时间：2022-10-23 12:20:38
寒来暑往、岁月风霜，当年无畏的地质工作者，如今淬炼的更加沉静有力。其身后的学养、执着以及大无畏的科学精神，使他具有了能够不断超越自我、超越局限的勇气，同时也为这位水库地震科研工作者提供了更为广阔的天地。
这位水库地震研究专家就是马文涛，中国地震局地质研究所副研究员。他毅然投身的这个需要经受风吹日晒、跋山涉水的艰辛事业，但为了促进我国水库地震研究水平，他那饱含深情的胸怀中始终难以割舍下这片山河。
三十年的科研生涯，如今的这位水库地震研究专家仍旧追随着自己的内心理想，尽情地将自己的经验和智慧留在需要他的这山河和热土上。风霜雨雪伴随着山路的苍茫，改变的是岁月，不变的是这位地震研究学者的执着。岁月流逝见证这位执着前行者不息的脚步，中国广阔的山河大地，也洒满他的汗与泪；与此同时，马文涛的忠诚、坚毅、理想、牺牲，也不断得到了充分考验和诠释。
认识水库地震 了解水库地震成因和机理
作为一位常年研究水库地震的科学家，马文涛以一个专家的角度为我们通俗地介绍了水库地震。“水库地震只是诱发地震中的一种类型，是因为水库蓄水而引起岩体中应力和能量释放而产生的地震（Reservoir-induced Seismicity，简称RIS）。由于其震源浅，引发的危害严重，特别是由于有可能引发工程灾害及崩滑流等次生灾害，不仅水电工程界与地震界高度重视，而政府与公众也高度的关注，已成为地震科学研究的热点与焦点之一。” 马文涛说。
水库诱发地震与天然地震相比较有较大的区别，在地震分布空间、发震时间、最高震级、地震震源特征、库水渗透的岩性条件和构造条件的水文地质条件、其它类型地震等方面都存在着一些自己的活动特点。通过对150例全世界已发生水库诱发地震震例参数统计，马文涛等人提出了水库诱发地震的七个辨别方法：
方法一：时空一致性，地震分布于水库周围并在蓄水过程中，多数距库岸10千米范围内、深10千米以上，少数具有时空延展的趋势；
方法二：地震频次、震级与水位变化密切相关性；
方法三：序列完整，“前震-主震-余震”或“前震-震群-余震”，以1-3级微震居多；
方法四：较高的震中烈度、地震动频率和地面峰值加速度，一般1-3级地震的震中烈度达6度，但衰减快；
方法五：应力降偏小，震源尺度偏大；
方法六：发震地段具有良好的库水渗透条件（岩溶、张性断层或张性裂缝等构造）；
方法七：排除其它浅源地震（通过地震观测、地质调查等手段，排除矿山地震、抽注液地震、爆破地震等其它类型浅源地震 ）。
对于水库地震的研究现状，马文涛说，我国的研究基本上与地震的研究是同步的，跟国际的主流水平一样，仪器也非常先进。而且我们的研究手段也非常丰富—用地震学、地质学、测量学等高科技测量与勘探手段。我国在该领域的研究之所以能始终紧跟世界的脚步，首先，得利于我国拥有像三峡水库等这样的地震震例进行评价和监测；其次，是有着一批像马文涛这样的不断创新科技方法的科学家。
水库地震的研究有着非常重要的社会价值。据资料记载，国内外地震、地质专家普遍承认的水库诱发地震约150例，它们仅占世界大坝会议已登记的几十万座水库的2～3‰。但是不容忽视的是，随着大坝坝高的增加，发生水库诱发地震的比例也相应增加，坝高超过200米的水库，发生诱发地震的实际比率约为33%。另外，绝大多数水库诱发地震的震级小于里氏5级，属于弱震或微震，约占总数的80%以上；较强的水库诱发地震不到总数的20%，其中5.0～5.9级的中等强度地震10例，6.0～6.5级强度的地震仅4例。截至目前，世界上已记录的最大的水库诱发地震为6.5级—1967年12月发生在印度柯依纳水库。
