根据中国中央电视台的新闻报道,中国长江三峡工程开发总公司宣布,三峡大坝将于2006年5月20日全线建成。大坝浇筑比原计划提前9个月完成,因而使我国的三峡大坝提前两年发挥防洪作用。
三峡大坝全长2309米,混凝土浇筑总量1610万立方米,是世界上规模最大的钢筋混凝土大坝。然而,在我们举国欢庆三峡大坝建设即将提前完工的时刻,也要警惕有人正在利用谣言,加紧对三峡的反面宣传。
例如,国外某中文网站最近刊登的一篇文章中说道;美国探索频道(DiscoveryChannel)的一则报道说,“一直被外界视为“世纪豪赌”的三峡大
坝,全长2309米,是继长城后第二个可以从太空用肉眼看到的人造工程。工程完成后,整个水库宛如中国内陆的内海。专家预计,蓄水量可高达393亿立方
米,由于大坝重量惊人,会压迫到地壳,只要每日增加一点,就可能会引发地震,几百万年前地壳挤压造就群山的地震,随时可能再次发生,甚至可以轻微扭转地
轴。”
三峡大坝是否可以从太空中用肉眼看到,尽管很多人对此说法持怀疑态度,但是这确实一个很难准确回答的问题。因为,大多数人毕竟都没有机会上太空去核实,而
且,美国探索频道的报道记者也并没有说明,他所指的太空到底是什么高度。然而,尽管如此,该记者的三峡“是继长城后第二个可以从太空用肉眼看到的人造工程
”说法,仍然可以肯定是毫无根据的臆断。从中可以看出,这位记者在编造这一离奇新闻的时候,也许根本就不知道,三峡大坝虽然是最大的混凝土大坝,却不是世
界上最大的水坝,三峡水库更不是世界上最大的水库。
半个世纪前建造的阿斯旺大坝的长度是3830米,如果太空上能看到三峡,肯定也能看到比三峡大坝长出来三分之二的阿斯旺大坝了。如果要是说人造水库的面
积,非洲加纳的阿科松博是世界上最大的水库,水面面积8482平方公里约为三峡水库的十倍。因此,无论从哪方面看,探索频道记者所谓的三峡“是继长城后第
二个可以从太空用肉眼看到的人造工程”的说
法,无非都是为了证明“三峡大坝一直被外界视为‘世纪豪赌’”从而诋毁三峡。
至于“由于大坝重量惊人”“甚至可以轻微转动地轴”的危言,更是少见多怪的自欺欺人。也许探索频道的记者们“探索”了半天,到现在还都没有搞明白;三峡只
是世界上最大的水电站,虽然它的装机容量和发电量世界第一,但是要说三峡水库的大小,却在世界上根本就排不上号。稍微了解世界水利知识的人都应该知道,世
界上早就建有很多个比三峡大得多的大型水库。光是蓄水量都比三峡(393亿库容)多出1000亿立方米以上的水库就有五座:津巴布韦的卡里巴水库蓄水
1840亿立方米(建设1955---运行1960);埃及的阿斯旺水库1689亿(1960---1967);苏联的布拉茨克水库1694亿立方米
(1954---1967);加纳的阿科松博水库1480亿(1961---1966)和加拿大的马尼克五级水库1418亿(1961---1968)。
相比国外的那些水库“巨无霸”,我们不难想象;如果有人要说三峡水库有可能发生“由于大坝重量惊人,会压迫到地壳,只要每日增加一点,就可能会引
发地震,几百万年前地壳挤压造就群山的地震,随时可能再次发生,甚至可以轻微扭转地轴”的情况的话,那么几十年来,国外早已经建设的那么多座比三峡大很多
倍水库,还不早就把全世界的地壳都压得山崩地裂、地轴乱晃了吗?
有关专家揭露记者的这一谎言之后,还有人还辩解说“水库大,也不一定对地壳的压强大。所以,三峡水库虽然不是最大,但是,并不代表对地壳的压强不是最大
”。事实上,这种辩解也同样是无知的体现。根据资料计算,加拿大的马尼克五级水库的平均深度为100多米,比三峡水库的平均深度几乎要深一倍多,其压强岂
不更大,为什么迄今没有任何报道说,北美大陆已经被这个水库压得地动山摇了呢?
