陈厚群
水库与地震是一个敏感话题，也是水电建设中必须面对的问题。四川作为我国水力资源第一大省，也是地震高发地区。汶川地震对中国的水电建设提出了更严格的要求。本期，记者专访著名水工结构抗震专家、中国工程院院士陈厚群先生为广大读者答疑解惑
要有坚定信心，但仍不能掉以轻心
中国能源报：四川不仅是我国水力资源大省，也是地震高发地带，在这些地方建高坝大库技术是否过关？
陈厚群：我国西部由于处在印度与欧亚板块之间，易形成大的断裂带并伴随着地震活动。与此同时，我国水能资源也主要分布在西部，大江大河的源头都在这里。而要充分发挥水力资源的综合效益，就要建设高坝大库，因此，淹没少、移民少的高坝大库在该地区建设不可避免。
我国的水电站和大坝在2008年经历了一次“大考”——汶川地震，地震期间没有出现一个溃坝。四川省内4个100米级的大坝——紫坪铺面板堆石坝、沙牌碾压混凝土拱坝、碧口土石坝和宝珠寺混凝土重力坝都经受了远超过设计抗震水准的强震作用，坝体仍基本完好，结构整体稳定。这就说明只要按照现行的规范认真设计、保证施工质量、运行管理到位，我国不同类型的大坝都是能够经受住强烈地震考验的。另外，世界上还没有出现因为地震导致垮坝的案例。对此，我们要有充分的信心，但仍不能掉以轻心。因为安全是第一位的，没有安全，就没有其它任何效益。
中国能源报：汶川地震给我们什么启示？未来高坝大库的建设是不是必须配套应急救援体系？
陈厚群：我国防震减灾法早就要求重大工程必须有应急预案。2001年1月1日由国家经贸委颁布实施的《水工建筑物抗震设计规范》对水电站大坝建设在抗震方面的规范作了要求。我们必须高度重视地震带来的次生灾害，因为这比地震本身还要严重得多。高坝抗震应该非常重视、没有万一。前不久，国务院为此专门发了一个18号文，其中对许多工程建设都做出了更为严格的抗震要求。
据我了解，重大工程应急预案中针对水坝抗震最关键的一点，就是关键时刻要将水位降下来。四川地震过后有的电站闸门无法打开，原因是没有应急能源来启动闸门，最后不得不挨家挨户去收集柴油。因此应急救援中最关键的是建立水电站的安全保障体系，例如要保证降低水位设施的完备，这套系统在地震的时候还能正常启用；比如要有应急电源、应急撤退路线、应急通讯设备等。养兵千日用兵一时，一刻都不能松懈。
水库不可能诱发构造地震
中国能源报：水库会不会诱发地震，您如何解释？
陈厚群：不是修建水库就有水库地震，要区分构造性地震和非构造性地震。
非构造性地震，包括水库蓄水进入喀斯特溶洞或矿洞发生的地震、山体表层的岩石由于水进去之后产生的应力调整等。目前世界上已经发生过的100个水库地震，80%到90%是非构造性的，震级一般不超过3到4级，调整之后就会趋于稳定。
少量的构造性地震，现在比较公认的原因是水沿着已经发生地震边缘的断层渗透，增大孔隙水压力，被水润滑了的断层更容易滑动，从而触发构造性地震。但这些地震的形成需要具备三个条件：首先是确实存在发生地震的构造断层，其次该断层上的应力已经积累到接近临界状态，第三是水能够渗透到深部。目前，全世界范围内水库地震震级超过6级的仅有4例，分别是中国新丰江、赞比亚的卡里巴、希腊克里玛斯塔和印度柯依纳，最高的震级都没有超过6.5级。
最常见的构造性地震分为主震和余震；少数分为前震、主震和余震。水库触发的构造地震一般都是有前震的，因为水的渗透需要一定时间。汶川地震是没有前震的，这就从某种意义上说明不是水库触发的。
因此一般说诱发地震是指非构造地震，对人类不会造成大的影响。构造地震是不可能被诱发的，只能是触发。而且触发的地震震级也不可能超过原有地震震级。现在我们正在修订的规范中就将这个表述纠正过来了。
抗震设计需要定量准则
中国能源报：在大坝抗震设计方面，我们还有什么难题没有解决？
陈厚群：地震的预报本来就是世界难题，汶川地震和玉树地震都没有报出来。我们要抗击什么级别的地震、地震波如何到达坝体、怎么确定地震对坝体的作用、坝体能够承受的最高加速度是多少，这些问题都有待进一步研究。比如汶川地震，它的震中不是一个点而是一个面，破碎的过程是怎样的、怎么破裂的、对坝体位置的影响怎样，我们还在进行这方面的深入研究。
目前，我国尽管有了《水工抗震设计规范》，但就如何定位开裂、损坏、位移、变形和溃坝，我们还需要一个定量的准则。例如溃坝，达到什么程度就称之为溃坝呢？这需要一个定量准则作为设计的依据，评估时就要考虑得非常细致。
汶川地震的破裂情况现在已经掌握了，水科院正联合地震部门在总结汶川地震中的一些数据。但我们首要的工作就是弄清楚什么是极限地震，也就是最大可信地震。对此，不同的坝型有着不同的要求，这需要根据不同的地质条件来确定可能发生的最大地震级别。
我国丰水富煤缺油少气的能源禀赋决定了我们不具备用其它能源来代替的条件，必须大力开发水能资源。尽管我国在水电工程抗震方面有很大进展，但未来依然任重道远。 |