的联系。还有专家提到,我们的潘家铮院士强调即使是由水库触发了较大的地震,也是提前释放了地震能量。未必一定是坏事。

我们觉得水电今后还是要继续地开展一些深入的研究工作。这些年,包括我们研究的单位都在忙于工程,工程也比较多。工程实际的困难也比较多。我们在忙于工程建设,可能对一些研究就忽视了。不仅是工程,技术也要研究,特别是对一些软的东西也要研究,除了一些硬性的管理,环境的保护、环境的技术之外,对水电改善能源结构的作用也要研究。目前水电在全球都是最主要可再生能源,不充分开发、利用可再生能源,我们未来的能源怎么办?我觉得现在还看不出来真正解决能源问题的方案。大家都说最可行的是将来的核聚变,50年可能出结果,很多国家正在研究,但是我们目前还都看不到结论。我们所能实际看到的是可再生能源,现在还是觉得水电是有可能解决我们相当大部分的能源问题的。此外,还有我国水资源调蓄的问题,也还需要建设大型水库。

从我国水电开发的条件来讲,大家担心的问题,除了地震,还有环境。移民已经很少了。全部水电开完了,移民也就百万来人。现在,我国现代化过程中每年正常转入城市的人口就比这多得多。当然,在实际移民过程中,还要解决一些实际的问题。我们现在从过去的遗留问题反思改进。有的采用土地长期地给补偿。移民不种地了,一亩地该收入多少钱,就按期给你多少。老百姓的生活问题还是可以解决的,水电站完全有这个能力把他的生活解决。当然,对于人来讲,没有事干也不行。常言道:无事生非。光保证收入也还不行。要在解决他的生活、出路的同时,还要正确引导就业。当然,这也是整个社会最难解决的事情。

这次金融危机已经引起了很大的沿海的打工族的回流等社会问题。我想这些问题都不是我们一下子能够解决的。总的来讲,社会的改革开放,社会的多元化是一种趋势。社会的管理非常的复杂,对政府和领导怎么样决策带来很多问题。我们现在也在探讨。现在全国正在落实科学发展观,解放思想的大探讨,什么叫解放思想,解放思想就要实事求是。怎么就是实事求是?我们讲能源的可持续离不开水电,充分开发利用水电,尽量节约不可再生的资源是科学发展观。我们一些强烈反对水电的人,他们说自己也是落实科学发展观。大家都可以用同个词来讲,所以,这个事在当前的情况下似乎很难一下子完全说清楚。然而,争论并不可怕,就怕我们的争论所依据的信息不对称。

所以,今天这个论坛,通过对震区的实地考察汇报,媒体可以反映一下第一线的水电和地震工作者的一些见闻、体验和观点,平衡一下以往那些比较片面地宣传。或许能够让公众对地震后的实际情况,有一个比较全面的了解,让更多的人能客观地评价这件事情。这是我们会议很重要的目的。希望新闻工作者充分发挥出你们的社会作用,因为通过你们才能够让更多人了解真相。非常希望大家能够比较客观公正地反映一下这次汶川地震和水电之间的关系,让更多的人能够深入地思考一下这个问题,在全面了解情况的基础上做出自己的判断。我觉得如果能够达到这样的目的,我们今天的论坛也就是非常成功的。谢谢大家。

主持人(贾金生):感谢史司长的讲话,他的讲话听了以后我很受启发,最近我到英国考察洪水的事,顺便了解英国能源的情况给大家报告一下,英国是后工业化时代,经济危机他很担忧的事一个是没工作,一个是存在银行的钱不兑换,就是这两个事,同时来讲,他非常忧虑的是气侯变化,温室气体排放和发展模式的问题,是高速的发展还是低碳经济的发展,所有都往这个上来靠。我们国家搞的十年规划,五年规划,英国给我的印象非常深。他要前瞻100年,还不能停留在理论层次,还要一个一个方格地算,把地面10公里的方阵点上格,各个地区的发展模式是什么影响,这个对我的印象是非常大。

第二个非常大的震惊就是2020年计划停掉核电和煤天然气发电,现在是三分之一的核电,三分之一的煤和天然气,依靠可再生能源是未来的根本方向,目前除了水电发展很快还有风能以及其他的新能源。所以,如果把眼光放长一点考虑发展的模式,我们中国路该怎么走,确实值得我们思考。好今天的论坛到此结束。

(结束)

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