总之,历史事实已经证明;建水坝挡水,变水害为水利,是经受了长期社会实践检验的优秀的人类文明成果。我们当然应该知道世界上从来没有绝对的好事,任何人
类文明都不可避免的具有某些负面效应。然而,我们修建三峡的决策是十分慎重的,而且三峡工程的成功建设和巨大效益,已经再一次令全世界(在2002年世界
可持续发展高分会议上)一致肯定了对大型水电的看法。即便如此,无论是现在还是今后,我们还必须要以科学的态度,谨慎的处理好三峡可能出现的任何问题。因
此,任何对三峡工程的客观评价、善意批评、建议我们都非常欢迎。但是,为了对公众负责,有关对三峡工程别有用心的恶意污蔑,造谣煽情,我们也必须予以及时
的揭露、驳斥。
水庫誘發地震的真正原因,簡而言之,就是水庫蓄水後,底部壓力遽增,庫水藉由岩石裂縫隙縫擠壓滲入地殼內再快速滲入地幔,讓半軟半硬的地幔向內部冷卻,長
出一座岩山或是一堵岩脈,這一座向內凸出的岩山或岩脈,讓熾熱黏稠沈重的岩漿在運行的過程中,輕易摩擦、碰撞,以致發生大小不一的地震。換句話說,地幔被
滲水冷卻成地殼下的一座岩山或是一堵岩脈,成為岩漿擾動時的障礙物,因而導致摩擦與碰撞,而引發地震。
眾所皆知,水是自然界最有效的冷卻劑,我門要讓高溫或超高溫的東西冷卻,最簡單的發法就是放入水中。而地球從最早期的熾熱星球開始,經過數億年的雨水浸淫
冷卻,從地球外表逐漸向內冷卻,形成堅硬的第一層地殼。又歷經數十億年的冷卻,而造就了今天地球數十公里的硬質地殼。由於雨水、地下水的水分仍然會持續滲
透到地幔,雖然經年累月都在滲透,但其滲透力已經變得輕微緩慢,因此,地幔會很穩定、很均勻的繼續冷卻變硬。不過,一旦碰到新建水庫、水壩、攔河堰,在蓄
水的初期,水的壓力遽增,滲透力是快速而強大,地幔受到大量水的冷卻,會像鐘乳石一樣,在地幔中長出一座岩山或是一堵岩脈(水庫是圓形則長出一座岩山,水
庫是長形則長出一堵岩脈),不論是岩山或是岩脈,這種短時間出現的突出物,對於岩漿的運行是一個嚴重的障礙物,強烈的摩擦與碰撞,必然會引發大小不同程度
的地震。
隨著水庫滲水時間的拉長,地幔冷卻硬化的面積會逐漸擴大,尖銳的山頭會因底盤的擴大而變鈍,另一方面,熾熱的岩漿在運行時,必然產生摩擦,也會將尖銳的山頂磨平,這就是為何誘發地震會在蓄水完工後的地震,會從頻仍歸於平靜的道理。
現今地震學家認為誘發地震是地殼受力狀態改變,造成地殼壓力變化,使斷層產生突然破裂或者錯動,以致釀成地震。如果這個論點說得通的話,那麼,小口徑深井灌水誘發地震又要如何解釋呢?
1961年美國克羅拉多州丹佛一家兵工廠,為了處理廢水,挖了一口3671米的深井,以加壓的方式將廢水打入地下,1962年3月開始注水,才短短的一個
月,當地就開始出現小地震,隨後因水壓過高而暫停注水,另軍方人員納悶的是,暫停注水地震也跟著歇息,而後再度注水,地震又再度出現,後來因為居民的恐
慌,軍方只好從善如流,封閉該水井。不過,1967年4月10日丹佛還是發生了規模5地震,8月9日發生了規模5.25~5.5地震,11月26日發生了
規模5.1地震。還好往後地震規模逐漸變小,次數也減少了。
1999年11月6日美國猶他州與科羅拉多州的邊界,發生一起芮氏3.9的地震,一位官員認為,該地震與政府將鹽水注入一萬四千英尺深的地表層的一個設施
有關。這個設施屬於美國聯邦墾務局(The U.S. Bureau of Reclamation),它將多洛莉河(Dolores
River)中的鹽分抽走,然後把鹹水以每分鐘兩百三十加侖的速度,灌入猶他州派拉達克斯山谷區(Paradox Valley
Area)的深井。這樣做是為了降低科羅拉多河(Colorado
River)下游河水的含鹽濃度。自從1991年以來,該設施在該地區已經造成了數千次地震,但是大部分地震都很輕微。最近一次大地震是發生在2000年
5月,強度是芮氏4.3。為避免地震發生,目前已減少三分之一的鹽水注入量。
跟上述2個注水誘發地震相同的實例,多得不勝枚舉,特別是開發石油、天然氣、鹽鹵、地熱等深井注水,必定會誘發地震,如果以現今地震學家的論點來看,這些
工程灌入的水量非常有限,其重量何足壓垮地殼?其改變之應力如何能讓斷層產生突然破裂或者錯動?深入觀察,持這種論點是站不住腳的。
如果以「地幔冷卻形成鐘乳石似的小山丘,造成岩漿嚴重摩擦、碰撞,以致誘發地震。」則是非常合理的看法。再則,其演化與水庫誘發地震一樣,深井注水後,當
滲水時間拉長,地幔冷卻硬化的面積會逐漸擴大,尖銳的山頭會因底盤的擴大而變鈍,再則熾熱岩漿運行時的摩擦,一樣會將尖銳的山頂磨平,誘發地震也會從頻仍
歸於平靜。
