全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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抽取地下水和注液采暖都会引发灾难性地震

已有 4590 次阅读 2013-8-9 06:02 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述| 地震, 注水, 采暖, 抽水

抽取地下水和注液采暖都会引发灾难性地震
           杨学祥

   近日,刊登在《科学》杂志上的三篇论文称,将废液注入地下的天然气开采、地热能源生产以及其他活动,引发了美国的多场地震。

   中国巨灾是由多种效应叠加而成,是局部地壳均衡累加为整体地壳均衡的产物。剥蚀沉积、冰雪消长、地热梯度变化、地下水位变化、气压变化、海平面变化、潮汐振荡、旱涝交替、水库蓄水量变化和大城市建设等微力累加作用不可忽视。沿海城市无限制的扩大,将带来地面沉降、环境污染、海洋灾害、淡水危机、地震海啸等环境风险[3,4]。

   我们在2001年9月4日提出的《冷静看待人类对自然界的胜利》的警告,如今已经得到《长三角地区地下水资源与地质灾害调查评价》报告的证实。中国的城市管理者是典型的模仿秀,他们不是借鉴西方城市管理者的经验教训,而是惟妙惟肖地模仿前人盲目无助的憨态,亦步亦趋地沿袭前人走过的老路。

   我的多次呼吁得到大多数网站的支持和转载,也遭到个别网站的封锁和压制。城市管理者不能听取科学建议,盲目搞城市建设大跃进,未来损失巨大。

   事实已经证明,“沿海城市无限制的扩大,将带来地面沉降、环境污染、海洋灾害、淡水危机等环境风险”是科学的论断。

作者:William Ellsworth 来源:《科学》 发布时间:2013-8-8 15:34:19
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能源生产引发美国大地震
液体注入可润滑断层并加速其移动

 
本报讯 近日,刊登在《科学》杂志上的三篇论文称,将废液注入地下的天然气开采、地热能源生产以及其他活动,引发了美国的多场地震。
 
这些地震中的绝大多数规模较小,但是也有一些超过了5.0级。其中一篇文章的作者、美国地质调查局地震学家William Ellsworth表示,这些地震中包括2011年11月6日美国俄克拉何马州发生的5.6级地震,地震中2人受伤,14座房屋遭到破坏。他还提到,发生在美国中部和东部震级达3.0级及以上的地震年度数量记录,在过去十年中增加至近10倍:从1967~2000年的平均每年21场,到2011年的最大值188场。
 
哥伦比亚大学拉蒙特—多尔蒂地球天文台地震学家Nicholas van der Elst领衔的另一个研究对地下废水注射相关区域的地震,以及美国数次地震活动进行了考察。他们将局部地震活动的发生与那些发生在遥远处的大地震进行了比较,以确认地震活动的“家系”。
 
研究结果显示,在过去十年中,袭击美国内部的震级达4.5级及以上的地震中,至少一半发生在注入井附近。研究人员表示,在注射井附近的断裂地带是动态触发的首要标靶,因为废水注射过程使得局部断层“受到临界性地加载”,因此即使是来自遥远处的较小的地震信号,就足以使积累的孔隙压力加速弥散并引起破裂。
 
Ellsworth也怀疑,通过加大孔隙压力,天然气井的增加改变了地震敏感区域的压力,这润滑了之前就已存在的断层,以至于使它们更容易断裂。之前也有研究将这种竖井使用的水力压裂法与附近发生的地震联系在一起。但是Ellsworth指出,这种有争议的技术——利用高压液体击碎岩石释放天然气——从未引发超过3.6级的地震。他相信,并非水力压裂法本身,而是将废水再注入围岩的处理过程,诱发了较大规模的地震数目的增加。
 
美国超过30000个此类的处理井中只有少部分似乎存在此类问题。van der Elst提到,找出哪一地区处于危险中的一个方法是观察全世界范围内大地震(8.0级及以上)后发生了什么,例如近年来袭击日本、智利和苏门答腊岛的大地震。
 
“这并不是一个十分简单的方法。”美国优斯公司副总裁、地震学家Ivan Wong说,van der Elst的研究是具有开创性的。田纳西州孟菲斯大学地震学家Stephen Horton表示,注射井可能至少以两种不同的方式诱发地震。
 
