【文匯網訊】前日，四川省地礦局區域地質調查隊工程師範曉做客廣東科學中心與南方都市報合辦的小谷圍科學講壇，科普水庫誘發地震方面的知識。在分析汶川地震與紫坪埔水庫的關係之後，范曉提出，中國西部長江上游地區有十幾個高壩大庫「具有誘發強震的風險」，呼籲暫停一些具有重大風險地區的大型電站的立項與審批。
一問：水庫越大越容易誘發地震？
大水庫100%誘發地震問題在於是否誘發強震
據南方都市報報道，水庫為何會誘發地震？范曉介紹，水庫蓄水後改變了庫底斷層的受力狀況，打破了原有平衡。另外，水會滲入充填到庫底巖體的裂隙空隙中，會產生附加的孔隙水壓力，水的滲透、浸泡和孔隙水壓力軟化了岩石，對斷層面起到潤滑作用，使巖體更容易破裂、斷裂更容易擴展。這種孔隙水對斷層活動的影響，要大過水本身壓力的影響。
水壩越高、蓄水量越大，越容易誘發地震？范曉說，從概率上講有這個規律，但不是完全的正比關係。據不完全統計，世界上壩高超200米的水庫誘發地震比率為34%。在中國，壩高100米以上、庫容100億立方米以上水庫，發震比率為30%左右。
「30%是在許多庫區監測數據不完善的情況下得出的，」范曉說，自2004年國務院頒布《地震監測管理條例》以來，壩高100米以上、庫容5億立方米以上且可能誘發5級以上地震的水庫，都普遍建立了專用地震監測台網。近年來大量觀測數據表明，這些大型水庫誘發地震的比率為100%。
「所以對高壩大庫來說，實際上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。」范曉說。
二問：汶川大地震與紫坪鋪水庫有關？
震中位置、發震時間等符合水庫誘發地震條件
汶川大地震在范曉眼中是「反常」的。歷史資料顯示，龍門山地震帶的歷史地震記錄從未超過6 .5級，在中國南北地震中，龍門山的地震活動強度和頻度相對較弱，學術界對其長期預測的地震烈度區劃為7度(汶川地震實際達到10至11度)。
范曉認為，紫坪鋪水庫與汶川大地震有著特殊的時空關聯。首先，它屬於誘發地震幾率很高的高壩大庫，且位於有強烈地震活動的斷裂帶上；其震中位置緊鄰庫區，發震時間正是對於逆衝斷層最危險的水位下降時段；其發震時間，處在紫坪鋪水庫開始蓄水的三年之後、首次蓄水到正常高水位的兩年之後，符合水庫誘發強震的滯後型條件。
范曉列出23篇國內學者的論文題目以及5篇國外學者的研究成果，都涉及二者關聯。
他還指出，2009年的一項研究發現，汶川大地震的震源恰好位於通過紫坪鋪水庫的水磨-廟子坪斷裂帶上，而整個龍門山斷裂帶其實是一個向下交匯於一個平緩斷層面的斷裂系。水庫通過地表任何一處裂隙面向下滲透，都會對整個斷裂系產生影響。
三問：水庫對地質活動影響有那麼大？
大幅度快速地蓄水放水像給地震斷層強力按摩
紫坪鋪水庫對地質活動有這麼大影響嗎？范曉說，這是快速、大幅度蓄水和放水的原因。2004年9月開始蓄水，到2006年10月達到875米最高水位，水位上升123米僅用了兩年零一個月。其中，僅2005年9月至12月水位就上升約80米。「這在國內外的高壩大庫中都是罕見的。」
「如此快速地、大幅度地提高水位，以及高幅加載與高幅卸載的反覆交替，就像不斷給地震斷層進行強力按摩，會促使斷裂加速『復活』。」范曉指出，汶川大地震正好發生在紫坪鋪水庫經歷三次高幅加載和兩次高幅卸載之後。
不過，考慮到歷史上被確認為水庫誘發地震的最大震級為6至7級，對於一座水庫能否誘發汶川大地震這種高達8級並且破裂帶遠遠超出庫區範圍的巨大地震，人們依然充滿疑問。