迄今为止，只有两例水库诱发地震对大坝局部地段造成损害，一个是我国的新丰江水库（6.1级），一个是印度的柯依纳水库（6.5级），坝址处地震强度均为8度；经抗震加固后，至今都在安全运行。
曾参加过三峡工程重新论证和三峡水库地震加密台站建设的马文涛说，具体到我国长江三峡水库勘察与设计，始于解放前，大体经历了三个阶段：解放后到1976年，是以区域稳定性为主的勘察阶段，全国许多科研、教学和生产单位的数百名地学专家和科技人员做了大量基础的地质工作，并设立了由7个地震监测台组成的三峡台网，已连续观测近30年，取得了丰富翔实的地震活动实测资料，确定了三峡高坝配葛洲坝低坝的两级开发方案，初步完成了三斗坪坝址的选址工作。1976年至1985年，对三峡水库诱发地震问题进行全面地震地质论证和大坝设计。在进行了大量野外勘察和室内研究工作的基础上，对发震可能性、可能发震库段和最大震级等，做出了分区的初步评价。研究成果和学术报告超过了30项，确定了三峡水库蓄水位由150米变为175米的方案。1986年至1989年三峡工程重新论证，由水利部牵头，联合国土资源部、中科院和中国地震局等有关部门，在地质与地震专家组指导下又进行了补充工作，提交了新的研究成果。对三峡水库的地震地质背景和地质条件进行了系统分析，对长江三峡水库诱发地震的发震可能性、发震地段及震级上限等做出了评价，为国家提供了三峡水库建设决策的最后依据。
2001年10月由24个子台组成的三峡水库数字地震台网正式观测，有效地监测三峡水库坝址到奉节县城库段里氏1.0级以上地震。至2003年6月三峡水库蓄水以来，历经135米、156米和175米蓄水过程，每年伴随着约两千次水库诱发地震的发生，2008年11月6日在秭归县的屈原镇发生了到目前为止三峡水库最高震级4.1级的水库地震。
据马文涛介绍，我国对三峡水库诱发地震问题的研究，进行了大量考察调研，获得了丰富的基础资料和成果，其深度和广度可以说是达到了前所未有的程度，有效地保障了三峡水库的安全运行。
从三峡的例子，我们看到了水库地震研究的实践价值，它可以为拟建立的水库作出科学的指导意见和具体的抗震依据，为减轻水库诱发地震灾害提供了示范实例。对此，马文涛强调，水库诱发地震确实存在，希望社会能有对此应有客观准确的认识。
正视水库地震 做好防震减灾
马文涛说，水库地震是通过蓄水手段，将积蓄在岩体中应力和能量释放，诱发出地震。所以，水库地震也是与人类工程活动相关的一种自然现象。
我国已建成水库有9万余座，其中已发现40多座水库蓄水后发生了地震，如广东新丰江、湖北丹江口和前进、湖南南冲和湖北黄石、浙江湖南镇、安微佛子岭、江西柘林、辽宁参窝水库等。其中1962年3月19日，广东新丰江水库发生的一次6.1级地震，是我国迄今记录最大的水库地震。
河源市新丰江水库于1959年10月20日开始蓄水，一个月后即出现地震活动。其后随着库区水位迅速上升，地震活动相应加强。1962年3月19日04时18分53秒，当水位为110.5米时，诱发了6.1级地震。该次地震滞后第一次高水位半年，震源深度5公里，震中在大坝附近1公里处，造成数千间房屋损毁，10人死亡，七十人受伤。有关资料显示，从1962年至今，新丰江水库周边共发生4级以上地震40多次。
一个不容忽视的事实是，地震确实会增加人类生存的不安全因素。所以，面对地震的威胁，人类不能简单地选择逃避，只能以科学的、正确的态度正视他，马文涛也说，只有足够的正视，我们才能更好地利用现有的科学技术手段，尽可能的减少地震所造成的危害。
