9级以上得地震破坏力什么破坏力:整个城市瞬间被摧毁

第五讲 地震灾害有哪些特点?
第五讲& 地震灾害有哪些特点?
5.1 瞬间突发性
在第三讲介绍过地震活动有什么特点之后,为什么还要专门介绍地震灾害有哪些特点呢?因为地震灾害的大小及其特点不仅取决于地震的大小及其特点,而且受制于震中地区的经济发展状况、建筑物与各种工程,尤其是生命线工程的分布以及人口密度与分布等。可以说,地震是造成地震灾害的源,震中区的建筑物、生命线工程等各种财产及人口分布是承受和造成地震灾害的客体。在思考防震减灾对策,应该从“源”和“客体”两方面分析地震灾害的基本特点。
不少灾害突然发生,都会让人感到祸从天降,不知所措。而遇到地震灾害时,这种感觉最强烈。发生大地震,顷刻之间,房倒屋塌,一座城市变成一片废墟。对于地震毁灭城市,所谓顷刻之间,不过是几秒、十几秒、最多几十秒而已。
地震灾害的瞬间突发性可分三个层次来讲。
首先是,震源的形成十分短暂。前面介绍过内陆大地震的破裂面大约几十千米(如炉霍7.6级、通海7.7级地震等)到几百千米(如昆仑山口西8.1级地震等)长,地震破裂的扩展速度大约每秒几千米,这样,一次七级、八级地震的震源的形成一般只需几十秒,最多到一百几十秒。
然后是,由于地震波传播速度很快,也是每秒几千米,比破裂扩展速度还要快一点,内陆强震严重破坏主要在几千米到几十千米的范围里。从地震发生到城市建筑物开始振动,在大多数的情况下,也只需几秒到十几秒的时间。
最后是,建筑物在经受如此巨大的震动时,经不住几个周期(震中距为几十千米的地震波周期一般仅零点几秒),作用力已超过建筑物的抗剪强度,遭到破坏,甚至倒塌。
在大地震现场调查,许多幸存者说,从感觉地震到房屋倒塌就是一刹那的时间,估计只有几秒、十几秒的时间。这主要是地震波到达,建筑物抗御振动,到承受不了,被破坏、倒塌的时间。实际上,震源形成过程中发出的地震波可能尚未全部到达,建筑物已经倒塌了。
幸存者是感觉不到,地震波从震源传播到他所在地的时间的。强调指出地震波传播速度快,是想告诉大家,对于大多数内陆地震区来说,从地震发生到城市建筑物开始振动,也只需几秒到十几秒的时间,实现地震预警要比地震海啸预警困难得多。不过,也有不受此限制的特例。例如,墨西哥的地震威胁主要来自三四百千米远的太平洋地震,从强震发生到可能造成破坏的地震波传到墨西哥城需好几十秒,甚至超过百秒。建设能够快速、精确定位的遥测台网,利用电信传输速度比地震波快得多(电磁波传播速度为30万千米/秒)的优势,就可能实现地震预警。1985年8.1级地震后,墨西哥建设了地震预警系统,在1995年7.3级地震前提前72秒发布地震预警,取得了很好的效果。但是,对于有直下型地震威胁,或者有很近地震威胁的城市,想用这样的办法实现地震预警,必须更大幅度地缩短速报定位时间。这是非常困难的,也许应该寻找另外的途径。
地震灾害的瞬间突发性是其他任何自然灾害不能比拟的。旱涝等气象灾害是出现比较频繁的自然灾害。天不下雨,要持续几十天才能形成旱灾。由于干旱引起的森林火灾,更要长时间干旱才会出现。暴雨成灾至少也要在当地持续下几小时特大暴雨。上游暴雨,洪峰更要经过几天时间,才可能到达并对中下游的城镇和农田构成水灾威胁。台风从太平洋上空形成,到东南沿海登陆也必须几小时到几天的时间。滑坡、泥石流虽有较强突发性,但往往伴随在暴雨或地震之后,而且,常常会先有地裂、轻微滑动等先兆,比较起来,地震灾害形成过程更快,瞬间突发性更显著。况且,滑坡、泥石流灾害的损失和影响也是无法与大地震灾害相比的。
5.2 能量大、灾害重,死亡人数最多
强震释放的能量是十分巨大的。一个5.5级中强震释放的地震波能量就大约相当于2万吨TNT炸药所能释放的能量,或者说,相当于二次大战末美国在日本广岛投掷的一颗原子弹所释放的能量。而按地震波能量与震级的统计关系 LogE=1.5M+11.8计算,震级每增大1级,所释放的地震波能量将增大约31倍。一次七级、八级强震的破坏力之大,可想而知。几次巨大地震,如1960年智利9.5级(Mw)和2004年印尼苏门答腊9.0级等地震甚至引起地球自由振荡,影响地球自转。图5-1给出了地震和几种重要自然现象所释放的能量的对比,也按所释放能量或年耗能的大小标示了最早与最大的核爆炸,以及世界耗能最多的美国的位置。由此图可见,最大地震或每年地震平均释放的能量都大于火山、飓风、暴风雨等各种大家所熟悉的自然灾害所释放的能量。至于比地震释放能量还大的行星撞击地球,那是几千万年一遇的极罕遇事件。最大地震或每年地震平均释放的能量也比最大的核爆炸的能量大,甚至于比美国年均耗能也小不了多少。
图5-1& 地震与几种自然灾害及核爆炸等所释放能量的对比
如此巨大的地震能量瞬间迸发,危害自然特别严重。1995年日本阪神7.2级地震经济损失达1000亿美元。近年发生的土耳其伊兹米特7.8级、台湾南投集集7.6级和伊朗巴姆6.7级等地震造成的经济损失都接近或超过百亿美元。相对于其他自然灾害,死亡人数之多,是地震灾害更为突出的特点。仅20世纪以来100多年时间里,死亡人数超过20万的就有3次:1920年宁夏海原8.5级地震造成23.5万人死亡,1976年唐山7.8级地震死亡24.2万人,2004年印尼苏门答腊9.0级地震死亡28万人。历史上还有死亡人数更多的史实。据史载,1556年(明嘉靖三十四年)陕西华县8.3级地震“军民因压、溺、饥、疫、焚而死者不可胜计,其奏报有名者八十三万有奇,不知名者复不可数”。据1949~1991年资料统计,在中国各类自然灾害造成死亡人数中,地震占首位,超过一半。详细情况见图5-2。