在台灣幾乎沒有人對水庫是否誘發地震進行完整的研究,即使曾經有人對水庫是否誘發地震下過功夫,但是迄今並無詳盡的研究報告。在過去只有高雄美濃居民因政
府計畫興建美濃水庫而上街頭。民航局氣象站主任氣象員劉昭民曾在「美濃與瑞峰水庫地質問題」記者會中表示,「美濃水庫預定地附近有五條斷層,壩址東方四公
里處有一條長二十二公里的「六龜斷層」,壩址西方一公里處有長二十五公里的「月光山斷層」和長十公里的「枋寮斷層」再往西有長二十公里的「旗山斷層」,在
朝元寺西方兩公里處有一條長兩公里的「伯公坑斷層」,所以過去四十年間,在方圓五十公里內曾發生過6.3級及7.3級破壞性地震。地震和斷層活動有關,而
地震又是水庫的最大威脅,且水庫的巨大水壓也容易誘發斷層活動,造成地震。」劉昭民認為水庫的巨大水壓也容易誘發斷層活動造成地震,這當人也是目前地震學
家一般的說法,他更沒有舉出台灣因為興建水庫誘發地震的實際例子。
其實,台灣至少曾發生過8次重大的水庫誘發地震,這8次重大的水庫誘發地震,在台灣的地震史上,均為損害最嚴重的幾個大地震。
依照時間的排序如下︰
(1)虎頭埤水庫興建於1846年,1848(道光28年)12月03日早晨5至7時,誘發「台南彰化嘉義7.1大地震」,死亡1, 030人,屋倒13,993間。
(2)烏山頭水庫興建於1920年1月。1923年05月4日18時41分誘發「台南烏山頭地震」。地震規模5.7,所幸僅一間房屋倒塌,無人傷亡。
(3)武界水庫建於1927年,而日月潭土壩則於1932年建開始興建,1935年4月21日晨6時2分誘發台中、新竹大地震。
(4)內埔子水庫興建於1940年5月,1941年12月17日凌晨3時19分誘發嘉義中埔大地震。地震規模達芮氏7.1,震源深度10公里。該起地震除台灣北端及基隆為震度2級外,包括澎湖島均為震度3級以上。
(5)阿公店水庫興建1942年4月,1946年12月5日晨6時47分,誘發新化地震。該起地震震央在台南市東北方之新化與那拔林附近,震源深度5公
里,地震規模芮氏6.1。震央附近之新化鎮、新市鄉與永康鄉一帶災情嚴重,震度達5級,其次為安定鄉、歸仁鄉、仁德鄉及台南市安南區。共造成74人死亡、
200人重傷、274人輕傷,
民房全倒1,971棟、半倒及損壞者2,084棟。地震斷層起自那拔林,迄北勢以東,長6公里,最大水平變位2.2米,最大垂直變位0.76米。永康發生
地裂。地裂帶及鹽水溪沖積地,有噴泥砂現象。新化井水變動,水味鹹苦。
(6)白河水庫建於1961年1月, 1964年1月18日20時4分誘發芮氏地震規模6.1的嘉南大地震,這起地震又稱為白河大地震,震源深度18 公里。台南、嘉義兩縣房屋倒壞10502棟,毀壞25818棟,死亡與失蹤者106人,重傷229人,輕傷421人。
(7)南化水庫始建於1985年7月,1991年3月12日14時4分誘發台南佳里地震,地震規模5點9,震央在台南縣麻豆,深度為4點9公里,台南地區震度為5級,嘉義、阿里山均為3級。主震發生後,又有50餘次的餘震。
(8)集集攔河堰建於1991年7月,1999年9月21日凌晨1時47分誘發921大地震,地震規模為芮氏7.3,震央在北緯23.85度、東經
120.82度日月潭西偏南方9.2公里,也就是在台灣南投縣集集鎮,震源深度8~9.2公里,搖晃時間持續102秒,造成地表長約100公里的破裂帶,
這是20世紀末期台灣傷亡損失最大的天災,被稱為921大地震或集集大地震。
行政院為因應未來南部地區中長程用水需求,於92年4月核定「曾文水庫越域引水工程計畫」,預定於民國101年前完成。該計畫係高雄縣桃源鄉上游荖濃溪勤
程村河段,興建荖濃溪攔河堰,將高屏溪支流荖濃溪的水越域引入曾文水庫蓄存,提升水庫供水潛能,滿足南部地區未來用水需求。這是福國利民的工程,然而卻隱
藏誘發地震的危機,這次高雄地震就發生在這個地區。
中央氣象局地震測報中心表示,該震源區過去並未發生過規模六以上強震,以昨日強震震央為中心、方圓卅公里的範圍內,自一九九○年後,最大規模地震是一九九
三年十二月十六日規模五.七強震,其次是二○○○年二月十五日規模五.五九。昨日凌晨一時卅一分四十七.九秒規模五.五強震,是該震源區近十八年來第三大
地震。
如何避免誘發地震
過去大家已經知道興建水庫必然會誘發地震,卻不知道誘發地震的發生機制為何;近年來,大家也發現興建超高大樓,似乎地震發生頻率有增加趨勢,但是又不能肯
定興建超高大樓與地震發生之連帶關係。如今興建水庫誘發地震及興建超高大樓會誘發地震已經真相大白,那麼,今後是否就不應該繼續興建水庫或興建超高大樓?
