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三峡大坝的抗震是安全的

http://www.sina.com.cn  2009年09月13日10:13  中国三峡工程报

  

三峡大坝的抗震是安全的
本报记者 孙荣刚 摄

  举世瞩目的三峡工程是开发和治理长江的关键性骨干工程,也是当今世界最大的水利水电工程。

  自2008年发生汶川大地震后,高坝大库在遭受强震时是否会导致严重次生灾害影响抗震安全以及水库地震等涉水地震风险问题,在国内外受到广泛关注,尤其是对三峡这类大型工程更加关注。为此,本文对三峡工程的抗震安全和水库地震问题进行概述,以供探讨。

  三峡大坝的抗震是安全的

  坝址地震地质条件相当优越。根据长期详尽的勘察论证,三峡工程所在区域地质构造格局清晰,具有较高稳定程度的区域地质构造环境,坝址所在的黄陵地块为约9亿年前震旦纪的稳定结晶岩基底。坝址的工程地质条件良好,基岩的花岗岩体总体上坚硬完整,平均饱和抗压强度都在100MPa以上,变形模量3-4MPa,纵波速度大于每秒5000米,岩体透水性微弱。坝址区断裂规模小,以陡倾角为主,且多胶结良好。

  坝址区无孕育中强震的发震构造。区内地震活动水平不高、强度小、频率低。在2000年的历史记载中,坝址及周围300千米范围内,发生的4次6-63/4级地震的震中均距坝址200千米以上,5级以上的地震也距坝址130千米以上。只是在其外围距坝址60千米的远安、19千米的仙女山和17千米的九湾溪等断裂有一定的活动性,但均属弱活动断裂,发生强震的可能性很小。因此,三峡工程坝址的地震地质条件是相当优越的。

  大坝的抗震设防标准留有充分安全裕度。三峡工程经过我国地震部门进行了深入的地震危险性分析和地震动参数研究,坝区的基本烈度定为Ⅵ度。建议的抗震设防标准取年超越概率为10-4,相应的峰值加速度为125gal。按照我国现行的《水工建筑物抗震设计规范》要求,对于像三峡大坝这种属于甲类抗震设防类别的壅水建筑物,应按100年内超越概率2%、即大致年超概率为5×10-4的标准设防,相应的功能目标为只产生可以修复的损坏。考虑到地震的不确定性及其一旦引发大坝次生灾害后果的严重性,我国大坝的抗震设抗震设防标准,已远高于一般房屋建筑对应相应功能目标的50年内10%的设防概率水平,与国外同类标准相比也是较高的。此次汶川大地震中不少大坝经受了检验。三峡大坝抗震设防标准,更是留有了充分的安全裕度。

  三峡大坝的抗震研究比较深入。三峡坝区地震地质条件优越,地震活动水平不高,鉴于三峡工程的重要性,对其主要建筑物,尤其是对大坝的抗震性能,都进行了深入的专门研究。三峡大坝有限元动力分析及振动台动力模型试验研究的结果表明,三峡大坝的抗震性能满足规范要求并有相当安全裕度。

  综上所述,可以认为,三峡大坝的抗震是安全的。

  三峡工程的水库地震都在预期范围之内

  在三峡工程的论证阶段,对其水库蓄水后的水库地震问题进行了大量工作和深入研究。从地质构造和岩性条件分析,库区干流可分为三个库段:从坝址至庙河的第一库段,段内无区域性和地区性断裂分布,地震活动微弱,结晶岩体透水性弱,不具备引发较强水库地震条件。从庙河至白帝城为第二库段,库段内有仙女山、九湾溪、高桥等断层。秭归-渔洋关、黔江-兴山两条中强地震带分别在上游17-30千米、50-110千米穿越干支流库盆,近30年来在距坝60千米以远发生过5级左右地震。库区广泛出露石灰岩,岩溶发育,不能排除局部地段产生水库诱发地震的可能。从最不利的情况分析,即使距坝最近的断裂发生6级构造型水库地震,影响坝址的烈度也不超过其基本烈度Ⅵ度。白帝城以上为第三库段,地层由砂页岩、泥岩组成,透水性弱,断层少,规模小,地震活动微弱。某些库段虽有灰岩分布,但不具备引发较强水库地震的条件。

  早在2001年10月,在重点监测的第二库段,国家就建成了以24个子台的数字遥测台网为主体的水库地震监测系统。此外,在库区由坝址至巴东库段两岸10千米范围内的重点地段,布设了18个人工值守流动地震观测台。在水库蓄水前后,监测系统运行正常、管理规范、资料完整、分析到位,完整有效地控制了整个峡江段,特别是监测了从坝区到奉节县城两侧各(20-30)千米内的地震活动性。这些工作为分期蓄水前后比较库区本底地震和分析水库地震积累了宝贵资料,提供了科学依据。

  监测结果表明,蓄水后库坝区微震频度明显增加,且与库水位呈现一定的相关性,显示了水库地震的特征。迄今所发生水库地震的地段都在预期范围之内,且绝大部分是发生在岩溶、矿洞分布地区、震级小于3级的的浅层微震。2008年11月22日发生在秭归屈原镇最大的4.1级震级也仍远低于预期值。

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