图5-2& 中国各类灾害造成死亡人数的比较(1949~1991)
中国陆地面积仅占全球陆地面积的1/14,20世纪有1/3的陆地地震发生在中国,造成60万人死亡,占世界同期(不包括21世纪)因地震死亡总人数的1/2。因此,对于中国来说,按可能造成死亡人数比较,地震堪称群灾之首。
5.3 经济越发展,城市化程度越高,地震可能造成的灾害越严重
昆仑山口西8.1级地震的震级比唐山7.8级地震的大,造成的地震破裂带也比唐山地震的长得多,但造成的灾害损失却小得没法比。为什么?就因为震中地区的经济发展水平没法比。前者是荒无人烟的高原,后者是工业城市。又如,1996年5月内蒙古自治区包头市附近发生6.2级地震,造成15亿元人民币的经济损失,而1990年甘肃天祝—景泰间发生6.2级地震,经济损失为1.5亿元人民币。两个同样大小的地震,造成的经济损失差别达10倍之大,就是因为两地经济水平不同。国外也有许多这样的例子。1923年日本关东7.9级地震的震级比1995年日本阪神7.2级地震的大,关东大地震倒毁房屋的比例和死伤人数(死亡14万多人)也都比阪神地震大得多,可是,前者经济损失53亿日元,后者的经济损失96000亿日元,扣除物价因素,前者的经济损失也比后者的小得多。这也是因为日本经济在这70多年里又有了巨大发展的缘故。美国洛杉矶附近曾于1971年和1994年先后发生6.6级和6.8级地震,两次差不多大小的地震几乎发生在同一地点,但1971年地震的经济损失为5亿美元,而1994年地震的经济损失达170多亿美元。其主要原因就在于从1971年到1994年该地区经济和社会财富有了巨大增长。其实,其他灾害也有类似情况。图5-3显示了全球自然灾害总损失(据慕尼黑再保险公司,1997)随世界各国国内生产总值GDP(据世界银行,1995)呈非线性增长的情况。
GDP/万亿(美元)
损失/10亿(美元)
图5-3& 全球自然灾害总损失随世界各国国内生产总值GDP呈非线性增长
无论世界还是中国,都呈现人口向城市集中的趋势。50年前,城市人口只占世界人口的30%,而现在,大约50%的人口集中在城市居住。联合国对工业国家、发展中国家以及全球平均分别统计和预测了人口城市化趋势(图5-4),尽管目前工业化国家的城市化程度高于发展中国家,但发展中国家城市化增长速度大于工业化国家。中国目前属于经济增长最快的国家,也是城市化速度最快的国家之一。现在或今后发生地震,可能遭受的灾害将比以前严重得多。这是,我们必须面对的灾害趋势。
图5-4& 世界人口城市化趋势
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font-family:楷体_GB地震灾害受地震活动特点和震中区社会经济发展水平双重制约的时空不均匀性
在第三讲已介绍过强震活动在空间分布上具成带性,随时间分布具有活跃与平静相交替的盛衰交替性,也就是说,地震活动的时空分布是不均匀的。另一方面,无论世界各国,还是中国各地区,经济发展也是不平衡的。这样,地震灾害就具有受这两者制约的时空不均匀性。前面介绍过,世界强震主要分布在环太平洋地震带和地中海—南亚地震带。其中不少大地震发生在远离城市的海沟或荒无人烟的高原山区,如果不引起海啸,这些地震不会造成很有影响的灾害。因此,世界地震灾害主要分布在环太平洋带沿岸和地中海—南亚地震带及其附近人口相对密集、经济比较发达的地区。图5-5是按死亡人数统计的中国地震灾害分布图。与中国强震震中分布相比较,我国强震频度西部显著高于东部,而造成死亡人数超过万人的地震以华北与西北的东部居多。青藏高原及其附近荒无人烟的断裂带发生的大地震也不会造成大量人员伤亡或巨大经济损失。死亡人数超过20万的4次地震,除上面介绍过的唐山地震、海原地震和华县地震以外,还有1303年9月25日山西洪洞8级地震(死亡20万余人),都发生在华北,或者说,古代的中原地区及其附近。因为这里历史悠久,从古代就人口密集,经济、文化发达,遭遇大地震,灾害就特别严重。
图5-5& 以死亡人数分等的中国强震震中图
总之,地震灾害空间分布是不均匀的。不仅受地震分布不均匀的影响,而且受社会经济发展区域性不平衡的制约。社会经济发达的强震区是地震灾害威胁最严重的地区。社会经济中等发达的强震区与社会经济发达的中强震区都是面临中等地震灾害威胁的地区。社会经济发达的无震区或少震区与没有人烟或社会经济不发达的强震区都是没有或很少有地震灾害的地区。
在时间上,地震灾害分布也是不均匀的。当某一个强震活跃期的主体活动地区恰好是社会经济比较发达的地区,如20世纪第4活跃期(1966~1976年)的主体活动地区在华北与川滇,它就是一个地震重灾期。当某一个地震活跃期的主体活动地区主要在社会经济不发达地区,如第5活跃期从1988年以来的主体活动地区在从新疆到滇缅交界,主要的大震如2001年昆仑山口西8.1级地震和1997年玛尼7.5级地震等大多发生在人烟稀少地区。尽管这些地震的强度不比上一活跃期的低,但地震灾害就远不如上一活跃期严重。
5.5次生灾害种类繁多,生命线工程遭破坏灾害更重
