白鶴灘水電站工程大壩壩高289 m，屬300 m級特高拱壩。壩址位于基本烈度為Ⅷ度的高地震區(qū)，其抗震安全為工程的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。

白鶴灘壩址區(qū)位于康滇地軸與上揚子臺褶帶兩個二級構(gòu)造單元的過渡帶,屬于涼山構(gòu)造帶東側(cè)與蓮峰—巧家構(gòu)造帶相挾持的三角形區(qū)域內(nèi),地震危險性主要來自外圍強震影響，區(qū)內(nèi)斷裂規(guī)模普遍較小，地殼穩(wěn)定性條件總體較好，歷史地震對白鶴灘工程壩址的最大影響烈度為Ⅷ度。針對白鶴灘大壩壩址位于高地震區(qū)的實際情況，壩址場地相關(guān)設(shè)計地震動參數(shù)的選定是大壩抗震設(shè)計的前提。當(dāng)前，混凝土壩工程設(shè)計地震動參數(shù)主要是設(shè)計地震動峰值加速度和反應(yīng)譜。

白鶴灘拱壩為一等工程中的一級建筑物，其抗震設(shè)防類別為甲類，按現(xiàn)行水工建筑物抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，其設(shè)計及校核地震動峰值加速度值應(yīng)依據(jù)專門的場地地震安全性評價成果確定。該成果以對應(yīng)不同超越概率的峰值加速度值的曲線給出。我國《水工建筑物抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，此類重要大壩工程的設(shè)計和校核地震動峰值加速度值應(yīng)分別取其相應(yīng)于100年超越概率2%和1%的數(shù)值。

地震安全性評價給出的重大工程場址設(shè)計地震動加速度峰值需基于體現(xiàn)其隨震級和距離而變化規(guī)律的衰減關(guān)系。因為衰減關(guān)系是由各不同地區(qū)巖體臺站地表實測的水平向地震加速度記錄統(tǒng)計得出的，所以它不涉及任何特定場址的具體地形和地質(zhì)條件。因而其給出的只能表征為半無限空間均質(zhì)巖體平坦自由地表的水平向分量值。

根據(jù)中國地震局災(zāi)害防御中心2016年提出的 《金沙江白鶴灘水電站壩址設(shè)計地震動參數(shù)復(fù)核報告》，白鶴灘水電站工程相應(yīng)于100年超越概率2%的設(shè)計地震動基巖水平向峰值加速度為0.451 g，相應(yīng)于100年超越概率1%的校核地震（最大可信地震）的基巖水平向峰值加速度為0.534 g。

我國地震部門規(guī)定，地震安全性評價給出設(shè)計地震動峰值加速度值后，還應(yīng)按場地類別調(diào)整。場地類別應(yīng)按場地土的剪切波速劃分為Ⅰ0、Ⅰ1、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ5類，并分別給出了各類場地間地震動峰值加速度值的調(diào)整系數(shù)。地震安全性評價給出的峰值加速度值是根據(jù)剪切波速為500 m/s的Ⅰ1場地基巖的衰減關(guān)系求得的。對于剪切波速為800 m/s以上的Ⅰ0類硬基巖場地，地震動峰值加速度值應(yīng)乘以0.9的系數(shù)。根據(jù)設(shè)計資料，白鶴灘大壩壩基巖體等級以Ⅲ1類及以上巖體為主，剪切波速平均值為2090 m/s，遠(yuǎn)大于800 m/s。因此，其設(shè)計和校核的地震動峰值加速度值應(yīng)乘以0.9的調(diào)整系數(shù)，取0.401 g和0.481 g。

由于地殼巖體介質(zhì)密度隨深度增加，按波動理論，地震波從震源入射至地表時，其傳播方向當(dāng)逐漸趨近于豎向；且在自由地表實測的加速度波，應(yīng)是綜合了入射波和與其等值的反射波之和，從而向地表豎向入射的地震動加速度峰值只是其地表值的1/2，應(yīng)以此作為從巖體深部向上入射的地震動輸入的水平向地震加速度值。根據(jù)統(tǒng)計，一般豎向設(shè)計地震加速度值可取為水平向的2/3。這些基本概念在我國地震界和壩工界已取得了共識。

