0 引言

四川省土地面积48.6×10⁴ km²，分布着金沙江、雅砻江、大渡河、岷江、沱江、涪江、嘉陵江和渠江等8大水系。这些河流因巨大的落差、丰沛的水量、狭窄的河谷，蕴含了丰富的水力资源。据相关资料显示，四川省水力资源可开发量占全国的27%。其中金沙江全长2 308 km，天然落差达5 100 m，规划27级电站（国家计委办公厅，2003）；雅砻江全长1 571 km，天然落差3 830 m，规划21级电站（国家发展和改革委员会办公厅，2003；国家能源局，2012）；大渡河干流在四川境内长852 km，天然落差2 788 m，规划梯级电站22级（国家电力公司成都勘测设计研究院，2003）。这3大流域的水电站以高坝（大于100 m）、大库容（大于1×10⁸ m³）为主，在不久的将来，金沙江、雅砻江和大渡河流域将形成超大水库群。

世界上一部分大型水库蓄水后伴有水库地震活动，1939年5月4日美国米德湖5.0级水库地震后，水库地震作为科学问题被提出来。与相同震级的天然地震相比，由于水库地震的震源深度较浅，地震的地表效应比较强烈，极小的地震即可能有感，并伴有地声。据统计，3级左右地震即可造成经济损失和人员伤亡，4—5级地震的最高烈度可达Ⅶ度，6级地震的最高烈度可达Ⅷ度。因此，水库地震比同等级的构造地震所造成的灾害要严重得多，特别是对水库工程及下游城镇居民的安全易构成直接威胁，甚至会造成较大的次生灾害（公认的一种严重的环境工程灾害），社会影响较大，引起国际社会的高度反响和重视。

20世纪60年代以来，我国新丰江水库、赞比亚与津巴布韦界河上的卡里巴水库、希腊的克里马斯塔水库和印度的柯依那水库等先后发生6级以上地震，造成较严重的破坏和人员伤亡。其中坝高105 m的新丰江水库6.1级地震和坝高103 m的柯依那水库6.4级地震均为少震区发生的6级以上地震。柯依那水库发生的M_S 6.4地震是目前世界上最大的水库地震，该地震使柯依那市大多数砖石房屋倒塌，死伤约2 500人。坝高128 m的卡里巴水库是世界上库容最大的水库，库区蓄水前无历史地震活动记载，6.1级主震发生在水库蓄水4年后。坝高165 m的克里马斯塔水库位于地震活动活跃区内，在水库蓄水前100多年从未观测到库区内发生6级以上地震，但蓄水后仅6个月即发生了第一次6.2级地震（克里马斯塔是迄今蓄水后唯一发生4次6级以上水库地震的水库）。在我国水库建设历史上，1962年3月19日新丰江大坝附近发生的6.1级地震影响最大，并于1个月之内发生了58次3.0级以上地震（频度较高），主震震中距大坝仅1.1 km，烈度高达Ⅷ度。此次地震使得按照Ⅶ度加固的大坝出现长达82 m的水平贯穿性裂缝，发电机组和开关站均受损坏而停止运转。为此，我国政府按Ⅹ度标准对大坝进行第2次加固，经济代价高昂。同时，有关部门在新丰江水库建立了地震观测网。20世纪80年代初期，地震部门将其改造成为拥有8个地震台站的监测网并运行至今，成为我国第1个连续稳定运行时间最长的水库地震监测网。值得关注的是，在1962年6.1级主震后几十年来，新丰江水库在水位变化不大的情况下仍有中强余震发生，例如1987年9月15日发生4.6级地震、1989年11月26日在大坝南仅4.4 km处发生M_S 4.5地震、2012年2月16日发生4.8级地震等。

高坝水库诱发地震一旦发生，将造成巨大危害。因此，我国“水工建筑抗震设计规范”要求：“在兴建高水头大水库时，应研究产生诱发地震可能性。对产生诱发地震可能性大的水库，应尽量在蓄水前由有关部门设地震台进行监视。”

1 加强水电站地震监测的必要性

由于金沙江、雅砻江和大渡河等流域的水电站基本处于高海拔、高地震烈度、高边坡和复杂地质条件的高山峡谷中，根据相关法律法规，有必要加强水电站地震监测。关于加强水电站地震监测的有关法律法规主要有：《中华人民共和国防震减灾法》（第十一届全国人民代表大会常务委员会，2008）、《地震监测管理条例》（国务院，2004）、《四川省防震减灾条例》（四川省第十一届人民代表大会常务委员会，2012）、《四川省水库地震监测管理规定》（四川省人民政府，2016）和其他相关法律法规。

《中华人民共和国防震减灾法》第十九条规定：水库重大建设工程应当按照国务院有关规定，建设专用地震监测台网。《地震监测管理条例》第十四条规定：坝高100 m以上、库容5×10⁸ m³以上，且可能诱发5级以上地震的水库应当建设专用地震监测台网。《四川省防震减灾条例》第十三条规定：①坝高100 m以上，库容5×10⁸ m³以上的水库；②库容10⁸ m³以上，水库正常蓄水区及其外延5 km范围内有活动断层通过的水库；③库容10⁸ m³以上，受地震破坏后可能对重要城镇、重要基础设施造成严重次生灾害的水库，当建设专用地震监测台网并保持运行。

