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王維洛:2023年甘肅積石山縣地震與積石峽大壩工程、黃河梯級開發、水庫誘發地震

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在谷歌地圖衛星照片上可以找到積石峽水庫大壩的位置和俯瞰圖像,但是在原位轉化為谷歌地圖,則積石峽大壩和垻後的水庫全部看不見了。同樣情況也發生在此河段的多座水庫大壩。

圖11:積石峽大壩工程,圖片來源:谷歌地圖衛星照片

圖12:看不見的積石峽大壩工程和水庫,圖片來源:谷歌地圖

從地理、地貌和地質學上說,所有的大峽谷都是地質斷裂所形成的,本來地質條件就十分複雜和不穩定。在地質不穩定的峽谷上建起大壩,垻高有高達100米或者超過100米,大壩上游的水位比下游高出幾十米甚至一百多米,那麼就是在大壩垻址上下造成了巨大的不均衡的壓力差。這麼巨大的壓力差加在一個地質斷裂上,本身就可能引起斷裂運動,誘發地震。高壩後面的水庫蓄水所形成的高水壓,使得庫水能夠進入深層斷裂的裂隙,使得斷裂更加容易滑動,滑動的距離也更大。按照杜運連等的總結中國垻高100米以上水庫發生地震概率為25%,積石峽水庫大壩工程誘發地震的可能性應該不會低於25%。

圖13:積石峽、積石山地震震央和積石山縣城,圖片來源:如圖所示

七、黃河上游的水電梯級開發

前面只談到積石峽大壩工程這一個水庫大壩工程。積石峽大壩工程只是黃河上游龍羊峽至青銅峽河段水電梯級開發25座中的一個。

黃河上游龍羊峽至青銅峽河段全長890公里(一說918公里),落差1400多米,在這裡規劃建設了25座大型水庫大壩工程,其中拉西瓦大壩最大壩高250米,龍羊峽大壩最大壩高178米,李家峽大壩最大壩高155米,公伯峽大壩最大壩高132米,積石峽大壩最大壩高103米……在龍羊峽至青銅峽河段幾乎平均每40公里就有一座高壩;在李家峽至積石峽河段更是平均30公里就有一座高壩。

積石峽大壩往西(往上游)至公伯峽大壩60公里,其中還有黃豐、蘇只兩座大壩。積石峽大壩往東(往下游)至炳靈大壩,直線距離10公里,中間還有大河家大壩。如此密集的水庫大壩建設,在中國也是非常少見。

在這裡要考慮的不是積石峽一座大壩工程對生態環境的影響,而是積石峽、黃豐、蘇只、大河家、炳靈等諸多大壩,甚至必須考慮這梯級開發的25座大壩的綜合影響。

圖14:黃河上游龍羊峽至青銅峽河段水電梯級規劃建設25座大型水庫大壩工程,圖片來源:如圖所示

圖15:黃河幹流黃河源至青銅峽河段梯級剖面示意圖,圖片來源:如圖所示

值得注意的是,有地震學者認為,梯級水庫在誘發地震方面,具有疊加效應。2012年,「探索國際」發表署名為約翰•傑克遜(John Jackson)的地質報告《中國西部的地震災害與水電大壩》。作者在中國進行水壩調查後,提出上述地震疊加效應,並假設了最壞的地震情形——一旦發生潰壩事件,海嘯般的力量將直接傳遞到緊鄰的下游水壩,導致致命的多米諾骨牌效應。約翰•傑克遜指出:「梯級方式建大壩,世界其它地區還沒嘗試過」。

此次甘肅地震央青海省民和縣中川鄉發生土石流,就發生在積石峽大壩與炳靈大壩之間的炳靈水庫的北岸。黃河梯級開發應該是造成土石流的最主要原因。

八、結束語

積石峽水庫大壩工程與2023年積石山縣地震幾乎滿足了上述全部水庫誘發地震的主要特特:大壩高度103米;水庫為日調節水庫,水位變化頻繁;庫垻區有活動斷裂;岩體深部張裂隙發育,透水性強;庫垻區歷史上曾有地震發生;地震震源深度淺;水庫地震震央烈度明顯高於同一震級的天然地震的震央烈度等等。黃河上游龍羊峽至青銅峽河段的梯級開發,起到了地震疊加效應。如果一座積石峽水庫大壩工程誘發水庫地震的可能性為25%,那麼黃河上游龍羊峽至青銅峽河段的梯級開發,特別是在積石峽水庫大壩上下游的密集建垻,就如范曉所言,這些大型水庫誘發地震的比率為100%。如今的問題不是誘不誘發地震的問題,而是誘不誘發破壞性強震或巨震的問題。