在第三个研究中,科学家提供了一个用于评估在由工业过程所主导的地区诱发地震危险的模板。随着社会对可再生能源依赖的增加,地热能源正变成一种越来越有吸引力的选择。然而,生产地热能源——即抽取热流体并将废水注射回地下——是否会诱发地震及所诱发地震的程度等问题,人们仍然不清楚。
 
加利福尼亚圣克鲁兹分校地震物理学家Emily Brodsky分析了索尔顿湖地热场的数据。在这里,人们抽取了来自地球深处的水来给一系列发电机提供能量。Brodsky发现,能量生产中水流失的速率与地震发生率存在相关性。
 
Ellsworth建议,改进地震监测,并更全面地收集深部废水注射数据,将有助于发现、甄别出易发生远处触发的地震区域。这些研究和分析能帮助提高对诱发地震事件的了解,并凸显了改善地震监控的重要性,在表层下液体注入和抽取地区的地震监控尤为重要。(来源:中国科学报 张章)
 
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http://news.sciencenet.cn/htmlpaper/20138815341988829552.shtm

抽取地下水会引发灾难性地震和河北20余个地下水漏斗区
已有 948 次阅读 2012-10-23 13:37 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述|关键词:地下水 地震

抽取地下水会引发灾难性地震和河北20余个地下水漏斗区
            杨学祥
   2011年5月11日西班牙南部洛尔卡附近发生了5.1级地震,9人死亡几十人受伤。近日科研学者称这场地震是由人类活动引起的。这场悲剧为地震学家提供了地震是如何引发的新见解,或可能帮助人们在未来预测这类事件的发生,尽可能的减轻和降低地震发生的强度和规模。美国加州理工学院地质学教授吉恩-菲利普·阿沃瓦克认为地壳必须以某种方式释放,他认为人类活动——例如抽取地下水——会导致这种压力更快的释放,而非随着时间缓慢的消散。“这并非是你加速了一场无论如何都要发生的地震,而是你产生了更大更多的地震。”
   由于过量大面积抽取地下水,造成地下水漏斗与地面沉降,进而导致地下水污染,目前河北省已有20多个地下水漏斗区。抽取地下水会引发灾难性地震的新见解值得关注。

本文引用地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-625377.html

地面沉降之势难以阻挡 多次警告被忽视
已有 1033 次阅读 2012-2-29 06:45 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述|关键词:地面沉降 地壳均衡运动 水均衡运动

地面沉降之势难以阻挡 多次警告被忽视
         杨学祥
   我在2005年就指出,中国巨灾是由多种效应叠加而成,是局部地壳均衡累加为整体地壳均衡的产物。剥蚀沉积、冰雪消长、地热梯度变化、地下水位变化、气压变化、海平面变化、潮汐振荡、旱涝交替、水库蓄水量变化和大城市建设等微力累加作用不可忽视。沿海城市无限制的扩大,将带来地面沉降、环境污染、海洋灾害、淡水危机等环境风险[5,6]。洪涝——排水抗洪治涝——加重自然旱灾——过量引用地表水和抽取地下水——湖泊萎缩、江河断流、地下水位下降、机井成本提高——地面沉降、房屋等基础设施断裂、土地沙漠化。这就是人类对待水资源的传统模式[7]。我们在2001年9月4日提出的《冷静看待人类对自然界的胜利》的警告,如今已经得到《长三角地区地下水资源与地质灾害调查评价》报告的证实。中国的城市管理者是典型的模仿秀,他们不是借鉴西方城市管理者的经验教训,而是惟妙惟肖地模仿前人盲目无助的憨态,亦步亦趋地沿袭前人走过的老路。
   我的多次呼吁得到大多数网站的支持和转载,也遭到个别网站的封锁和压制。城市管理者不能听取科学建议,盲目搞城市建设大跃进,未来损失巨大。
   事实已经证明,“沿海城市无限制的扩大,将带来地面沉降、环境污染、海洋灾害、淡水危机等环境风险[5,6]。”是科学的论断。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-542374.html