《四川省水库地震监测管理规定》规定：①坝高100 m以上或者库容5×10⁸ m³以上的水库；②库容10⁸ m³以上，且水库正常蓄水区及其外延5 km范围内有活动断层通过的水库；③库容1×10⁸ m³以上，且受地震破坏后可能对重要城镇、重要基础设施造成严重次生灾害的水库；④坝高80 m以上或者库容1×10⁸ m³以上，且位于地震基本烈度Ⅶ度以上的流域开发梯级水库。若新建水库，应当在库区蓄水前1年建成专用地震监测台网并保持运行；符合以上规定，未建设专用地震监测台网的已建水库，省防震减灾工作主管部门应会同水行政主管部门，评估判定应当补充建设专用地震监测台网。

2 水电站地震监测概况

水电站地震监测主要分为地震安全性评价、地震监测系统设计、地震监测系统建设、地震监测系统运行4个阶段。地震安全性评价需明确地震监测的重点监视区，是地震监测设计的基础；地震监测系统设计是，根据地震安全性评价确定重点监视区，设计专用地震监测台网；地震监测系统建设是，根据设计的内容完成房屋建造、仪器设备的安装和考核运行等；地震监测系统运行是，建设阶段完成后，通过有关部门和专家验收，投入正式运行阶段。每个电站的地震监测4个阶段均根据电站建设情况进行，有的电站在规划初期着手开展地震监测工作，有的电站在建设施工期考虑地震监测工作，有的电站已建成，应补建专用地震监测台网。

2.1 雅砻江流域地震监测

雅砻江发源于青海巴颜喀拉山南端，止于四川省攀枝花市，水量丰沛、落差巨大，是一座天然的绿色能源宝库，流域面积约13.6×10⁴ km²。根据国家发展和改革委员会办公厅文件“发改办能源[2003]1052号”的精神，全流域规划了21座梯级电站，总装机容量约3 000×10⁴ kW，年发电量约1 500×10⁸ kW·h，在全国规划的13大水电基地中，雅砻江排名第3。雅砻江全流域及电站规划见图 1。

在21级梯级电站中，坝高≥100 m或库容≥1×10⁸ m³的19个水库应建设专用地震监测台网（表 1）。在应加强地震监测的19座电站中，中下游9座电站均完成地震安全性评价和地震监测系统的规划设计工作，有5座电站建成专用地震监测台网并投入运行。雅砻江上游的10座电站因建设工作未启动暂缓地震监测工作，随着雅砻江流域开发战略的推进，将根据相关法律法规要求，有序推进地震监测工作。

2.2 大渡河流域地震监测

大渡河干流规划河段（下尔呷—铜街子）总装机容量为2 083×10⁴ kW。大渡河流域形成以下尔呷、双江口、猴子岩、长河坝、大岗山、瀑布沟等电站的23级梯级开发方案，电站规划见图 2。干流梯级电站自上而下依次为：下尔呷、巴拉、达维、卜寺沟、双江口、金川、安宁、巴底、丹巴、猴子岩、长河坝、黄金坪、泸定、硬梁包、大岗山、龙头石、老鹰岩、瀑布沟、深溪沟、枕头坝、沙坪、龚嘴和铜街子水电站（国家电力公司成都勘测设计研究院，2003）。

在23级电站中，除硬梁包和沙坪电站不符合坝高≥100 m或库容≥1×10⁸ m³、坝高80 m以上且位于地震基本烈度Ⅶ度以上的条件，其余电站均应加强地震监测（表 2），其中泸定、大岗山和瀑布沟3个水库已建成专用地震监测台网并投入运行；猴子岩、长河坝、黄金坪3个水库地震监测系统已建成，待验收后投入正式运行；双江口电站的地震监测系统已设计完成。

由表 2可见，大渡河流域应加强地震监测的21个水电站中，地震监测工作开展较缓慢，目前仅泸定、大岗山和瀑布沟3个水库已建成专用地震监测台网并投入运行，猴子岩、长河坝和黄金坪3个水库的专用地震监测台网已建成，待竣工验收后即可投入运行，其余15级电站应加快推进地震监测工作。

2.3 金沙江流域地震监测

金沙江是长江上游干流河段，全长2 308 km，其干流落差3 300 m，水力资源1.124×10⁸ kW，技术可开发水能资源达8 891×10⁴ kW，年发电量5 041×10⁸ kW·h，富集程度居世界首位，是中国最大的水电基地，也是西电东输的重要能源基地。金沙江全流域共计划开发27级水电站，包括上游13级、中游10级以及下游4级，总装机量超过8 000×10⁴ kW，规模约为4座三峡工程。