答案是:必須謹慎研究!
計畫興建超高大樓,如果能夠避免最好避免,否則,基地面積不一太大。日本東京要興建「空中之城」,如果沒有完善的配套措施,最好立即煞車,否則東京地區一
定會誘發至少6級以上的大地震,屆時,死傷人數將相當可觀。日本政府應該重視這個建議,即刻進行審慎評估,否則工程一旦付諸實施,後果將不堪設想。
-----「空中之城」是日本清水建設提出建築構想,名為「TRY
2004」表示其高度將達到2004米,體積則是埃及最大大金字塔的12倍,完成後將成為日本東京灣上一座巨大的現代金字塔,也是地球上最大的人造建築
物,能夠容納75萬人居住。總建築面積為88平方公里,地基面積為8平方公里,地面以上地基周長為2800米,下部地基構造面積將近25平方公里,結構包
含了55個小金字塔,並堆積成5個小金字塔的高度。由於「空中之城」結構太過龐大,以目前普遍使用的建築材料而言是無法承受其自身的重量,因此,設計者把
希望寄託在未來奈米技術研製的新型超輕超強度建材上。「空中之城」將被劃分成商業、住宅和休閑區。
50平方公里的面積將用於建造24萬個住宅單元,以容納75萬居民。每個住宅將擁有自給能源(太陽能和風能)。24平方公里的面積用於商業和辦公設施,以
滿足80萬人的需求。剩餘的14平方公里將用於研究和休閑用途。
至於興建水庫首先要瞭解:為甚麼有些水庫誘發地震的規模較大,而有些水庫誘發的地震規模比較小?
就以中國長江三峽大壩為例,儘管施工迄今已經誘發數以千計的地震,但是規模都在可以忍受的範圍內。
報載,三峽大壩於2006年5月20日全部完工,10月27日,水庫水位上升達到156公尺,就在27日當天,湖北隨州發生規模四點七地震,這是二十多年
來湖北規模最大的地震。儘管中共官方再三否認地震是三峽水位提高所誘發,各界質疑聲仍不斷。當大壩水位一寸寸升高,最終到達175公尺時,修建大壩引發的
問題及後遺症已逐漸浮現。
中共官方資料顯示,三峽庫區135公尺蓄水以來,高橋斷層是誘發地震最集中的地方,最高震級為三點四級。三峽工程在論證過程中,研究單位曾對大壩誘發地震
的最大震級作過預測,九灣溪斷層和高橋斷層區域,預測的最高震級可達到六級。自2003年庫區蓄水135公尺以來,庫區監測到的大小地震達上千次,最大震
級是芮氏3級。(這個紀錄不包括三峽大壩週邊的地震,比如湖北隨州四點七的地震;大壩週邊的地震當然有被誘發的可能,因此必須加以統計。)
前面說過,水庫蓄水後,水量的重量會加速將滲水擠壓進入岩石隙縫,進而達到地幔層,使得地幔冷卻成錐狀岩山或岩石山脈;這個由於滲水形成的錐狀岩山或岩石
山脈,就是岩漿在擾動、流動時的障礙物。三峽水庫是一個長條形的工程,因此地幔冷卻成一堵岩石山脈,這一堵岩石山脈在鈍化前,如果與岩漿流動的方向沒有對
衝,是不會發生大地震的。依照過去水庫誘發地震的時間來看,水庫開始蓄水至完工後一年內都是高峰期,如果能夠度過這個高峰期,往後再誘發大地震的機率就會
減少許多。
三峡大坝全长2309米,混凝土浇筑总量1610万立方米,是世界上规模最大的钢筋混凝土大坝。然而,在我们举国欢庆三峡大坝建设即将提前完工的时刻,也要警惕有人正在利用谣言,加紧对三峡的反面宣传。