水庫大壩工程安全的核心不單單是大壩本身,更重要的是受大壩工程影響(如水庫誘發地震影響)的居民生命與財產安全。正如此次積石山縣地震一樣,在經歷了烈度為VIII度的地震後,據說積石峽大壩總體安全情況可控,震區內幾百座水庫大壩也經過所謂的檢查。但是震區幾萬間房屋倒塌,起碼148人失去生命,大壩工程的安全問題並沒有得到解決。在建大型大壩工程時中共政府總是宣傳:「建一座大壩、保一方安瀾、促一方發展、造一方民富」。通過積石山縣地震,人們看到了殘酷的真相是:「建一座大壩、毀一方家園、造一方墳塋、促一方返貧」。

水庫誘發地震是指因人工修建水庫、蓄水後水位變化引發的地震,是一種與人類工程活動相關的地質災害現象,它不是天災而是人禍。

後記

李世和是筆者在南京大學時的室友。他來自甘肅永登縣農村,是一位回鄉知青,擔任農村小學教師。永登縣是甘肅最貧窮的地區,就在積石山縣的北邊,與青海交界。大學畢業後李世和被分配到甘肅省建設廳,不久就被提拔為處長。接著被任命為永登縣縣委書記,回到家鄉領導脫貧,不久便死在任上。有人說他是死於肝癌,也有人說他是喝酒喝死的。筆者下鄉九年,知道縣、鎮級領導都能喝酒,他們最大的工作就是喝酒,和上級喝與下級喝,一天起碼喝幾頓大酒,大多數決策都是在酒桌上做出的。「出師未捷身先死,長使英雄淚滿襟」,世和室友英年早逝,令人扼腕。同學小喻說:「要是世和兄還在,必是西北GDP運動中的猛將」。

注釋

[1]Gansu earthquake: scientists in China believe they received an ominous signal days before,來源:南華早報,2023年12月20日,https://www.scmp.com/news/china/science/article/3245648/gansu-quake-scientists-china-believe-they-received-ominous-signal-days

[2]高清揚、溫璐:中國地震局:甘肅臨夏州積石山縣6.2級地震為逆沖型破裂,來源:人民網,2023年12月19日09:02,http://society.people.com.cn/n1/2023/1219/c1008-40142178.html

[3] M5.9–37 km WNW of LinxiaChengguanzhen, China,https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us7000ljvg/executive

[4]百度百科:12·18積石山地震,https://baike.baidu.com/item/12%C2%B718%E7%A7%AF%E7%9F%B3%E5%B1%B1%E5%9C%B0%E9%9C%87/63857970

[5]記者郭超凱、馮志軍、李江寧:甘肅積石山6.2級地震強度圖公布,中國新聞網,2023年12月22日22:12,https://www.chinanews.com.cn/sh/2023/12-22/10133811.shtml

[6]中國地震死亡人數增至148人,TRT,22.12.2023,https://www.trt.net.tr/chinese/hua-ren-shi-jie/2023/12/22/zhong-guo-di-zhen-si-wang-ren-shu-zeng-zhi-148ren-2079819

[7]Liz Lee、Qiaoyi Li、Ryan Woo:中國甘肅地震死亡人數上升,許多房屋倒塌,RNY中文,2023年12月20日,https://www.rnz.co.nz/news/chinese/505207/article

[8]高清揚、溫璐:中國地震局:甘肅臨夏州積石山縣6.2級地震為逆沖型破裂,來源:人民網,2023年12月19日09:02,http://society.people.com.cn/n1/2023/1219/c1008-40142178.html

[9]M5.9–37 km WNW of LinxiaChengguanzhen, China,https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us7000ljvg/executive