當(dāng)前，在國外還有把設(shè)計地震動加速度置于實際工程場址一個任意假定高程的平坦地表上，再按場址的巖體結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過一維反演，求得離壩下一定深處的地基底部入射的地震動加速度。這是對設(shè)計地震動峰值加速度的誤解，存在概念上的混淆，所以不能在實際工程抗震設(shè)計中應(yīng)用。

反映地震動輸入頻譜特征的地震動加速度設(shè)計反應(yīng)譜是抗震計算中的另一關(guān)鍵地震動參數(shù)。反應(yīng)譜通常以峰值加速度歸一化后的頻譜表征。我國水工建筑物抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于重要大壩工程，需要在對壩址進(jìn)行專門的地震危險性分析基礎(chǔ)上，求取與場地地質(zhì)地震相關(guān)的設(shè)計反應(yīng)譜。

我國規(guī)范規(guī)定，對抗震設(shè)防類別為甲類的大壩，其場地相關(guān)設(shè)計反應(yīng)譜宜按與水平向設(shè)計地震動加速度相應(yīng)的“設(shè)定地震”確定。這是將概率法和確定性方法相結(jié)合的方法，即基于地震安全性評價報告，在可能對壩址引發(fā)不小于設(shè)計峰值加速度值的少數(shù)潛在震源中，選擇發(fā)生概率最大的地震作為設(shè)定地震，按該地震的震級和震中距，依據(jù)基于統(tǒng)計得出的反應(yīng)譜衰減關(guān)系，可以求得壩址實際可能發(fā)生的場地相關(guān)的設(shè)計反應(yīng)譜。

由于我國缺乏足夠的實測強震加速度記錄，即使對峰值加速度也尚難統(tǒng)計其衰減關(guān)系。只能基于不同地區(qū)烈度與地震動峰值加速度衰減規(guī)律差異類同的假定，通過我國的烈度衰減關(guān)系與美國的烈度、峰值加速度衰減關(guān)系的轉(zhuǎn)換，近似得出我國的峰值加速度衰減關(guān)系。但將此假定推廣到反應(yīng)譜每個周期分量衰減關(guān)系的轉(zhuǎn)換，從概念上就令人難以接受。所以只能根據(jù)馬宗晉院士提出的：“中國大陸和北美大陸在構(gòu)造、地殼組成、現(xiàn)代應(yīng)力狀態(tài)及地震成因、地震活動特點等方面都有一定的相似性、可比性”的論述，借用最近美國在匯集各國、主要是美國西部實測強震加速度資料的基礎(chǔ)上，給出的新一代加速度反應(yīng)譜的衰減關(guān)系。這部分工作由中國水利水電科學(xué)研究院工程抗震研究中心張翠然高級工程師完成。

迄今國內(nèi)外都有采用“一致概率反應(yīng)譜”作為場地相關(guān)的設(shè)計反應(yīng)譜?！耙恢赂怕史磻?yīng)譜”是對反應(yīng)譜的每個周期分量，都求出如峰值加速度那樣的概率曲線后，取與峰值加速度相同概率的各點組成。它具有實際地震不同震級和震中距反應(yīng)譜的包絡(luò)線的性質(zhì)，致使其值偏大很多，完全不符合實際地震動反應(yīng)譜的一般規(guī)律，所以不能在實際工程抗震設(shè)計中應(yīng)用。

根據(jù)2016年2月中國地震災(zāi)害防御中心提出的 《金沙江白鶴灘水電站壩址設(shè)計地震動參數(shù)復(fù)核報告》，壩址區(qū)地震基本烈度按50年超越概率10%地震動參數(shù)確定，最終確定為Ⅷ度。

我認(rèn)為經(jīng)有關(guān)部門審核通過的、按照上述觀點確定的，白鶴灘工程壩址的地震動參數(shù)的選擇是符合現(xiàn)行地震部門有關(guān)規(guī)定和《水工抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》要求的。