李玶:毕生奉献解开大地强震的奥秘

来源:中国科学家  编辑:渭南科普2021-07-21 16:14
  

“大自然就像一块磨刀石,宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。我很自豪我所从事的职业,我也希望有更多的人选择地质工作,接过我们手中的接力棒,去迎接灿烂的明天。”

——李玶

1994年12月14日,世界上最大的水利水电枢纽工程——长江三峡工程在经过长达四十年的论证之后终于正式开工。“高峡出平湖”,三峡工程不仅牵动着全国人民的心,更是受到了世界的瞩目。

三峡工程的安全与否直接关系到下游上亿人民群众生命财产的安全,因此工程所在地的地质是否稳定,未来是否有发生强烈地震的可能,以及大坝自身的抗震能力,都需要科学家们反复论证。

为解决这些疑问,早在1959年,刚从哈尔滨军事工程学院调到中国科学院地质研究所不到两个月的李玶承担起了“长江三峡地区的地壳稳定性和地震危险性研究”的重任。尽管当时三峡地质方面的资料奇缺,相关研究近乎空白,但李玶经过三年的艰苦奋斗,最终圆满完成了任务,为三峡工程的选址和地震安全论证提供了有力支持。这项任务也开启了他长期从事我国重大工程区域地壳稳定性和地震危险性评价的科研生涯。此后,他在国际上率先提出“强震发生断层”的新理念,为防震减灾带来了福音。

李玶(来源:中国青年网)

走地质报国之路

1924年4月,李玶出生于湖北大悟县汪洋店,虽家境贫寒,但家人辛勤劳作,,一家人生活其乐融融。1928年,一群歹徒冲进李玶家中抢走了大哥寄来贴补家用的钱,还残忍杀害了他的父亲。李玶一家只好离开家乡,辗转湖北广水,暂居武昌。李玶进入湖北省省立第六小学读书。

李玶仍记得,学校礼堂四周墙壁上贴了很多标语,其中“天下兴亡,匹夫有责”这一句对他影响很深,爱国精神的种子也由此在心中萌发,李玶曾表示:“我这个穷孩子能进这所模范学校学习,感到很荣幸,也许正是这个原因,促使我发愤读书。”

少年时期的李玶

1937年抗战爆发,日军飞机轰炸武汉,造成很多伤亡。为躲避战争,李玶一家乘船前往重庆。在路上,李玶看到江上漂着很多尸体、行李,入目之处皆是凄凉,这让他感到十分愤恨和悲痛。

来到重庆以后,李玶进入南渝中学(现为南开中学)读书。该校的校训是“允公允能,日新月异”。这是张伯苓校长以教育救国为目标的办学方针,旨在培养学生热爱祖国、振兴中华的人生观,这也成了李玶终身奋进的目标。

高中二年级时,因为经济问题,李玶想要提前报考大学。为此,他每天都秉烛夜读赶学高三课程。经过一年废寝忘食的学习,1943年,他一连赶了三个考场,连续考了9天,成功考取了上海同济大学医学系、国立中央大学(现为南京大学)地质系和四川大学森林系。

中央大学地质系三六级毕业师生合影

(二排左起第二为李玶

李玶认为学习地质是一条报效祖国的道路,加之从小生长在山区,对大山有特殊的感情,便选择进入位于重庆的国立中央大学地质系学习。

1947年,成绩优秀的李玶毕业后留校任教。1954年,他被调往哈尔滨军事工程学院任教,并编写了教材《军事工程地质学》。

主导重大工程的选址论证

1959年,李玶被调到中国科学院地质研究所工作后,接到了“开展长江三峡地区的地壳稳定性和地震危险性研究”的任务。面对历史性的重任,他心中充满了激动和焦虑,他穿梭于国内多家地质相关科研单位,向专家学者们虚心求教,同时集合研究小组的二三十位同事,群策群力,采用多种方法综合分析,制订方案。