金沙江上游河段规划的13级电站分别为：西绒、晒拉、果通、岗托、岩比、波罗、叶巴滩、拉哇、巴塘、苏洼龙、昌波、旭龙和奔子栏（国家发改委和国家有关部委等，2011），其中西绒、晒拉和果通3个水电站位于四川青海交界，岗托、岩比、波罗、叶巴滩、拉哇、巴塘、苏洼龙、昌波8个水电站位于四川西藏交界，旭龙和奔子栏2个水电站位于四川云南交界。金沙江中游河段规划的10级电站分别为：龙盘、两家人、梨园、阿海、金安桥、龙口、鲁地拉、观音岩、金沙、银江（国家计委办公厅，2003；国家发改委，2013），仅金沙和银江水电站位于四川境内，其余8级水电站位于云南省境内（本文不做描述）。金沙江下游从上至下分别为乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4级梯级电站，总装机容量为4646×10⁴ kW（成都勘测设计研究院，1981），相当于2个三峡水电站，均由中国三峡集团承建开发。

金沙江电站地震监测情况见表 3，表中只列出库容≥1×10⁸ m³或坝高≥100 m需加强地震监测的电站。

由表 3可见，金沙江流域地震监测工作总体较好，在16个应加强地震监测的水电站中，有11个电站在进行地震监测各阶段工作，特别是金沙江下游的乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝4级电站，均建成专用地震监测台网并投入运行。金沙江上游的四川青海交界的西绒、晒拉和果通电站地震监测工作推进缓慢，川藏段的岗托、岩比、波罗、叶巴滩、拉哇、巴塘、苏洼龙7个电站已完成地震监测系统设计工作；旭龙和奔子栏坝址位于云南省，水库左岸位于四川德荣县，地震监测工作开展情况不详。

2.4 岷江、沱江、涪江、嘉陵江、渠江、青衣江等流域地震监测

除金沙江、雅砻江和大渡河3大流域外，岷江、沱江、涪江、嘉陵江和渠江5大流域水电站建设也蓬勃发展。岷江干流全长711 km，总落差3 560 m，在建或已建水电站32座；沱江全长712 km，天然落差2 354 m，在建或已建水电站35座；涪江全长700 km，在建或已建水电站55座；嘉陵江全长1 345 km，水能蕴藏量共4 586×10⁴ kW，四川省在建或已建水电站29座；渠江全长230 km，在建或已建水电站47座（四川省人民政府防汛抗旱指挥部办公室，2013）。

以上几大流域中，应加强地震监测的水电站有：岷江流域的紫坪铺、毛尔盖、狮子坪和李家岩4个水电站；嘉陵江流域的亭子口和宝珠寺水电站；涪江流域的武都和水牛家水电站；青衣江流域的锅浪跷、瓦屋山和硗碛水电站；渠江流域的土溪口水电站；南桠河流域（大渡河支流）的冶勒水电站；木里河流域（雅砻江支流）的卡基娃和立州电站；安宁河流域（雅砻江支流）的大桥水电站。沱江流域无符合地震监测条件的水电站。每个水电站的坝高、库容和地震监测情况见表 4。

由表 4可见，岷江、涪江、青衣江、渠江、南桠河（大渡河支流）、木里河流域（雅砻江支流）和安宁河流域（雅砻江支流）的地震监测工作较好，除嘉陵江流域的亭子口和宝珠寺电站及涪江流域的水牛家电站地震监测推进缓慢外，各流域共13个水库完成地震安全性评价和地震监测系统设计工作，紫坪铺、武都、瓦屋山和大桥4个水库建成专用地震监测台网并投入运行，毛尔盖、狮子坪、李家岩、锅浪跷、硗碛、土溪口、冶勒、卡基娃和立州电站均在积极推进地震专用监测工作。

3 结论

在四川主要水系——金沙江、雅砻江、大渡河、岷江、涪江、青衣江、沱江、渠江等流域的268座水电站中，按照相关法律法规要求，其中72座水电站应建设专用地震监测台网。

（1）雅砻江流域19座应加强地震监测的电站中，中下游9座电站均完成地震安全性评价和地震监测系统规划设计工作，5座电站建成专用地震监测台网并投入运行。

（2）大渡河流域地震监测工作进展较缓慢，21座应加强地震监测的水电站中，仅泸定、大岗山和瀑布沟3个水库建成专用地震监测台网并投入运行，猴子岩、长河坝和黄金坪3个水库专用地震监测台网已建成，待验收完成即可投入运行，其余15个水库应加快推进地震监测工作。

（3）金沙江流域地震监测工作进展总体较好，16座应加强地震监测的水电站中，11个在推进地震监测工作，特别是金沙江下游的乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝4个水库，已建成专用地震监测台网并投入运行。金沙江上游的西绒、晒拉和果通电站地震监测工作推进缓慢，川藏段的岗托、岩比、波罗、叶巴滩、拉哇、巴塘、苏洼龙7个水库已完成地震监测系统设计工作。

（4）岷江、涪江、青衣江、渠江、南桠河（大渡河支流）和木里河（雅砻江支流）的地震监测工作进展较好，除嘉陵江流域的亭子口和宝珠寺电站及涪江流域的水牛家电站地震监测推进缓慢外，各流域共10个水库完成地震安全性评价和地震监测系统设计工作，4个水库建成专用地震监测台网并投入运行，其余7个水库在积极推进地震监测工作。