地震瞬间巨大作用力不仅可能直接摧毁建筑物造成严重的灾害,而且可能作为触发因素引起其他灾害。通常把前者称为地震直接灾害,而把后者称为地震次生灾害。地震可能引起的次生灾害种类很多,如滑坡、泥石流、火灾、水灾、瘟疫、饥荒等。由于生产设施和流通机能受破坏造成的经济活动下降,甚至停工停产等间接经济损失,以及因为恐震心理、流言蜚语及谣传引起社会秩序混乱和治安恶化造成的危害等也可列为地震次生灾害。
这些次生灾害之间还可能有因果关系,也就是说,有的次生灾害还可能造成再下一个层次的次生灾害。例如,如果滑坡、泥石流堵塞了江河后被冲决,又可能导致水灾。据记载,1933年8月25日四川茂县叠溪7.5级地震造成“四山普遍崩溃,观音岩、银屏岩崩颓,叠溪台地大规模崩塌,较场坝亦崩塌,堵塞岷江,形成多个地震湖。大震后45天,湖水溃决,造成下游水灾”。“死于地震者6800余人,被水冲没者2500余人,伤者不计其数”。这次水灾就是叠溪地震造成的滑坡、泥石流次生灾害引发的二次次生灾害。至今,在从成都到九寨沟的公路旁还可看到当时留下的两个地震湖:大海子(图5-6左)与小海子(图5-6右)。现在,它们已成为旅游景点。
图5-6& 四川叠溪7.5级地震造成的地震湖:大海子(左)和小海子(右)
地震灾害,无论直接灾害,还是次生灾害只要涉及电力和油、气等能源设施,供水和排水设施,公路和铁路等交通设施,以及通信设施等支撑城市中枢机能和居民日常生活的生命线工程,损失就格外严重。因为发达的现代化城市对这些生命线工程的依赖性很强,一旦遭到地震破坏,可能引起严重混乱,造成的社会影响和间接经济损失也许要比这些工程被破坏的直接经济损失大很多倍。这些生命线工程往往是由一些重点设施用管道或线路连成网络系统,任何一个环节遭破坏,出现故障都可能使整个系统的原有机能大幅度下降。某些生命线工程遭灾后还可能引发下一层次的次生灾害,如供电或供气系统被破坏,可能引起火灾。水库大坝若遭破坏可能引起水灾等。如1995年阪神7.2级地震死亡5500人之中有10%因火灾遇难。图5-7就是一张这次地震引起火灾的照片。据阪神地震起火原因的抽样调查,因电气失火约占一半,因煤气泄漏失火约占三分之一。图5-8显示的是台湾集集地震时,台北东兴大楼倒塌,煤气管道破裂起火的情景。
图5-7& 阪神7.2级地震火灾照片之一
图5-8& 台湾集集地震时,台北东兴大楼倒塌煤气管道破裂起火
图5-9是台湾集集地震时,南投变电站遭破坏的照片。由于变电站严重故障,造成大面积停电。
铁路、公路及其桥梁遭受地震破坏,阻碍客货运输,也会造成巨大间接经济损失。实际上,当时就严重影响抗震救灾工作。图5-10至图5-14是唐山、日本阪神、土耳其伊兹米特、美国洛杉矶北岭等地震造成的铁路、公路及其桥梁破坏的照片。
图5-9& 台湾集集地震时,南投变电站遭破坏的照片。
图5-10& 唐山地震时京山铁路薊运河上行桥(左)和下行桥(右)铁轨均弯曲变形
图5-11& 唐山地震时滦县滦河大桥塌落
图5-12& 日本阪神地震高架路倾倒
5-13& 1994年美国洛杉矶北岭6.8级地震造成高速公路立交桥塌落
图5-14& 土耳其伊兹米特地震造成高架桥落梁
5.6地震灾害的轻重与场地条件,尤其是否有发震断层通过关系很大&
许多震害现场调查表明,场地条件对建筑物震害轻重影响很大。所谓场地条件一般指局部地质条件,如近地表几十米到几百米的地基土壤、地下水位等工程地质情况、局部地形以及有无断层带通过等。
一般,软弱地基与坚硬地基相比,自振周期长、振幅大、振动持续时间长,震害也就重,容易产生不稳定状态和不均匀沉陷,甚至发生液化、滑动、开裂等更严重的情况,致使地基失效。地基和上部建筑结构是相互联系的整体,地基土质会影响上部结构的动力特性。有专家做过对比研究,指出,在厚的软弱土层上建造的高层建筑的地震反应比在硬土上的反应大3~4倍。
地下水位高的松散砂质沉积地基,遭遇地震更容易发生砂土液化,出现喷水冒砂现象,地面上的房屋可能由于地面不均匀下沉而倾斜。第四讲已给出了炉霍、昆仑山口西、新澙、墨西哥、阪神和台湾集集等地震现场出现的喷水冒砂现象(图4-11和图4-12)、砂土液化等地基失效导致建筑物倾斜或倒塌(图4-32至图4-35)的照片。这里就不再重复了。
如果发震断层从工程场地通过,造成破坏的力不只来自震动,断层位错本身就会引起地基失效,造成各种破坏。说得更通俗一点,地面错开了,上面的房屋等建筑也就可能被撕裂了。第四讲图4-24至图4-30展示了台湾集集地震和土耳其伊兹米特地震的断层错断了房屋、操场、水库大坝、桥梁和水泥涵洞,拱弯了铁轨。至于非发震断层情况则不同,没有错断和撕裂的危险,主要是断裂破碎带作为地基场地条件的影响。
在地震现场宏观调查中常发现,在孤立突出的小山包、小山梁上的房屋的震害要重一些。也有人发现,在山坳里的房屋的震害可能轻一点。
5.7 余震和后续地震往往会加重灾情
主震已经震坏尚未倒塌的建筑物再遭遇强余震可能倒塌。在第三讲介绍过,1次强震之后,发生一系列余震是很普遍的事,一般都会构成1个地震序列。若遇到双震或震群型地震序列的后续强震,震灾就更加严重。据1966~1996年资料统计(中国地震局,1998),双震和震群型占各种地震序列的27%。震灾现场紧急救援和重建家园应注意地震灾害的这一特点。9级以上得地震什么破坏力:整个城市瞬间被摧毁! 小白爱生活文章
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时间: 11:38:09 来源: 发布人:  点击数:
一、为什么会发生地震
地震的产生和类型
地震就是地球表层的快速振动,在古代又称为地动。它就象刮风、下雨、闪电、山崩、火山爆发一样,是地球上经常发生的一种自然现象。
引起地球表层振动的原因很多,根据地震的成因,可以把地震分为以下几种:
1.构造地震
由于地下深处岩层错动、破裂所造成的地震称为构造地震。这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,约占全世界地震的90%以上。
2.火山地震
由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。
3.塌陷地震
由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小,次数也很少,即使有,也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。
4.诱发地震
由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。
5.人工地震
地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。
什么是震源.震中和地震波
震源:是地球内发生地震的地方。
震源深度:震源垂直向上到地表的距离是震源深度。我们把地震发生在60公里以内的称为浅源地震;60-300公里为中源地震;300公里以上为深源地震。目前有记录的最深震源达720公里。
震中:震源上方正对着的地面称为震中。震中及其附近的地方称为震中区,也称极震区。震中到地面上任一点的距离叫震中距离(简称震中距)。震中距在100公里以内的称为地方震;在1000公里以内称为近震;大于1000公里称为远震。
地震波:地震时,在地球内部出现的弹性波叫作地震波。这就像把石子投入水中,水波会向四周一圈一圈地扩散一样。
地震波主要包含纵波和横波。振动方向与传播方向一致的波为纵波(P波)。来自地下的纵波引起地面上下颠簸振动。振动方向与传播方向垂直的波为横波(S波)。来自地下的横波能引起地面的水平晃动。横波是地震时造成建筑物破坏的主要原因。
由于纵波在地球内部传播速度大于横波,所以地震时,纵波总是先到达地表,而横波总落后一步。这样,发生较大的近震时,一般人们先感到上下颠簸,过数秒到十几秒后才感到有很强的水平晃动。这一点非常重要,因为纵波给我们一个警告,告诉我们造成建筑物破坏的横波马上要到了,快点作出防备。
1976年唐山大地震时,一位住在楼房里的干部突然被地震惊醒。由于这位干部平时懂点地震知识,所以当他感到地震颠簸时,迅速钻到桌子底下,五、六秒种后,房顶塌落。直到中午,他被救出后,深深感到要不是自己果断钻到桌子底下,早就没命了。他说是地震知识救了他的命。
地震了会发生什么事?
日,在智利西海岸发生了世界地震史上罕见的8.9级地震。地震过后,从智利首都圣地亚哥到蒙特港沿岸的城镇、码头、公用及民用建筑或沉入海底,或被海浪卷入大海,仅智利境内就有5700人遇难。地震后48小时引起普惠火山爆发。地震形成的海浪以每小时700公里的速度横扫太平洋,15小时后高达10米的海浪呼啸而至袭击了夏威夷群岛。海浪继续西进,8小时后4米高的海浪冲向日本的海港和码头。在岩手县,海浪把大渔船推上了码头,跌落在一个房顶上。这次海啸造成日本800人死亡,15万人无家可归。
日日本时间清晨5点46分,东方刚刚破晓,一向忙碌很晚的日本人大多还在睡梦中。突然,伴随一阵阵蓝光闪动,关西大地传出一种可怕的吼声,大地随之激烈地晃动起来,一次可怕的地震降临了。随着大地上下左右激烈地颠簸摇晃,几万栋房屋倾刻成了一片废墟,路面开裂,地基变形,铁道弯曲,列车脱轨,港口破坏,拦腰折断的大楼倒下来将道路隔截,倾刻间一切都面目全非。断裂的高速公路从几十米高处塌落下来,将下面公路行驶的汽车压成了"铁饼"。地震引起的火灾将神户市上空映得通红,整座城市笼罩在一片恐怖之中。这次地震震级7.2级,造成人员死亡5466人,3万多人受伤,几十万人无家可归,受害人数达140多万人,被毁房屋超过十万栋,生命线工程和大量公共设施被严重破坏,造成经济损失达1000亿美元。
地震是世界上最凶恶的敌人,它所造成的直接灾害有:
建筑物与构筑物的破坏。如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等等。
地面破坏。如地面裂缝、塌陷,喷水冒砂等。
山体等自然物的破坏。如山崩、滑坡等。
海啸、海底地震引起的巨大海浪冲上海岸,造成沿海地区的破坏。
此外,在有些大地震中,还有地光烧伤人畜的现象。
地震的直接灾害发生后,会引发出次生灾害。有时,次生灾害所造成的伤亡和损失,比直接灾害还大。1932年日本关东大地震,直接因地震倒塌的房屋仅1万幢,而地震时失火却烧毁了70万幢。
地震引起的次生灾害主要有:
火灾,由房屋倒塌、煤气泄漏和明火引起;
水灾,由水坝决口或山崩壅塞河道等引起;
毒气泄漏,由建筑物或装置破坏等引起;
瘟疫,由震后生存环境的严重破坏所引起。
世界上第一台地震仪
公元132年,在京师(河南洛阳)盛传着一个惊人的消息,说太史令张衡发明了一种仪器,可以观测到发生地震的时间和方位。但也有人不相信,认为地震发生在几百里以外,人怎么能测出来呢?这不成"决胜千里之外" 了吗?