马文涛表示，地震对水坝、水电站已经该区域的生产生活安全性的影响毋庸置疑，所以，我们老一辈的科学家就非常重视是水库水坝建设地震问题。作为世界上水电资源丰富的国家，水坝的抗震是我们非常重要的研究领域。
如今，马文涛和同事们一起接过了老一辈科学家们的旗帜，他们孜孜不倦地奋斗在第一线，通过对12座上世纪九十年代以来水库诱发地震新震例的现场地质调查和分析，极大地丰富了水库诱发地震数据库；使用我国大型水库532座、全世界140座水库诱发地震震例资料，对灰色聚类法中的水库地震预测指标进行了修订，形成水库诱发地震危险性综合评定技术，使得水库诱发地震危险性评定方法更具合理性、科学性和可操作性，并对长江三峡水库、新丰江水库和龙滩水库的不同构造部位的水库诱发地震危险性进行了评价。
另外，在震源机制分析和地震分类方面，马文涛有独特的见解，他把震源机制用三角图示法直观划分成一、二级地震类型，这就把地震学中的矩张量、断裂力学中的九种错动方式与构造地质学中的正断层、逆断层和走滑断层等复杂断层错动类型结合起来，修订了地震矩张量分解成迪卡尔坐标四种基本分量中没有正断层机制的物理解释，这对于判断地震震源错动复杂类型是一个非常好手段和途经。
科学家们的工作总是卓有成效的，正是随着探索的深入，有着丰富实践经验的马文涛不断地将自己的独特感悟融合到对水库地震的研究当中，不断地创新并总结出有价值的规律和方法，为水库水电事业作出了重大的贡献。在科学研究之余，马文涛向社会普及和传播水库地震的防震减灾知识，他也希望媒体能够多关注水库地震研究，让公众能够正确地认识水库地震及危害。
潜心水库地震研究 不断谱写科研精彩
由于涉及到利益和责任的问题，目前，我国水库地震研究工作者也会被误解，但质疑和误解并不能够阻挡马文涛追求真理、追求科学的决心。在他看来，只有这片山河能够最大限度的宁静，作为一个科技工作者，自己的心灵才能够宁静。这就是他潜心科研的出发点和最终落脚点，胸中的知识和不断积淀的智慧，都是为了他心中的这片可爱的山河。
有着这样的理念和胸怀，积极进取的马文涛，才能够专心致志地投入到科研创新之中，才能够不断深入探索水库诱发地震奥秘并取得了诸多卓有成效的评价方法。
马文涛认为，水库地震的重要诱发因素与以下几点相关:
1.岩性条件。据统计资料分析，组成库盆的岩性与水库诱发地震有一定的相关性。碳酸盐岩地区最易于诱发岩溶性水库地震，其次为花岗岩、玄武岩和片麻岩类型坚硬脆性的结晶类岩石，易于诱发水库地震。碎屑岩和砂页岩构成库盆的水库，不易诱发地震。
2.构造条件。水库诱发地震是岩体中的断裂在库水作用下发生错动引起的。现代构造活动较强烈的地区，由于活动断裂常常随地应力的局部集中，有利于诱发较强的水库地震。特别是在构造特殊部位，如断裂带的端点、拐点、凸凹体等，更易诱发较强的水库地震。
3.渗透条件。水库诱发地震的发生必须有库水渗透参与，因此，库盆岩体的渗透条件是诱发地震重要条件之一。渗透性好的岩体，如碳酸盐岩、多裂隙脆性岩体等构成的库盆，较易诱发地震，而不利于库水渗透的砂页岩库盆，不易诱发地震。张性断裂或张扭性断裂更利于库水向深部渗透，易于诱发地震。
4.水库规模。小型水库发震概率小于万分之一，中型水库发震概率小于千分之一，大型水库发震概率在百分之七左右，坝高大于200米的水库发震概率在33%左右。
5.天然地震活动背景。强震区和高烈度区有利于诱发较强的水库地震。特别是处于地震临界期或靠近临界期的地区易诱发出水库地震。
任何知识的运用和掌握都是从点滴的实践中获得。从1982年起，马文涛就参加了浙江省湖南镇水库、贵州省乌江渡水库、湖南省东江水库、长江三峡地区等的野外地震观测任务，丰富的实践活动给予了马文涛不一样的科研视野，也使得他迅速成长起来。