例如,国外某中文网站最近刊登的一篇文章中说道;美国探索频道(DiscoveryChannel)的一则报道说,“一直被外界视为“世纪豪赌”的三峡大
坝,全长2309米,是继长城后第二个可以从太空用肉眼看到的人造工程。工程完成后,整个水库宛如中国内陆的内海。专家预计,蓄水量可高达393亿立方
米,由于大坝重量惊人,会压迫到地壳,只要每日增加一点,就可能会引发地震,几百万年前地壳挤压造就群山的地震,随时可能再次发生,甚至可以轻微扭转地
轴。”
三峡大坝是否可以从太空中用肉眼看到,尽管很多人对此说法持怀疑态度,但是这确实一个很难准确回答的问题。因为,大多数人毕竟都没有机会上太空去核实,而
且,美国探索频道的报道记者也并没有说明,他所指的太空到底是什么高度。然而,尽管如此,该记者的三峡“是继长城后第二个可以从太空用肉眼看到的人造工程
”说法,仍然可以肯定是毫无根据的臆断。从中可以看出,这位记者在编造这一离奇新闻的时候,也许根本就不知道,三峡大坝虽然是最大的混凝土大坝,却不是世
界上最大的水坝,三峡水库更不是世界上最大的水库。
半个世纪前建造的阿斯旺大坝的长度是3830米,如果太空上能看到三峡,肯定也能看到比三峡大坝长出来三分之二的阿斯旺大坝了。如果要是说人造水库的面
积,非洲加纳的阿科松博是世界上最大的水库,水面面积8482平方公里约为三峡水库的十倍。因此,无论从哪方面看,探索频道记者所谓的三峡“是继长城后第
二个可以从太空用肉眼看到的人造工程”的说
法,无非都是为了证明“三峡大坝一直被外界视为‘世纪豪赌’”从而诋毁三峡。
至于“由于大坝重量惊人”“甚至可以轻微转动地轴”的危言,更是少见多怪的自欺欺人。也许探索频道的记者们“探索”了半天,到现在还都没有搞明白;三峡只
是世界上最大的水电站,虽然它的装机容量和发电量世界第一,但是要说三峡水库的大小,却在世界上根本就排不上号。稍微了解世界水利知识的人都应该知道,世
界上早就建有很多个比三峡大得多的大型水库。光是蓄水量都比三峡(393亿库容)多出1000亿立方米以上的水库就有五座:津巴布韦的卡里巴水库蓄水
1840亿立方米(建设1955---运行1960);埃及的阿斯旺水库1689亿(1960---1967);苏联的布拉茨克水库1694亿立方米
(1954---1967);加纳的阿科松博水库1480亿(1961---1966)和加拿大的马尼克五级水库1418亿(1961---1968)。
相比国外的那些水库“巨无霸”,我们不难想象;如果有人要说三峡水库有可能发生“由于大坝重量惊人,会压迫到地壳,只要每日增加一点,就可能会引
发地震,几百万年前地壳挤压造就群山的地震,随时可能再次发生,甚至可以轻微扭转地轴”的情况的话,那么几十年来,国外早已经建设的那么多座比三峡大很多
倍水库,还不早就把全世界的地壳都压得山崩地裂、地轴乱晃了吗?
有关专家揭露记者的这一谎言之后,还有人还辩解说“水库大,也不一定对地壳的压强大。所以,三峡水库虽然不是最大,但是,并不代表对地壳的压强不是最大
”。事实上,这种辩解也同样是无知的体现。根据资料计算,加拿大的马尼克五级水库的平均深度为100多米,比三峡水库的平均深度几乎要深一倍多,其压强岂
不更大,为什么迄今没有任何报道说,北美大陆已经被这个水库压得地动山摇了呢?