张衡生于公元78年,死于139年,是我国古代杰出的科学家。他在数学、天文、地震等方面,都有突出的成就。张衡发明的仪器叫地动仪,这是世界上第一架地震仪。据"后汉书"记载,地动仪以精铜铸造而成,圆径达八尺,外形像个酒樽,机关装在樽内,外面按东、西、南、北、东北、东南、西南、西北八个方位各设置一条龙,每条龙嘴里含有一个小铜球,地上对准龙嘴各蹲着一个铜蛤蟆,昂头张口,当任何一个方位的地方发生了较强的地震时,传来的地震波会使樽内相应的机关发生变动,从而触动龙头的杠杆,使处在那个方位的龙嘴张开,龙嘴里含着的小铜球自然落到地上的蛤蟆嘴里,发出"铛铛"的响声,这样观测人员就知道什么时间,什么方位发生了地震。
公元138年3月1日,这台地动仪西方的龙嘴张开了,铜球"铛"的一声落到蛤蟆嘴里,测知洛阳以西发生地震。但由于洛阳没有感到震动,所以很多人议论纷纷,说这台仪器不准。几天以后, 信使飞马来报,距离洛阳以西一千多里的陇西(甘肃东南部)发生了大地震,这才使朝廷内外"皆服其妙"。
近代的地震仪在1880年才制成,它的原理和张衡地动仪基本相似,但在时间上却晚了1700多年。
我国第一个地震观测台是1930年由着名地震学家李善邦主持建立的,位置在北京鹫峰。经过半个多世纪的奋斗,我国地震台由一个发展到几百个,目前已拥有全国基本台网,大地震速报台网,都可以由地震仪记录下来,并报送到中国地震局分析预报中心,使我国地震观测技术处于世界前列。
衡量地震大小的尺子
地球上的地震有强有弱。用来衡量地震强度大小的尺子有两把,一把叫地震震级;另一把叫地震烈度。举个例子来说,地震震级好象不同瓦数的电灯泡,瓦数越高,亮度越大。烈度好象屋子里受光亮的程度,对同一盏电灯来说,距离电灯越近,光度越大,离电灯越远,光度越小。
地震震级是衡量地震大小的一种度量。每一次地震只有一个震级。它是根据地震时释放能量的多少来划分的,震级可以通过地震仪器的记录计算出来,震级越高,释放的能量也越多。我国使用的的震级标准是国际通用震级标准,叫“里氏震级”。
各国和各地区的地震分级标准不尽相同。
一般将小于1级的地震称为超微震:大于、等于1级,小于3级的称为弱震或微震;大于、等于3级,小于4.5级的称为有感地震;大于、等于4.5级,小于6级的称为中强震;大于、等于6级,小于7级的称为强震;大于、等于7级的称为大地震,其中8级以及8级以上的称为巨大地震。
迄今为止,世界上记录到最大的地震为8.9级,是1960年发生在南美洲的智利地震。
地震烈度:地震烈度是指地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度。对同一个地震,不同的地区,烈度大小是不一样的。距离震源近,破坏就大,烈度就高;距离震源远,破坏就小,烈度就低。
中国地震烈度表 (简要)
无感,仅仪器能记录到
个别敏感的人在完全静止中有感;
室内少数人在静止中有感,悬挂物轻微摆动
室内大多数人,室外少数人有感,悬挂物摆动,不稳器皿作响
室外大多数人有感,家畜不宁,门窗作响,墙壁表面出现裂纹
人站立不稳,家畜外逃,器皿翻落,简陋棚舍损坏,陡坎滑坡;
房屋轻微损坏,牌坊,烟囱损坏,地表出现裂缝及喷沙冒水;
房屋多有损坏,少数破坏路基塌方,地下管道破裂;
房屋大多数破坏,少数倾倒,牌坊,烟囱等崩塌,铁轨弯曲;
房屋倾倒,道路毁坏,山石大量崩塌,水面大浪扑岸;
房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毁,地表产生很大变化;
一切建筑物普遍毁坏,地形剧烈变化动植物遭毁灭;
震级与烈度统计对应关系
同一次地震为什么会有不同的震级?