[10]江峰時刻:詭異!災難遲緩症的習近平為何對甘肅地震迅速指示?救援隊到場不到24小時撤離?救人還是封鎖?蘭州提前舉行同震級同震源預演?新疆甘肅不同一構造帶為何同時爆發同級地震?【江峰漫談20231221第787期】,2023年12月21日,https://www.youtube.com/watch?v=iik0hQV34ek

[11]記者黎小葵:甘肅地震秘密曝光?外媒揭中共正悄悄重建核試場,看中國網,2023年12月23日,https://www.secretchina.com/news/gb/2023/12/23/1052056.html

[12]記者李木子:6.2級人為地震?爆甘肅3個月前舉行大型演練,看中國網,2023年12月21,https://www.secretchina.com/news/gb/2023/12/21/1051909.html

[13]全國地震標準化技術委員會:水庫誘發地震危險性評價(Reservoir-induced earthquake hazard assessment),發布日期:2018年11月24日,中國安全生產協會網,https://china-safety.org.cn/Article/Detail_1145_26_1192_9_1273.html

[14]馬文濤、藺永、苑京立、李海鷗、徐長朋、羅佳宏:水庫誘發地震的震例比較與分析,地震地質,第35卷第4期,2013年12月,https://www.dzdz.ac.cn/CN/10.3969/j.issn.0253-4967.2013.04.020

[15]肖安予:水庫誘發地震若干震例的初步分析,華南地震,1982年,https://www.cgsjournals.com/zgdzdcqkw-data/swdzgcdz/1982/03/PDF/SWDG198203008.pdf

[16]科學時報記者王靜:陳厚群院士:三峽水庫蓄水和汶川地震無關,《科學時報》,2009年9月25日,https://www.cea-igp.ac.cn/Uploads/Attach/mrbj/2595218096.pdf

[17]陳顒:汶川地震是由水庫蓄水引起的嗎?中國科學D輯:地球科學,2009年,39(3):257-259,刊登在新語絲網,http://xysblogs.org/amsel/archives/4298,記者張素:專家:四川九寨溝7.0地震不是水庫地震,中國新聞網,2017年8月12日,刊登在中華人民共和國水利部網,http://www.mwr.gov.cn/xw/mtzs/qtmt/201708/t20170812_974082.html

[18]杜運連、王洪濤、袁麗文:我國水庫誘發地震研究,地震,2008, Vol.28›› Issue(4):39-51,http://dizhen.ief.ac.cn/CN/abstract/abstract1013.shtml

[19]肖安予:水庫誘發地震若干震例的初步分析,華南地震,1982年,https://www.cgsjournals.com/zgdzdcqkw-data/swdzgcdz/1982/03/PDF/SWDG198203008.pdf

[20]范曉:汶川大地震地下的奧秘,中國國家地理,2008年第6期,http://www.dili360.com/cng/article/p5350c3d7ace2b28.htm,水博:欲蓋彌彰的「地下奧秘」——評《中國國家地理》的「汶川大地震:地下的奧秘」,新語絲,2008年6月29日,http://www.xys.org/xys/ebooks/others/science/misc/wenchuan437.txt

[21]李文、寧妍:汶川地震與水庫有關?30/04/2013年4月30日,刊登在《三峽探索》,http://www.sanxiatansuo.com/index.html?index=view&vid=490

[22]微游甘肅甘肅省文化和旅遊廳官方澎湃號:大禹治水導河積石的源頭原來在這裡,2022年9月21日,澎湃網,https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_19995205

[23]百度百科:積石峽水電站,https://baike.baidu.com/item/%E7%A7%AF%E7%9F%B3%E5%B3%A1%E6%B0%B4%E7%94%B5%E7%AB%99/3270857,積石峽發電分公司信息公開,黃河上游水電開發有限公司,2022年11月4日,http://www.hhsd.com.cn/open/catalogue/sgdw/07/41282.html

[24]記者孫睿、李龍、紫麗:地震致積石峽水電站三台機組跳電經搶修已併網歸調,來源中國新聞網,刊登在搜狐網,https://www.sohu.com/a/745316026_162758

責任編輯: 李廣松  來源:議報 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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