1994年12月14日,三峡工程开工典礼

(来源:共产党员网)

经过充分准备,李玶作为中科院701地质考察队队长,用扁担挑着行李,带着队员们出发了。为彻底摸清三峡地区的地质构造,他们跋山涉水,风餐露宿。时逢三年自然灾害,他们常以野菜、柚子皮、甜菜渣等充饥。

他们深知三峡安危关系重大,不敢有半点马虎,不能放过一个疑点。李玶牢记地质学、地球化学家侯德封先生在出发前对他的教导:“你要像剥竹笋那样,把那边的地质构造从老到新一层一层搞清楚,把最嫩的芯剥出来。”

经过多方论证,李玶认为三峡大坝目标坝址应在“三斗坪”。从地质构造的角度看三斗坪上下皆是峡谷,仅在三斗坪处地势略敞开,且此处地质为花岗岩体。换句话说,三峡大坝就是建在花岗岩体之上的,坝基异常坚稳。

艰苦奋战三年,李玶团队交出了勘察报告,获国家评审通过,还得到了苏联专家的认可。如今,世界上最大的水利发电工程正巍然屹立在三斗坪地区。

1963年李玶(左)与同事潘裕生(右)在丹江口野外调查合影。

李玶从事地质构造研究数十载,曾为二滩、澜沧江小湾等多个大型水电站的选址进行地震危险性评定;曾主持西昌—渡口地区的地震危险区划及烈度区划、海南岛琼北地区烈度复核等工作;曾用精准的判断和多重防震措施,使云南阳宗海火电厂得到扩建,让5000名职工免于下岗失业……他踏访了中国数不清的山川,攀过悬崖峭壁,涉过深涧洪流,带着地质锤、罗盘和干粮,一双眼紧盯着在别人看来毫不稀奇,但在他眼里却奥秘无穷的土地。他说:“能做这些事,我很快乐,从来没觉得是苦。”

提出防震减灾新理念

对老百姓来说,地震意味着一场突如其来的灾难,在顷刻间吞噬一切。如何最大限度的减轻地震带来的灾难,是李玶一直思考的问题。

多年研究地质构造的李玶对地震,特别是强震的认识有了突破性的进展。他发现了强震发生断层的存在:即在地震带内,不是任何地方都可能发生强震;潜在震源区内,也不是任何地点都会发生强震,只有在强震发生断层上,才会发生强震。

这一突破性进展源于1999年台湾集集7.6级地震,此次地震多数遇难发生地点都位于断层上;断层只有几十米宽,在这几十米宽的地方建筑物荡然无存,在断层之外的建筑物却坏而不倒,并没有多大损伤。所以即使发生7级以上的地震,只要不在强震发生断层上,8度(地震烈度)以上防震的建筑物均不会倒塌。当然,前提是要求建筑物防震质量一定有保证,不能偷工减料。

对地处强震发生断层的城市来说,首先应查清强震发生断层的分布范围,实在不能避开,则应设置安全仓,以防万一;不在强震发生断层的城市,首先应查明建筑物有没有抗御7度(地震烈度)破坏的能力,如没有则应加固或推行抗震床、安全仓的应用。

1986年李玶带学生到西南、云南野外实习

(前排左六为李玶

2008年的汶川特大地震正是发生在“强震发生断层”上,李玶强调:由于强震发生断层能引发重大的自然灾害,所以其防治的重要性和紧迫性不言而喻。2014年,他提出“抗震减灾三步行”建议:第一步,建议编制全国性的强震发生断层图;第二步,城市规划,应避免将建筑物建在强震发生断层上;第三步,普及地震常识和抗震防灾知识。这一年,李玶已经90岁了,还依旧念念不忘保护人民的生命财产安全。

2019年9月10日,李玶因病医治无效,在北京逝世,享年96岁。他一生“脚踏祖国大地,肩负人民希望”,为中国在地震构造方面的研究作出了不可磨灭的贡献。

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