中国广东深圳大亚湾核电站未来安全发电的担忧
中煤科工集团西安研究院 王文祥 退休研究员

摘要

本文借鉴2011年3月11日日本福岛因大地震发生核泄漏事件,指出了目前广东大亚湾核电站要保证今后能安全发电,在预防附近海域发生地震时,可能会导致该核电站出现核泄漏事故的发生,从现在开始还应该做哪些工作。

关键词: 地震 核泄漏 地应力普查 现场做临震预报

大亚湾核电站位于中国广东省深圳市龙岗区大鹏半岛,是中国大陆建成的第二座核电站,也是大陆首座使用国外技术和资金建设的核电站。1994年投入商业运行,大亚湾核电站是中国第一座大型商用核电站。此后,在大亚湾核电站之侧又建设了岭澳核电站,两者共同组成一个大型核电基地。自从2011年3月11日日本大地震引起福岛第一核电站出现的核泄漏,导致人们对核发电能否安全发电不得不重新给予审视,以噎废食者不可取,但盲目乐观者亦不可取。对于核泄漏只有做到知其源、熟其性、防患于未然才能做到利用原子能永远朝着有利于人类生存的道路上发展。其中因受地震波的冲击是导致核电站出现核泄漏的一个重要原因,因此在地震未发生之前,提前几天、十几天做出预报是保障因地震出现核泄漏的重要防范措施之一。

1.目前世界上核电站选址存在着一种误区

核电站在选址之前,大都要远离大的断裂构造。这是因为人们已经注意到,地震的发生多与断裂构造有关,担心该断裂附近一旦发生地震,会导致核泄漏事故发生。地震成因【1】有两种,上面核电站的选址只是注意到其中的一种——这就是在断层基础上诱发地震,而忽略了另外一种,就是地震发生后形成断层。所以核电站在选址问题上正确的提法应该是——

核电站要远离地下潜伏的震源区。

这样未来准备建的核电站和已经建成的核电站,就都存在着图1中提到的核电站周围是否潜伏着几级地震震源区这种问题,都需要认真进行探讨。

当一个地方建成核电站,必需要查清在其方圆80公里范围内,地面上哪个地区潜伏着几级地震震源区(应力高值区),在80—160公里范围内哪个地区潜伏着几级地震震源区.在大于160公里以远哪个地区潜伏着几级地震震源区。

图1核电站周围多少公里范围内潜伏着破坏性地震震源区示意图

那么大亚湾核电站周围是否潜伏着地震危险区。对于这个问题,早在1999年深圳市科技局已经做了细致的研究工作。

2.1999年深圳市科技局开展了深圳及外围地区地应力普查

1999年度全国地震趋势会商会确认珠江三角洲地区和闽粤赣交界地区为可能发生中强地震应予注意的地区,珠江三角洲地区并被中国地震局确定为年度内全国三个地震短临强化跟踪区之一。

深圳市地处广东省南部,东临大亚湾核电站,西连珠江口,与澳门隔水相望,与香港接壤。自1980年设立经济特区以来,其经济、政治地位尤为重要。1999年是国庆50周年大庆,12月20日澳门将要回归祖国,因此加强对珠江三角洲地区震情监视和预报工作,保证国庆和澳门回归期间社会政治、经济、生活的稳定将是深圳市人防办地震部门一项十分重要的工作。为此深圳市人防办于1999年4月底与中煤科工集团西安研究院协商,双方同意合作,共同开展“深圳市及其周围地区进行地应力测量及近期震情趋势分析”【2】的研究项目,以便在1999年下半年期间有的放矢,加强震情监测及预报方面的研究工作。

此次地应力测量工作区的范围为东经111-117,北纬21-24.5,面积约16万平方公里,探测深度为5km、7km和10km。在这个范围内包括了广州-阳江断裂、吴川-四会断裂、河源-邵武等多条断裂。在历史上,很多地震都发生在这些断裂的附近。在深圳市东部海域,也有发生中强地震的记载。此次工作重点探查深圳市附近,与此同时兼管外围,以便于对比分析,得出比较确切的结论。

测量工作因受条件限制,有些部位没有探测,如香港境内,台湾海峡。1999年5月中、下旬完成野外测量工作,共采集数据点101个,行程近四千公里;6月份转入室内工作研究,7月份正式编写了此次研究报告。

3.深圳及周围地区地应力普查结果

此次地应力测量一共解释出11条断层,分别是:

1号汕南西断层、2号汕北西断层、3号揭阳-丰顺断层、4号梅州-深圳断层、5号陆丰-惠阳断层、6号清远-河源断层、7号河源-虎门断层、8号珠海南-高明断层、9号佛山-珠海北断层、10号阳江-阳春断层、11号茂名-云浮断层;地应力挤压区

1个地应力高值区(潜在震源区)、三个地热异常区,见图2。

图2深圳及外围地区地应力普查5Km深度截面地应力等值线图

图中红颜色区块是地热异常区,红颜色斜线区为潜伏的较大地震背景的震源区。根据计算,未来地震的震级可能在Ms6.0-6.8之间。

4.大亚湾核电站周围MDCB型仪器的监测现状

目前大亚湾核电站周围最近的MDCB—5型临震信息监测仪只有东莞台站,台湾文化大学台站、高雄台

站、花莲台站(仪器尚未转入监测),远区有彝良台站、宜良台站、米易台站、西安台站、成都台站、廊坊台站、北京台站、喀左台站、黄岛台站、江阴台站、修武台站。

按照MDCB法预报地震的工作程序和研究震情【3-5】的工作方法,大亚湾地区附近缺少MDCB—6型临震信息监测仪对其临震信息进行控制。利用外围远区台站监测大亚湾附近震源区所在方位角上的临震信息,有时可能是指远处的震源区在活动,但该方位角通过该地区,如果这种情况较多,就会在大亚湾地区形成一个交汇点,这个交汇点不是大亚湾附近震源区产生的电磁波异常传到外围各台站被接收到的临震信息。因此这类型的交汇点是虚点。否则则是实点。对于外围台站来讲,很难判断交汇点是实点,还是虚点。这就是每周三协作组对国内外预报下一周内哪些地区可能会发生破坏性地震的验证图中,有时会出现虚报的原因。如何解决对某一个重点监测区的虚报问题,就要依赖于在其周围布置4、5台MDCB—6型临震信息监测仪对该震源区进行监测,仅仅依靠MDCB—6型仪器监测到的临震信息会出现误报,只有当远区和近区台站监测的地震前兆信息呈同步变化,都认为是该地区将要发生地震时,这时才不会出现误报和虚报。

图3是协作组周三预报验证图。该图中没有发震的交汇点,就是虚点。如果该地区周围有4、5台MDCB—6型临震信息监测仪对该地区进行监测,那么这次预报图中就不会出现虚报的现象。

图3 2011年10月12日协作组预报国内外下7天可能发生地震的地区验证图

5.大亚湾核电站能否安全进行核发电的考虑

未来在大亚湾地区周围如果发生一个5、6级或更大一点的地震。即使地震系统没有提前做出临震预报,那么因地震造成的建筑物倒塌所带来的灾害程度不会太大,这个损失是可以计算出来的。但是一旦造成大亚湾核电站出现核泄漏,其损失是很难进行评估的。因为它所带来的灾害程度要贻误几代人。

大亚湾核电站附近潜伏的震源区这些年是如何变化,未来何时地震发生,这些目前都是未知数。尽管我国地震系统的中长期预报居世界领先地位,但不解决临震预报,对于核电站而言,是远水不解近渴。

何时可以解决地震临震预报问题,按照地震系统的观点,可能要经过几代人的努力。大亚湾核电站能不能等,这要取决于核电站领导对这一问题的认知程度。

大亚湾核电站所面临的潜伏的震源区就近在迟尺,我们提前将其潜在的危险性提出,之后如果得到验证,后来的人们会说,这篇文章是科学地预言。等到地震发生,出现核泄漏,我们再提出上述认识这是马后炮。考虑到如果出现核泄漏将会给广东、福建沿海一带带来巨大的经济损失,因此撰写了该篇文章,以期能引起核电站、当地政府有关领导重视,未雨绸缪。特别是港澳同胞,因为一旦出现核泄漏,会严重影响港澳同胞的生活质量。



参考文献

1.论及地震短临预报,王文祥,刘勇等,陕西人民出版社,1997年3月

2.《深圳市及其周围地区进行地应力测量及近期震情趋势分析》1999年科研报告

3.论与天然电磁波法勘探,王文祥,杨武洋,陕西人民出版社,2002年11月

4.怎样预报观测台站周围、国内外最近7天地震王文祥,杨武洋,陕西人民出版社,2006年7月

5.MDCB法预报地震系统简介王文祥杨武洋2006年7月24日西太平洋国际地球物理会议宣讲论文