近年来他主持开展的紫坪铺水库、长江三峡水库和贵州省董菁水库等的诱发地震的实践活动中，马文涛和奋斗在水库地震科研第一线的同仁们一起，为构筑中国水库地震防震减灾的防护网做出了艰苦卓绝的努力，并积累了宝贵的高精度数字地震资料。
在实践活动中，马文涛为配合典型水库诱发地震危险性评定技术及预警技术研究（“十一五”国家科技支撑计划课题2008BAC38B04）工作，增设了紫坪铺水库地震加密台站（6个台站，2008年12月到2010年9月）、长江三峡水库地震加密台站工作（30个台站，2009年3月到现在），取得了汶川地震和长江三峡水库地震的新资料，发现汶川8级地震的初始破裂深度在6～9公里之间，与紫坪铺水库水位变化存在着一定的相关关系，为研究汶川地震成因打下了一个很好的物质基础；分析了长江三峡水库诱发地震成因，新发现在巴东北岸神龙溪两岸存在着的三条线性地震分布在碳酸盐背斜轴部，走向东西向，与地层走向一致，属于水库蓄水后库水沿地下暗河渗漏而引起的水库地震。
2010年1月17日，贵州省董菁水库库区曾经发生Ms3.4级水库地震，引起岩崩、滚石和山体滑坡，造成6人死亡、9人受伤的重大灾害。为研究贵州省董菁水库诱发地震活动特征，了解库区地震的构造背景，探讨水库诱发地震的机理、孕震环境和动力学过程，评定董菁水库地震危险性程度，解决董菁水库最高震级和发震地段问题，马文涛同中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院合作，于2011年9月在董菁水库原有库区地震台网10个短周期数字地震台站的基础之上，新增设了10个短周期数字地震台站，使得董菁水库库区地震台站之间的最小台距达到3～4公里。
2011年10月3日在库区记录到Ms2.6级地震，2011年11月6日发生了Ms3.9级水库地震，正好处在董菁水库地震加密台网网内。原地震台站交汇这次Ms3.9级水库地震震中在董菁水库大坝（以南）下游3公里处，而从地震加密台网记录得到的波形初步判断，Ms3.9级水库地震震中应该在北盘江与打帮河交汇处董岗附近，这两点的平面距离相差了8公里左右，而从地表滑坡、岩崩和地表震动感觉也支持加密台网所得到的结果，说明在水库区使用小台距地震台网能够最有效地提高地震定位精度。
水库地震研究是一项实践性非常强的学科，需要科技工作者们有着无私奉献的态度和坚忍不拔的毅力，正是抱着为社会做贡献的想法，马文涛始终坚守在他热爱的科研事业上，淡泊名利，兢兢业业，只把社会的责任放在心中。
马文涛艰苦卓绝的实践经历和坚毅执着的品性，给人一种坚强和笃定的力量，这种力量正是我们这些后辈值得学习的。
“心共河山一片丹”，如今，马文涛这位执着的科研工作者，仍以满腔的热情、无悔的执着，于科学价值与社会价值之间，寻找着最大的交集。
专家简介：
马文涛，1982年2月云南大学地球物理系地球物理专业毕业，1996年12月在中国地震局地质研究所获得博士学位，硕士生导师，中国地震局地质研究所副研究员。承担过国家支撑科技课题、“七五” 三级子题、多项国家地震局“十五”三级子题、地震科学联合基金课题，参加了国家地震局“八五”二级子题、“九五”三级子题和“十五”三级子题、国家重点基础研究发展规划项目子题、国家自然科学基金和地震科学联合基金课题的相关研究工作，现在主要从事水库诱发地震、近场地震学和震源机制解的研究工作，先后发表文章25篇。获得中国地震局科学技术进步一等奖（1次）、二等奖（1次）和三等奖（2次）。