三论沿海投资过渡的环境安全
作 者:杨学祥,杨冬红  上传日期:2005-1-14
三论沿海投资过渡的环境安全
         ——难以承受的沿海经济灾害风险
             杨学祥,杨冬红
  摘 要:印度洋海啸瞬间吞没近16万人性命。世界最大的再保险公司“慕尼黑再保险”11日公布了一份名为《大都市•大风险》的报告,报告警告说,东京和旧金山将是全球受海啸、地震等自然灾害最严重的大都市。中国巨灾是由多种效应叠加而成,是局部地壳均衡累加为整体地壳均衡的产物。剥蚀沉积、冰雪消长、地热梯度变化、地下水位变化、气压变化、海平面变化、潮汐振荡、旱涝交替、水库蓄水量变化和大城市建设等微力累加作用不可忽视。沿海城市无限制的扩大,将带来地面沉降、环境污染、海洋灾害、淡水危机、地震海啸等环境风险。上海预警意识的增强值得借鉴。
  关键词:印尼海啸,地震,都市风险,沿海经济,海洋灾害1. 印尼海啸的巨大损失
  最近发生的印度洋地震、海啸被联合国称为“近几个世纪以来最严重的自然灾害”。据法新社报道,根据印度尼西亚官方公布的最新数字,截至1月13日,印度洋地震海啸已造成该国110,229人死亡,12,132人失踪。这样,此次印度洋地震海啸各国遇难总人数已达到163,338人
[1]。接近1900-1983年海啸死亡人数的总和。
  世界上近80%的海啸发生在太平洋沿岸地区,其中遭受海啸袭击最多的是夏威夷群岛,其次是日本。据统计,1900~1983年间,太平洋地区共发生405次海啸,其中造成伤亡和重大经济损失的达84次,大约有18万人死亡。20世纪以来发生的重大海啸灾难有:1908年12月,意大利墨西拿地震引发海啸,死亡8.3万人,是20世纪导致死亡人数最多的一次地震海啸。1933年3月,日本三陆近海地震引发海啸,死亡3000多人。1960年5月,智利西海岸大地震引发海啸,造成5700多人丧生,海啸还以每小时700公里的速度横扫太平洋,越过夏威夷,冲向日本,造成日本800多人死亡,15万人无家可归。1976年8月,菲律宾莫罗湾海啸,造成8000多人死亡。1998年7月,巴布亚新几内亚海底地震引发海啸,巨浪高达49米,致使2200多人死亡[2]。
  海啸死亡人数和经济损失剧增,与沿海经济的过度发展有关。关注沿海经济发展的环境安全已成为人们的共识。早在2004年2月和7月,我们就两次提醒公众:直面沿海投资过度的环境安全[3,4]。
2. 大城市大风险,沿海城市首当其冲
  印度洋海啸瞬间吞没近16万人性命,阪神地震直接经济损失1000亿美元。灾难临头,人类如此脆弱无力。世界最大的再保险公司“慕尼黑再保险”11日公布了一份名为《大都市•大风险》的报告,报告警告说,东京和旧金山将是全球受海啸、地震等自然灾害最严重的大都市[5]。
  根据报告对全球人口超过1000万的大城市进行评估之后,东京和旧金山成为全球受自然灾害影响最大的城市。根据各方面潜在危险系数总结出东京—横滨圈“危险指数”为710点,位列所有大城市之首,排在第二位的旧金山获167点,其次是洛杉矶100点。它们都是沿海大城市。
  这份将在本月18日召开的神户联合国全球减灾会议进行讨论的报告举例说,临海的东京-横滨圈周围地区居民达3500万人,火山喷发、地震、台风、海啸、洪水的潜在危险系数极高。一旦灾害发生,对人类生产生活造成的损失显然不可估量。自然灾难总是大城市发展中不可回避的问题,就像主旋律一样贯穿着城市发展。对每个城市的灾害历史进行分析后,不难发现一些共同点:地理位置和它所覆盖的面积决定了今后受灾情况。
  在不断发展的命运中,一切已经注定。过于狭窄的街道使得人们无法在伴随地震而来的火灾中顺利逃生;在供给网络被破坏后,饮用水、供电、供气等补给物品无法及时供应;医院、避难所无法满足大城市受灾后的需要;大部分地区的交通和通讯瘫痪。”应提高危机意识,除了自然灾害外,还应考虑到环境污染和恐怖袭击等人为状况而制定相应的对策。城市发展速度越快,遇到的环境问题也就越严重,受灾可能性也越高。
  海平面上升直接影响沿海地区人民生命财产安全和社会经济的发展,加剧了风暴潮灾害,增大了洪涝威胁,减弱了港口功能,并且引发了海水入侵、土壤盐渍化和海岸侵蚀等问题,导致了沿海湿地的损失和动物的迁徙,使按原设计标准建设的沿海城市市政排污工程的排污能力降低,对环境和人类活动构成直接威胁,严重影响了沿海经济的发展。我国的辽东湾、莱州湾和海州湾等岸段就因为海平面的升高而加重了其沿海低洼地区的土地盐渍化和洪涝灾害。沿海灾害加剧带来生产成本的提高和经济投资的风险[3,4]。
  中国巨灾是由多种效应叠加而成,是局部地壳均衡累加为整体地壳均衡的产物。剥蚀沉积、冰雪消长、地热梯度变化、地下水位变化、气压变化、海平面变化、潮汐振荡、旱涝交替、水库蓄水量变化和大城市建设等微力累加作用不可忽视。沿海城市无限制的扩大,将带来地面沉降、环境污染、海洋灾害、淡水危机等环境风险[3,4]。
  中国全国600多个城市中,有一半城市缺水,每年缺水60亿立方米。在全国668个城市中,依靠地下水供水的有400多个城市,占60%;一些城市主要依靠地下水供水,如北京、济南、石家庄等。在北京市每年大约41亿立方米的供水总量中,地下水供水量超过27亿立方米,占60%以上。预计在21世纪,中国淡水资源供水需求矛盾突出的地区仍是华北、西北、辽中南地区及部分沿海城
市。这是南水北调工程实施的主要依据[3,4]。