总之,历史事实已经证明;建水坝挡水,变水害为水利,是经受了长期社会实践检验的优秀的人类文明成果。我们当然应该知道世界上从来没有绝对的好事,任何人
类文明都不可避免的具有某些负面效应。然而,我们修建三峡的决策是十分慎重的,而且三峡工程的成功建设和巨大效益,已经再一次令全世界(在2002年世界
可持续发展高分会议上)一致肯定了对大型水电的看法。即便如此,无论是现在还是今后,我们还必须要以科学的态度,谨慎的处理好三峡可能出现的任何问题。因
此,任何对三峡工程的客观评价、善意批评、建议我们都非常欢迎。但是,为了对公众负责,有关对三峡工程别有用心的恶意污蔑,造谣煽情,我们也必须予以及时
的揭露、驳斥。
水庫誘發地震的真正原因,簡而言之,就是水庫蓄水後,底部壓力遽增,庫水藉由岩石裂縫隙縫擠壓滲入地殼內再快速滲入地幔,讓半軟半硬的地幔向內部冷卻,長
出一座岩山或是一堵岩脈,這一座向內凸出的岩山或岩脈,讓熾熱黏稠沈重的岩漿在運行的過程中,輕易摩擦、碰撞,以致發生大小不一的地震。換句話說,地幔被
滲水冷卻成地殼下的一座岩山或是一堵岩脈,成為岩漿擾動時的障礙物,因而導致摩擦與碰撞,而引發地震。
眾所皆知,水是自然界最有效的冷卻劑,我門要讓高溫或超高溫的東西冷卻,最簡單的發法就是放入水中。而地球從最早期的熾熱星球開始,經過數億年的雨水浸淫
冷卻,從地球外表逐漸向內冷卻,形成堅硬的第一層地殼。又歷經數十億年的冷卻,而造就了今天地球數十公里的硬質地殼。由於雨水、地下水的水分仍然會持續滲
透到地幔,雖然經年累月都在滲透,但其滲透力已經變得輕微緩慢,因此,地幔會很穩定、很均勻的繼續冷卻變硬。不過,一旦碰到新建水庫、水壩、攔河堰,在蓄
水的初期,水的壓力遽增,滲透力是快速而強大,地幔受到大量水的冷卻,會像鐘乳石一樣,在地幔中長出一座岩山或是一堵岩脈(水庫是圓形則長出一座岩山,水
庫是長形則長出一堵岩脈),不論是岩山或是岩脈,這種短時間出現的突出物,對於岩漿的運行是一個嚴重的障礙物,強烈的摩擦與碰撞,必然會引發大小不同程度
的地震。
隨著水庫滲水時間的拉長,地幔冷卻硬化的面積會逐漸擴大,尖銳的山頭會因底盤的擴大而變鈍,另一方面,熾熱的岩漿在運行時,必然產生摩擦,也會將尖銳的山頂磨平,這就是為何誘發地震會在蓄水完工後的地震,會從頻仍歸於平靜的道理。
現今地震學家認為誘發地震是地殼受力狀態改變,造成地殼壓力變化,使斷層產生突然破裂或者錯動,以致釀成地震。如果這個論點說得通的話,那麼,小口徑深井灌水誘發地震又要如何解釋呢?
1961年美國克羅拉多州丹佛一家兵工廠,為了處理廢水,挖了一口3671米的深井,以加壓的方式將廢水打入地下,1962年3月開始注水,才短短的一個
月,當地就開始出現小地震,隨後因水壓過高而暫停注水,另軍方人員納悶的是,暫停注水地震也跟著歇息,而後再度注水,地震又再度出現,後來因為居民的恐
慌,軍方只好從善如流,封閉該水井。不過,1967年4月10日丹佛還是發生了規模5地震,8月9日發生了規模5.25~5.5地震,11月26日發生了
規模5.1地震。還好往後地震規模逐漸變小,次數也減少了。
1999年11月6日美國猶他州與科羅拉多州的邊界,發生一起芮氏3.9的地震,一位官員認為,該地震與政府將鹽水注入一萬四千英尺深的地表層的一個設施
有關。這個設施屬於美國聯邦墾務局(The U.S. Bureau of Reclamation),它將多洛莉河(Dolores
River)中的鹽分抽走,然後把鹹水以每分鐘兩百三十加侖的速度,灌入猶他州派拉達克斯山谷區(Paradox Valley
Area)的深井。這樣做是為了降低科羅拉多河(Colorado
River)下游河水的含鹽濃度。自從1991年以來,該設施在該地區已經造成了數千次地震,但是大部分地震都很輕微。最近一次大地震是發生在2000年
5月,強度是芮氏4.3。為避免地震發生,目前已減少三分之一的鹽水注入量。
跟上述2個注水誘發地震相同的實例,多得不勝枚舉,特別是開發石油、天然氣、鹽鹵、地熱等深井注水,必定會誘發地震,如果以現今地震學家的論點來看,這些
工程灌入的水量非常有限,其重量何足壓垮地殼?其改變之應力如何能讓斷層產生突然破裂或者錯動?深入觀察,持這種論點是站不住腳的。
如果以「地幔冷卻形成鐘乳石似的小山丘,造成岩漿嚴重摩擦、碰撞,以致誘發地震。」則是非常合理的看法。再則,其演化與水庫誘發地震一樣,深井注水後,當
滲水時間拉長,地幔冷卻硬化的面積會逐漸擴大,尖銳的山頭會因底盤的擴大而變鈍,再則熾熱岩漿運行時的摩擦,一樣會將尖銳的山頂磨平,誘發地震也會從頻仍
歸於平靜。
