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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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摘要

關於積石山縣地震的強度,有三個不同的數據,6.2級,5.9級地震和6.0級,雖然數值看相差不大,但是數值背後的地震所釋放的能量相差極大。據筆者所知,2023年甘肅積石山縣地震是同等強度地震中死亡人數最多的,也是房屋倒塌最多的。甘肅積石山縣地震揭露了中國全面脫貧的真相。

筆者以為,2023年甘肅積石山縣地震是一起水庫誘發地震,是積石峽大壩工程與黃河梯級開發誘發的一次地震。

對於水庫誘發地震,人們的認識還是非常膚淺,主要是來自對一些水庫誘發地震現象的歸納與總結,對此肖安予、杜運連、范曉、馬文濤、陳厚群、陳顒等都有論述。水庫誘發地震主要特徵有如:與大壩高度有關,高度越大發生水庫誘發地震的可能性越大;與水庫水位變化(蓄放水)有密切相關;地震震源深度淺,多在地下12公里範圍以內;水庫地震震中烈度明顯高於同一震級的天然地震的震中烈度;震中分佈於水庫邊岸幾公里到十幾公里範圍內;庫垻區有活動斷裂;庫垻區為中新生代斷陷盆地或其邊緣,近代升降活動明顯;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;庫垻區有溫泉等等。對於水庫誘發地震的歸納與總結,人們還在不斷地修正之中,最為典型的就是關於水庫誘發地震的震級。最初人們認為水庫不會誘發地震,後來認為,水庫的蓄水重量可能壓垮水庫下面或者附近兩岸的溶洞,形成塌陷地震,但地震震級不可能超過5.0級。後來修正為不會超過6級。在中國新豐江水庫發生6.1級地震,印度科依納水庫發生6.5級地震後,認為不可能發生超過6.5級地震。如今8.0級的四川地震也被認為是紫坪鋪水庫誘發的地震。馬文濤等指出,水庫誘發地震與天然地震的一個區別就是相同震級的水庫地震震中烈度比起天然地震明顯偏高1~3度,更容易造成地表破壞。

積石峽水庫大壩工程位於黃河幹流,青海省循化縣境與甘肅省積石山縣交界處,距循化縣城30公里,距積石山縣城5公里。積石峽水庫大壩工程是黃河上游龍羊峽至青銅峽河段規劃25座水電站的第11座,2010年年底全部建成、發電。積石峽水庫正常蓄水位1856米,最大壩高103米(一說100米),總庫容2.635億立方米,為日調節水庫,水位升降幅度大,總裝機容量1020兆瓦,保多年平均發電量33.63億千瓦時。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,在這裏規劃建設了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,炳靈峽大壩(寺溝峽大壩)最大壩高61米……在這一河段幾乎平均每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;水庫地震震中烈度明顯高於同一震級的天然地震的震中烈度等等。

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」。

香港南華早報》2023年12月20日報道,陝西研究團隊在地震前4天,準確預測到了地震範圍和震級大小,但是當局沒有發出地震預報通知百姓[1]。筆者認為,這應該與水庫誘發地震(主震)之前,一些小地震頻繁出現有關。

就在12月19日2時(地震發生後的兩小時),青海省水利廳緊急派出10個技術工作組對震區203座水庫、305座淤地垻、157座水電站進行安全檢查。中電西北院也派出專家組奔赴積石峽、大河家、炳靈大壩工程開展對壩體等構築物查驗。12月19日晚,西北院副總工吳峻峰帶隊的8名專家再次到達積石峽水電站和大河家水電站,察看了兩座電站受災情況,認為目前兩座電站的總體安全情況可控。總體安全情況可控,讓人們回憶起武漢疫情一直是「可防可控」,說明未被公開的問題相當嚴重。

中共政府在規劃建設大型水庫大壩工程前大多有不公開的工程可行性報告,內有《水電工程防震抗震研究設計及專題報告》,結論多是某某大壩工程具備抵禦設計地震的能力云云。

但是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)的居民的生命與財產安全。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」。

一、2023年甘肅積石山縣地震是同等強度地震中死亡人數最多的

圖1:2023年12月18日甘肅省積石山縣發生5.9級地震,大量房屋倒塌,是同等強度地震中死亡人數最多的,圖片來源:如圖所示

關於積石山縣地震強度,有三個不同的數據,中國地震台網稱6.2級;美國地質調查局認為5.9級地震;中國地震局地球物理研究和北京大學地球與空間科學學院地球物理學系指出是6.0級。

據中國地震台網測定,2023年12月18日23時59分在甘肅臨夏州積石山縣(北緯35.70度,東經102.79度)發生6.2級地震,震源深度10公里[2]。

另據美國地質調查局報告,2023年12月18日15時59分30秒(國際標準時間)在臨夏城關鎮西南西37公里處發生5.9級地震,震源深度10公里,是淺層逆斷層活動的結果[3]。

圖2:美國地質調查局:2023年12月18日15時59分30秒(國際標準時間)在臨夏城關鎮西南西37公里處發生5.9級地震,震源深度10公里,圖片來源:美國地質調查局

中國地震局地球物理研究所和北京大學地球與空間科學學院地球物理學系在地震發生不到2小時後(北京時間2023年12月19日凌晨1時41分)發佈的報告指出,地震矩震級6.0級,震源深度10公里[4]。地震局地球物理研究所指出:此次地震以逆沖機制為主,破裂持續時間約8秒,似乎並未造成明顯的地表破裂。截至2023年12月19時6時30分,重新定位後得到了150個餘震的位置,餘震主要呈北北西向分佈,震源深度集中在6至15公里。

圖3:中國地震局地球物理研究所和北京大學地球與空間科學學院地球物理學系指出:地震矩震級6.0級,震源深度10公里,圖片來源:百度百科

地震發生時釋放出巨大的能量,震級是衡量一次地震釋放能量大小的重要指標。地震釋放能量與地震震級的關係用下面這個公式來解釋:

E=10(4+1.5*M)

E為地震發生時釋放出的能量;

M為震級的震級。

當地震震級為6.2級時

E=10(4+1.5*6.2)=1.99526E+13

當地震震級為6.0級時

E=10(4+1.5*6.0)=1E+13

當地震震級為5.9級時

E=10(4+1.5*5.9)=7.07946E+12

地震震級為6.2級時所釋放的能量是5.9級的約2.82倍;

地震震級為6.2級時所釋放的能量是6.0級的約2倍;

地震震級為6.0級時所釋放的能量是5.9級的約1.41倍。

地震震級定得越高,把生命與財產損失的責任推給天災就越容易。

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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