3. 上海关注灾害预警
  东方网1月14日消息:在地震灾害面前,上海并非“绝对安全”。记者昨天从市地震局了解到,本市今年将出台多项措施,积极应对地震防灾[6]。
  
  据市地震局震害防御处肖功建处长介绍,上海地处东海,从地域乃至地质结构看,有发震条件,只是地下介质比较均衡,所以一直“寂静”,但城市的建设、海洋产业的不断开发,都有可能诱发地质结构的变化,进而引发地震。肖处长说,很多被认为是少震稳定的地区都爆发过大地震,如中国的唐山。而一旦爆发,由于设防系数较低,引发的灾难将更大。这些事实验证了我们如下观点:
  中国巨灾是由多种效应叠加而成,是局部地壳均衡累加为整体地壳均衡的产物。剥蚀沉积、冰雪消长、地热梯度变化、地下水位变化、气压变化、海平面变化、潮汐振荡、旱涝交替、水库蓄水量变化和大城市建设等微力累加作用不可忽视。沿海城市无限制的扩大,将带来地面沉降、环境污染、海洋灾害、淡水危机、地震海啸等环境风险[3,4]。
参考文献
1.周翔。印度洋地震海啸遇难人数上升至163,338人。 2005-01-14 00:46:13 稿源:新华网
http://gb.chinabroadcast.cn/3821/2005/01/14/922@422303.htm
2.吴传华。翻开人类的历史:天灾一直威胁人类安全。来源:中国剪报 发布时间:2005-1-10
《环球时报》1月7日 http://www.cinic.org.cn/Article_Show2.asp?ArticleID=1862245
3.杨学祥.直面沿海投资过度的环境安全 (2004-2-17) .光明网.光明观察.
http://www.gmw.com.cn/03pindao/guancha/2004-2/17/926001.htm
4.杨学祥。直面沿海投资过度的环境安全 7-18光明网论文发表交流中心。
http://www.gmw.cn/03pindao/lunwen/show.asp?id=856
5.黄力颖。灾难指数报告:东京受灾危险指数最高。责任编辑 洪燕华。2005-1-13 9:12:05
http://www.dfdaily.com/ReadNews.asp?NewsID=15810
6.刘晶晶。沪筹建地震专业救援队 今后将建立基层预警预案。来源:青年报 作者: 2005-1-14
3:06:35
http://sh.eastday.com/eastday/shnews/node42337/node42418/node42422/node42847/userobject1ai795626.html
 
http://www.envir.gov.cn/forum/20054849.htm
 

本文引用地址:http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=540789

本文引用地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-542374.html

 



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