在台灣幾乎沒有人對水庫是否誘發地震進行完整的研究,即使曾經有人對水庫是否誘發地震下過功夫,但是迄今並無詳盡的研究報告。在過去只有高雄美濃居民因政
府計畫興建美濃水庫而上街頭。民航局氣象站主任氣象員劉昭民曾在「美濃與瑞峰水庫地質問題」記者會中表示,「美濃水庫預定地附近有五條斷層,壩址東方四公
里處有一條長二十二公里的「六龜斷層」,壩址西方一公里處有長二十五公里的「月光山斷層」和長十公里的「枋寮斷層」再往西有長二十公里的「旗山斷層」,在
朝元寺西方兩公里處有一條長兩公里的「伯公坑斷層」,所以過去四十年間,在方圓五十公里內曾發生過6.3級及7.3級破壞性地震。地震和斷層活動有關,而
地震又是水庫的最大威脅,且水庫的巨大水壓也容易誘發斷層活動,造成地震。」劉昭民認為水庫的巨大水壓也容易誘發斷層活動造成地震,這當人也是目前地震學
家一般的說法,他更沒有舉出台灣因為興建水庫誘發地震的實際例子。
其實,台灣至少曾發生過8次重大的水庫誘發地震,這8次重大的水庫誘發地震,在台灣的地震史上,均為損害最嚴重的幾個大地震。
依照時間的排序如下︰
(1)虎頭埤水庫興建於1846年,1848(道光28年)12月03日早晨5至7時,誘發「台南彰化嘉義7.1大地震」,死亡1, 030人,屋倒13,993間。
(2)烏山頭水庫興建於1920年1月。1923年05月4日18時41分誘發「台南烏山頭地震」。地震規模5.7,所幸僅一間房屋倒塌,無人傷亡。
(3)武界水庫建於1927年,而日月潭土壩則於1932年建開始興建,1935年4月21日晨6時2分誘發台中、新竹大地震。
(4)內埔子水庫興建於1940年5月,1941年12月17日凌晨3時19分誘發嘉義中埔大地震。地震規模達芮氏7.1,震源深度10公里。該起地震除台灣北端及基隆為震度2級外,包括澎湖島均為震度3級以上。
(5)阿公店水庫興建1942年4月,1946年12月5日晨6時47分,誘發新化地震。該起地震震央在台南市東北方之新化與那拔林附近,震源深度5公
里,地震規模芮氏6.1。震央附近之新化鎮、新市鄉與永康鄉一帶災情嚴重,震度達5級,其次為安定鄉、歸仁鄉、仁德鄉及台南市安南區。共造成74人死亡、
200人重傷、274人輕傷,
民房全倒1,971棟、半倒及損壞者2,084棟。地震斷層起自那拔林,迄北勢以東,長6公里,最大水平變位2.2米,最大垂直變位0.76米。永康發生
地裂。地裂帶及鹽水溪沖積地,有噴泥砂現象。新化井水變動,水味鹹苦。
(6)白河水庫建於1961年1月, 1964年1月18日20時4分誘發芮氏地震規模6.1的嘉南大地震,這起地震又稱為白河大地震,震源深度18 公里。台南、嘉義兩縣房屋倒壞10502棟,毀壞25818棟,死亡與失蹤者106人,重傷229人,輕傷421人。
(7)南化水庫始建於1985年7月,1991年3月12日14時4分誘發台南佳里地震,地震規模5點9,震央在台南縣麻豆,深度為4點9公里,台南地區震度為5級,嘉義、阿里山均為3級。主震發生後,又有50餘次的餘震。
(8)集集攔河堰建於1991年7月,1999年9月21日凌晨1時47分誘發921大地震,地震規模為芮氏7.3,震央在北緯23.85度、東經
120.82度日月潭西偏南方9.2公里,也就是在台灣南投縣集集鎮,震源深度8~9.2公里,搖晃時間持續102秒,造成地表長約100公里的破裂帶,
這是20世紀末期台灣傷亡損失最大的天災,被稱為921大地震或集集大地震。
行政院為因應未來南部地區中長程用水需求,於92年4月核定「曾文水庫越域引水工程計畫」,預定於民國101年前完成。該計畫係高雄縣桃源鄉上游荖濃溪勤
程村河段,興建荖濃溪攔河堰,將高屏溪支流荖濃溪的水越域引入曾文水庫蓄存,提升水庫供水潛能,滿足南部地區未來用水需求。這是福國利民的工程,然而卻隱
藏誘發地震的危機,這次高雄地震就發生在這個地區。
中央氣象局地震測報中心表示,該震源區過去並未發生過規模六以上強震,以昨日強震震央為中心、方圓卅公里的範圍內,自一九九○年後,最大規模地震是一九九
三年十二月十六日規模五.七強震,其次是二○○○年二月十五日規模五.五九。昨日凌晨一時卅一分四十七.九秒規模五.五強震,是該震源區近十八年來第三大
地震。
如何避免誘發地震
過去大家已經知道興建水庫必然會誘發地震,卻不知道誘發地震的發生機制為何;近年來,大家也發現興建超高大樓,似乎地震發生頻率有增加趨勢,但是又不能肯
定興建超高大樓與地震發生之連帶關係。如今興建水庫誘發地震及興建超高大樓會誘發地震已經真相大白,那麼,今後是否就不應該繼續興建水庫或興建超高大樓?