继1月13日中美洲萨尔瓦多地震之后,1月26日印度西部又发生大地震,死亡人数已达数万,成为近二十多年来全球损失最为惨重的地震灾难之一,引起了全世界人民的普遍关注。
细心的读者可能会发现,对于印度的这次地震,不同的国家、不同的机构所报道的震级并不一致,有的甚至差别还很大。据我国地震台网测定,这次地震的震级为7.8级,美国测定为7.9级,而印度有关机构最初公布的震级却只有6.9级。这究竟是怎么一回事呢?
造成这种现象的原因主要有以下几个方面:
第一、所使用的标度不一样。
地震震级的测定是一个非常复杂的科学问题,其复杂与困难的程度大大超出了一般人的想象。为了全面地研究地震,人们现在所使用的震级标度有许多种,例如“面波震级”Ms、“近震震级”ML、“体波震级”mb、“矩震级”Mw等等,不同的震级标度是不能直接进行对比的。对于浅源大地震,我国习惯使用面波震级,而美国往往较多地使用体波震级或矩震级,这当然就可能不一样了。就拿这次印度地震来说,美国测定的面波震级为7.9级,矩震级为7.7级(最初定为7.5级),而体波震级却只有6.9级。在一些新闻报道中,往往不加区别地将它们笼统称之为“震级”或“里氏震级”,这就容易造成混乱。
第二、所使用的仪器不同。
世界各国的地震台站所使用的地震仪器并不完全相同,仪器的特性和它们所记录到的地震波的频段不完全一致,甚至计算震级的公式也不完全相同,这也导致震级的测定有所差异。对于这次印度地震,同样采用面波震级,美国测定为7.9<级,我国测定为7.8级,原因之一就可能与此有关。
第三、地震波传播的路径不同,能量衰减不一样。
地球是一个并不均匀的“各向异性”的物体,沿不同路径传播的地震波能量衰减不一样,因此不同地震台站所测定的地震震级也可能不完全一样。不同的国家和机构所依据的地震台站不同,结果自然也会有差异。对于这次印度地震,不同国家公布的震级有所不同。原因之一也可能与此有关。
第四、对于大地震,较近的地震台站测定的结果可能误差较大。
大地震发生时,距离震中较近的地震台站上的地震仪往往可能出现超出仪器记录范围或记录饱和的现象,对于传统的老式地震仪来说,这种现象更容易出现,在这种时候,震级的测定误差就特别大。也就是说,对于大地震来说,根据远台测定的震级反而更为可靠。这次印度有关机构最初公布的震级明显偏低,就可能与它们的地震台站距震中比较近有关。
除此之外,地震台站的台基条件也可能影响震级的测定,但一般不会太大。
由于上述种种原因,同一次地震就可能有不同的震级出现。一般来说,对于同一次地震的同一震级标度,不同机构测定的震级相差零点几级乃至更大一些,都应当说是正常现象,不值得大惊小怪。随着地震科学的不断发展,特别是数字化宽频带地震仪的发展与推广,地震震级的测定将更加精确、更加可靠。
应当注意的是,在地震刚刚发生后的很短时间内,由于资料很少,快速测定的地震震级往往误差较大,此后,随着所得到的资料越来越多,经过反复计算对比,可能对震级进行不止一次的修正,得到更为可靠的结果,这也是完全正常的。印度有关机构1月28日就发表声明,将这次印度地震的震级由原来的6.9级修改为7.9级,这样一来,各国所公布的这次地震的震级测定结果就比较一致了。
还应当注意的是,某些新闻媒体往往将地震震级与地震烈度这两个不同的量混为一谈,在一些有关地震的新闻报道中误将地震烈度当成震级,这就完全是一种科学性的错误了,与我们上面所说的问题无关。
地壳的平均厚度30-40公里
地幔的厚度约2900公里
地核的半径约3400公里
地球的内部结构
地球内部状况,我们无法直接观察。但人类可以根据地震波在地球内部介质传播过程中的规律进行推测和分析。
地球的外层是地壳,地壳之下由外向里分别为地幔和地核。他们的分层结构就象鸡蛋的蛋壳、蛋清和蛋黄。地核又分为内地核和外地核。外地核呈液体熔融状态,主要由铁、镍及一些轻元素组成,它们可以流动(对流),这层液态外核为内核的旋转提供了条件。内核呈固态,成分以铁为主,内部压力极大,温度极高.
