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积极防治地震灾害的一个技术措施

已有 1638 次阅读 2023-12-19 12:46 |个人分类:气候生态|系统分类:科研笔记

积极防治地震灾害的一个技术措施

2023年12月19日零时10分,手机的地震警报突然响起,声音刺耳,原来是甘肃省积石山(临夏州)发生了6级地震,地震波还有十几秒到达关中平原。我们赶紧躲到了卫生间,一会儿后大楼开始晃动,楼层高的户主家鱼缸的水发生了晃动。我倒是非常钦佩现在的手机地震预报功能,居然提前十几秒得到了消息,我们采取了必要措施。手机地震预报功能真好。今天传来消息,临夏地区地震已经死亡超过了一百多人,令人伤悲。

回想2008年那场地震,房屋倾斜,门窗震荡,桌椅跳舞,到现在还是心有余悸。最近几年我们也注意到,在中国的云南、贵州、四川西部、甘肃中南部、青海、西藏频繁地发生地震,危害很大。地震高发区主要是第二级阶梯地段,包括横断山区、岷山、西秦岭、巴颜喀拉山、大凉山等地区。面积大约为70万平方千米。地震的震源深度大多数在地下5千米——10千米之间。

地震由于难于预测,危害巨大,人员伤亡严重而使人恐惧。地震真的那么可怕吗?地震真的不能防治吗?我倒是觉得可以防治。

首先,目前那些地段是地震区这与地质构造有关系,与斑块运动有关系。但是目前,地质学家们已经对我们的板块构造研究得比较深入全面,对于地震区已经有了很详细的划分。这个是基础,预防有了地域。

其次,地震的产生就是板块断裂,而断裂的板块大多数是变质岩、岩浆岩很少,是岩石从刚性碎裂为塑性,大块碎裂为小块甚至粉末的过程。如果采取一种措施,提前把大块的岩石碎裂了小块的岩石,那么就能够避免大规模地震的发生。2008年的那场地震,据我的观察,处于黄土阶地上的房屋损失轻微,处于渭河地槽中的建筑损失轻微,处于地震波侧面的建筑损失轻微,处于地台阻挡处背面的建筑损失轻微。这些现象都说明,其实地震是可以预防的。

我们现在希望使用一种技术,把地震区的刚性板块提前粉碎,把板块之间的缝隙提前填充牢固,这样即便是发生了地震,其地震的级别也会降低,烈度也比较低,从而把灾情减小到不死人,房屋不倾塌的程度。

我对于这种防御技术的设想是这样,在已经探明的地震危险区打井,这种井就命名为“地震消除井”,地震消除井的深度大概是5000米——10000米深度,地震消除井的孔径大约30厘米,井打好以后,每一个井里面灌注大约500——1000千斤高爆炸药引爆。在地震危险区每间隔5千米就修建一个地震消除井,形成网格状。在中国的第二级阶梯地段,大约每25平方千米就有一个地震消除井,一共修建大约28000个这种地震消除井。中国另外一个地震危险区是燕山太行山地区,在这个地区大约3200个地震消除井。地震消除井的深度应该根据变质岩的深度决定,硬度大成片分布的变质岩的深度就是井的深度,井应该努力穿透硬岩层,就把炸药埋在硬岩层的中间,爆炸以后整块的硬岩碎裂,在重力作用下空隙填充,进而防治硬岩断裂发生强烈地震。而这种变化在地下几千米,所以地表的土层不会发生大的变化,从而不会造成建筑破坏。

那么,地震消除井的爆破是许多井同时爆炸好?还是一个一个不相关联的单独爆炸好呢?我个人人为在几百平方千米上,几十个井同时爆破比较好,例如1000平方千米内,同时引爆30个地震消除井,引起较大的地震。那么以后几十年该地层就应该是稳定的。间隔10年或者20年,可以重复使用已经打好的地震消除井,再次引爆。例如上次的引爆深度是地下9800米,上次引爆导致塌方,现在深度是7000米,那么经过再次修复打井,在7000米深度再次引爆,让底层更加紧实。所以一个地震消除井至少可以使用两次。

地震消除井的位置应该根据地质探测资料确定,应该尽量均匀分布的同时,让它处在地质板块的坚硬部,有断裂可能性的地区,应该处在山谷之中。对于山岭,如果是地震危险区整片的坚硬变质岩,也应该打井爆破,消除地震强度。

其实,我国的北方蒙古高原、黄土高原、华北平原,长江中下游平原、东北平原、新疆以及江南丘陵地区的地质结构还是比较稳定的,所以这种地震消除井的分布范围比较小,其工程量和投资额都是有限的,目前的深井技术也是成熟的。所以,我认为使用地震消除井的阵列来消除地震还是可行的。

 

 




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