答案是:必須謹慎研究!
計畫興建超高大樓,如果能夠避免最好避免,否則,基地面積不一太大。日本東京要興建「空中之城」,如果沒有完善的配套措施,最好立即煞車,否則東京地區一
定會誘發至少6級以上的大地震,屆時,死傷人數將相當可觀。日本政府應該重視這個建議,即刻進行審慎評估,否則工程一旦付諸實施,後果將不堪設想。
-----「空中之城」是日本清水建設提出建築構想,名為「TRY
2004」表示其高度將達到2004米,體積則是埃及最大大金字塔的12倍,完成後將成為日本東京灣上一座巨大的現代金字塔,也是地球上最大的人造建築
物,能夠容納75萬人居住。總建築面積為88平方公里,地基面積為8平方公里,地面以上地基周長為2800米,下部地基構造面積將近25平方公里,結構包
含了55個小金字塔,並堆積成5個小金字塔的高度。由於「空中之城」結構太過龐大,以目前普遍使用的建築材料而言是無法承受其自身的重量,因此,設計者把
希望寄託在未來奈米技術研製的新型超輕超強度建材上。「空中之城」將被劃分成商業、住宅和休閑區。
50平方公里的面積將用於建造24萬個住宅單元,以容納75萬居民。每個住宅將擁有自給能源(太陽能和風能)。24平方公里的面積用於商業和辦公設施,以
滿足80萬人的需求。剩餘的14平方公里將用於研究和休閑用途。
至於興建水庫首先要瞭解:為甚麼有些水庫誘發地震的規模較大,而有些水庫誘發的地震規模比較小?
就以中國長江三峽大壩為例,儘管施工迄今已經誘發數以千計的地震,但是規模都在可以忍受的範圍內。
報載,三峽大壩於2006年5月20日全部完工,10月27日,水庫水位上升達到156公尺,就在27日當天,湖北隨州發生規模四點七地震,這是二十多年
來湖北規模最大的地震。儘管中共官方再三否認地震是三峽水位提高所誘發,各界質疑聲仍不斷。當大壩水位一寸寸升高,最終到達175公尺時,修建大壩引發的
問題及後遺症已逐漸浮現。
中共官方資料顯示,三峽庫區135公尺蓄水以來,高橋斷層是誘發地震最集中的地方,最高震級為三點四級。三峽工程在論證過程中,研究單位曾對大壩誘發地震
的最大震級作過預測,九灣溪斷層和高橋斷層區域,預測的最高震級可達到六級。自2003年庫區蓄水135公尺以來,庫區監測到的大小地震達上千次,最大震
級是芮氏3級。(這個紀錄不包括三峽大壩週邊的地震,比如湖北隨州四點七的地震;大壩週邊的地震當然有被誘發的可能,因此必須加以統計。)
前面說過,水庫蓄水後,水量的重量會加速將滲水擠壓進入岩石隙縫,進而達到地幔層,使得地幔冷卻成錐狀岩山或岩石山脈;這個由於滲水形成的錐狀岩山或岩石
山脈,就是岩漿在擾動、流動時的障礙物。三峽水庫是一個長條形的工程,因此地幔冷卻成一堵岩石山脈,這一堵岩石山脈在鈍化前,如果與岩漿流動的方向沒有對
衝,是不會發生大地震的。依照過去水庫誘發地震的時間來看,水庫開始蓄水至完工後一年內都是高峰期,如果能夠度過這個高峰期,往後再誘發大地震的機率就會
減少許多。