地球表面的构造运动
地球表面分成若干块,即板块。板块在它下面的软流层流动的驱动下,不停地移动。
在板块边界,由于板块运动和碰撞引发的地震,叫板缘地震;在板块内部由于断层活动而发生的地震是板内地震。
板块构造运动
科学家发现,在太平洋等大洋底的中部都有一列巨大的山脉,称为“大洋中脊”,岩流沿着大洋中脊的裂谷溢出,受到低温冷却后形成新的地壳。没有溢出的岩流则在地壳下向中脊两侧运动,并“驮”着新的洋底一起移动,当到达大陆与大洋交界处的海沟时,洋底就“俯冲”下去,重新形成地幔的“成员”,并可能在这一带产生地震和火山。
地球与断层
地震是地球内部物质运动的结果。这种运动反映在地壳上,使得地壳产生破裂,促成了断层的生成、发育和活动。“有地震必有断层,有断层必有地震”,断层活动诱发了地震,地震发生又促成了断层的生成与发育,因此地震与断层有密切联系。
地壳中的断层密如织网。断层从较小的破裂一直到上千公里的断裂带,有各种不同的尺度和深度,断裂带是多条断层的聚合带。
与地震有联系的断层是活动断层,过去虽运动但如今稳定的断层叫休眠断层,或称为“死”断层。
按成因分类:
天然地震(构造地震、火山地震、塌陷地震)是自然界发生的地震;
诱发地震(矿山冒顶、水库蓄水等)是人为因素引起的地震;
人工地震(爆破、核爆炸、物体坠落等)是人类的工程活动而引起的地震。
按震源深度不同分类
震源深度小于60公里
震源深度为60-300公里
震源深度大于300公里
地球上75%以上的地震是浅源地震。其中震源深度多为5-20公里。
按震级大小不同分类
1 级 ≤ 震级< 3 级的地震
3 级 ≤ 震级< 4.5 级的地震
4.5 级 ≤ 震级< 6 级的地震
6 级 ≤ 震级100,000
另一方面,全球经济的发展,创造了大量的社会财富,使得自然灾害袭击的对象发生了巨大的变化,尤其是现代社会遭受自然灾害的易损性(Vulnerability)方面,变得越来越脆弱。从表2可以看出:在二十世纪,随着时间的推移,自然灾害造成的损失有越来越大的趋势。这种趋势还可以通过其他的统计资料看出来。例如,分别对50年代。60年代,70年代,80年代和90年代每十年的自然灾害进行统计,结果如表3和表4。
二十世纪后50年,每十年重大自然灾害的统计
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经济损失(亿美元)
二十世纪后50年,每十年自然灾害的相对比较
事件数目比
经济损失比
3.自然灾害造成的损失越来越严重
从上面的分析,可以看出:自然灾害反映了人类活动和生态环境相互作用的一个方面。随着人口的城市化和社会财富的增加,自然灾害越来越严重,说明了这种相互作用越来越强烈。
经济发展和自然灾害之间是否存在定量的关系呢?国内生产总值(GDP-Gross Domestic Product)可以作为社会财富的一种度量,经济越发达,GDP就越高。世界银行的年度统计报告中提供了全世界以及各个国家的社会财富多少。另一方面,从全球再保险公司可以获得每年自然灾害造成的经济损失[3]。 年间的统计结果如表5所示,将这种结果用图表示,则如图3所示。
全球自然灾害造成的损失与全球GDP()
经济损失比
表中以美元(1999年不变价)为单位,只取两位有效数字。
图3 全球自然灾害造成的损失与全球GDP()的关系图
用最小二乘法对图3所示的数据进行回归,得到自然灾害造成的损失与GDP之间的关系为:
灾害损失 = a + b×GDP + c×GDP2
式中a、b和c 均为常数,分别是
a = 4×1013(美元)
c = 2.5×10-7(美元-1)
从上式可以看出随着社会财富GDP的增长,自然灾害损失也不断增长。由于公式中存在GDP2一项,损失的增长远比线性增长要快得多。因此,减轻自然灾害得问题越来越成为了社会关注的主要话题。
从城市安全经营的角度看防灾规划设计
在已过去的21世纪的第一年我国城市现代化又有了较大的发展,然而稍稍归纳一下便会发现 2001年中国城市可点评的事故与灾害频繁。无论是城市洪水还是沙尘暴,也无论是车祸、火 灾,还是突发的化学泄漏灾变、城市生命线系统事故都一再证明,事故与灾害伴随着城市现代化的步伐一步步逼向人类。无论人们愿不愿接受,城市灾害与突发事故都成为当今中国城 市化进程中不能不考虑的致命因素。之所以在新世纪第一年岁末写城市减灾的文章并用“城市安全经营”的字眼,也是希望要跳出就减灾而减灾的局限性,从城市形象及城市生态环境 的大安全观入手,强化城市的防灾减灾规划设计工作,安全经营应成为城市各级管理者的责 任意识。
事实上,早在1996年联合国“国际减灾日”的口号便集中在“城市化与灾害”方面,它要求 任何城市文化发展迅猛的国家和地区应自觉关注城市化进程中出现的灾害趋势,一个城市是否具备防范灾害的能力是衡量其质量、文明的标志之一。笔者从多年从事城市灾害学研究中发现,20世纪最后十年全球灾害造成的经济损失是60年代的5倍多;20世纪最后十年的中国其各类灾害损失几乎占到全球损失的1/4,而在所有灾害损失中有近80%发生在城市及其社区中。城市灾害特点以全国四大直辖市为例:
北京地处我国暖温带半湿润气候向中温带半干旱气候过渡区,有较严重的旱、涝、风、雪、 雾 、雷等气候灾害,同时又受河北、山西地震带“静中总动”的危险范围中,属中国六大古都中唯一多震大城市,近3800年统计,发生过5级地震80次,其中7级以上地震6次,建国前北京灾情可用“旱涝蝗震疫”概括,而如今进一步可描述为“水火风震泥生染”。