對此，范曉指出，學界公認汶川大地震是由時間上有先後、地域不同卻又緊密相連的若干次破裂事件組成。一些專家認為，紫坪鋪水庫誘發的僅是破裂第一階段的起動地震，而後續破裂是在起動地震的帶動下發生的。范曉說，對二者關係的研究還在繼續，不斷公佈的成果好像一幅正在完成的拼圖，使二者的關係變得越來越清晰。
此外，對於蘆山地震是否與水庫等人為活動有關，范曉則表示：「現在很難得出結論。」他說，蘆山地震剛發生，還需要很多實際數據和研究來說話。不過，他認為，既然兩次地震同在龍門山斷裂帶，蘆山地震「是否會受到紫坪鋪水庫蓄水活動的影響，當然也是值得進一步研究的」。
針鋒相對
紫坪鋪水庫距汶川大地震的震中映秀鎮最近距離僅約4.5公里。二者是否存在聯繫一直引發猜測和討論。2009年1月，《科學》雜誌發表報道「四川大地震是人類活動觸發？」將爭論推向高潮。而范曉正是該報道主要採訪對象。不過「水庫誘發汶川地震」這一觀點目前遠未達成學界共識。
水庫觸發汶川大地震？這些學者持反對意見
加拿大蒙特利爾大學工學院教授嵇少丞2009年在媒體發文稱，「水庫觸發地震」只是一家之言，汶川大地震是位於青藏高原北部的松潘-甘孜地塊沿龍門山中央斷裂和前山斷裂向四川盆地強烈推覆逆沖的結果，與紫坪鋪水庫無關。水庫的蓄水與放水可以誘發一些極淺源的小震。再大的水庫也不能直接導致一個8級特大地震的形成。
嵇少丞指出，大地震發生與否絕不像往駱駝背上加草那麼簡單。水庫加載或卸載引起的微小應力變化，立刻會被庫區及其附近小範圍內地殼淺部滑動強度很低的節理面和小斷層吸收，使淺表岩塊間稍有滑動，但絕對不足以觸發地下19千米深處的巨震。「一個走在大街的男人突然倒地，絕不是因為他今天多長或少長了一根鬍鬚。」
2009年2月，中國工程院院士、中國科學院結構震動開放實驗室主任、水利科學研究院工程抗震中心主任陳厚群在接受媒體採訪時表示，紫坪鋪水庫蓄水與汶川大地震無關。他說，從四川省地震局水庫地震研究所統計的紫坪鋪庫區多年地震活動性可以看到，在紫坪鋪水庫蓄水後並沒有監測到發生水庫地震的現象。
四川省地震局預報研究所所長、研究員程萬正曾在接受採訪時說，從地震發生機理、技術與龍門山構造帶的角度來看，汶川大地震與紫坪鋪水庫沒有關係。一般來說，水庫所誘發的地震，其震級都比較小。全世界有成千上萬的水庫，所誘發六級以上的地震僅有四次，其中中國一次。龍門山斷裂帶構造十分複雜，其巖性比較破碎，山體很不穩定，歷史上也發生過多次地震。
呼籲
列出西南地區17個「危險水庫」名單，范曉呼籲：
暫停重大風險地區大型電站立項審批
南都訊 范曉認為，紫坪鋪水庫與汶川地震的關係是一個前所未有的案例，給水庫誘發地震的研究領域提出了許多具有巨大挑戰的科學命題。
從現實意義上講，范曉提出，地震活動帶上高壩大庫所在區域的抗震設防，需要重新審視。范曉列出金沙江、大渡河、雅礱江上17個水庫的名字，稱它們「具有誘發強震的風險」。除向家壩、瀑布溝、二灘水電站已建成，其他13個均為擬建或在建，壩高最小130米、最大312米，所處地震帶歷史上曾發生6 .6至8 .0級不等的地震。
紫坪鋪水庫所依托的岷江未被列入這個「危險名單」。「岷江中上游，早就建成十幾個梯級的水電站，不說了，下游雖然也在建，但地勢平緩，水庫不像這些那樣，有誘發強震的風險。」
范曉認為，國內工程界對水庫誘發地震的關注，多局限於對水利水電工程的影響以及水利水電工程的安全。需要注意的是，一方面，目前抗震烈度的確定和設防依據主要還是已知的天然地震背景，一旦水庫觸發遠遠超過已知天然地震上限的強震大震，大壩安全仍然面臨較大風險；另一方面，在這種情況下，即使大壩安全，也會使水庫觸發地震的影響區域遭遇重大損失與災難。
「要暫停一些具有重大風險地區的大型電站的立項與審批，在一些重要河段或流域劃定地質環境與生態環境保護區，調整規劃，科學決策。」范曉最後呼籲。 | 