上海濒江临海,位于三角洲冲积平原上,常年受到海洋、陆地两大地理单元的多种灾害侵袭 。除风灾、暴雨、龙卷风,地震地质除外,交通、化学事故、工伤死亡及火灾日益突出 。
天津位于中纬度欧亚大陆东岸,东部面临渤海,有一系列不利的气候因素如多数年份偏旱,水资源不足,海河为众水入海咽喉,洪水是防灾重点,滨海的地理特点决定了风暴潮之首,此外地震、地质、交通、火灾等都成为减灾重点。
重庆被称作“山城”,位于长江上游,地处我国中西部地区的结合部,除洪水、生物灾害、 森林火灾、地质地震外,环境公害、交通事故、建筑事故等愈发严重。
1997年建设部将地震、火灾、洪水、地质破坏五大灾种列为导致城市灾害的主要灾害源。笔者在1997年《城市灾害学原理》又将城市不可持续致灾要素归 纳为:地震、水灾、气象、火与爆炸、地质、环境致灾、建设性破坏致灾、高新技术事故、城市噪声、住宅建筑“综合症”、古建筑防灾、城市流行病、交通事故、工程质量致灾共14 种。面对城市事故与灾害的趋势,建议从城市安全减灾建设的实际出发,落实如下规划设计 对策:
1、城市应强化综合减灾应急对策。美国“9.11”事件不仅给美国,也为所有现代化大都市留下安全警示,它说明广义的人为灾害(事故、恐怖事件、战争)比自然灾害有更大的危险性。美国作为自然灾害多发国家,但近年来地震、台风等突发灾害除造成巨大财产损失外,人员伤亡极小,原因在于该国家高度重视来自自然的灾害侵袭。虽然在人为灾害中有技术灾害及环境灾害,但恐怖事件是升级的人为灾害风险。为此从城市大安全观出发,城市上空防御能力的标志是不仅应防空,还应具备防空袭、防化学武器、防高技术战争的能力,不如此就不是高标准的防灾保障体系。为此,城市防灾呼唤建立城市灾害预警系统。
2、城市减灾要构筑起设计安全体系。国务院早在1998年便批复了《中国减灾规划》,该 规划则从战略上确定了到2010年中国减灾的方针,其内容涉及城市农村、工业与农业的全 面的综合减灾问题,可问题是迄今这种规划及战略尚未与城市建设的方方面面联系在一起。 这种来自大的方面的意识,规划师、建筑师们尚未树立起来。城市发展需要安全,2008年奥 运建设必须安全,为此要宣传“安全奥运”观。要开展从小处作起的安全减灾规划设计。如 要处理好规划设计中安全减灾指标的实践问题。设计是工程的灵魂,但如今设计又落实多少 呢?比如智能小区设计中要细化消防设计,并使之纳入小区防灾安全设计之中,使居民感到 在这里获得的不仅仅是防火的安全,而是总体的平安及 保障。在此基础上,规划设计单位 及主管部门,特别要从居家安全及住宅致灾隐患入手,建设可供借鉴的示范项目。
3、城市安全经营宜从建设防灾产业入手。(1)从紧急救援管理上看,需要有一个强有力的机 制去运作,即应成立北京防灾减灾应急事务管理委员会。它应是一个建立在目前灾害、事故 、风险管理格局上的综合减灾机构。它不应是临时性的,而是有准备、有预案、有一定编制 的市府机构。它是保持社会安全稳定,有能力应对意外的社会系统工程,是作好紧急救援并 启动北京科技减灾产业的“纲”。(2)从实施紧急救援预案的程度上讲,北京防灾减灾应急委员会下面建立具有协调能力的紧急救援网,可直接与航空、交管、急救、公安、消防、工业事故危险源、中毒等应急中心按管理机制制约运行。为此,建议市政府就尽快组织由市法制办牵头的《北京城市防灾条例》的编研,目前主要在于应对意外事故及突发灾祸,最大限度地提高城市的安全度。(3)从实施急救援的手段看,应再发展以地震、气象及城市工业化灾害等为中心的现代化救援设备的开发,要建立起依靠救援的现代化装备,实施科学文明救援的现代观去提高首都北京综合减灾的应急能力。(4)从实施紧急救援的有效市场化规律看,国家、城市各及政府再重视也难包打天下,重要的是要分清政府及民间机构、协会社团各自的责任。现在统统由国家包办的防灾减灾工作的弊端之一是,防灾减灾这与保护经济建设及人民生命密切相关的事业越办越苦,越干越穷!形成的怪圈是:防灾的社会效益越好,经济效益反而越低甚至出现错位的局面!这种状况一定要改变。
更好的抗震设计可以挽救生命
地震中大多数悲剧是由于墙壁倒塌并硬压人身而造成的。如果墙壁造得能抵挡地震波的震动 ,这 就意味着战斗就打赢了一半。在许多国家,尤其是在日本和美国易受地震袭击的地区,在研 究抗震建筑物方面已取得了巨大的成效。
在地震多发的旧金山,人们将分层的钢和橡胶块体置于建筑物下面,充作减震器。在日本, 科学家创造了“聪明建筑物”,它们配备传感器来探测和对付地震震动。墙脚下的传感器检 测到震动并立即将信息传送到一合计算机里,然后由计算机启动一个液压动力装置,该装置 借助一个钢锤迅速改变建筑物的重心。
所有的这些安全措施在国外被认为是理所当然的。但在印度人们认为预防措施在经济上是如 何地不可行。令大多数人惊奇的是,鲁尔基大学的地震工程系开发低价的抗震技术到现在已 有多年了。这个系甚至发行了一个手册,描述了低技术解决办法,例如用简易钢筋和灰泥粘 在墙边缘加固墙角就可以承受地震的冲击。
这个以D、K、Paul博士为首的系还建议用钢筋混凝土使墙在地震中能连在一起。尽管墙可能随地震波而摆动,但它们不会爆裂或倒塌。鲁尔基大学的这个小组正在为高层建筑物研制结构模型。根据这个系进行的研究,建筑物可以很容易地被设计成能抵抗较强的地震。1997年贾巴尔普尔地震后,住房和城市发展公司决定挑选查纳和考桑哈特两个村庄进行重建。实际上,考桑哈特不得不进行重建。利用鲁尔基大学投入的资金,考桑哈特对地震幸存者而言是作为一个模范村庄来发展的。然而,令人讽刺的是,由于抗震结构意识的淡薄村民们不相信新房子是安全的。
按照赫德科的高级职员Tranjot Kaur的说法,只要在建筑房子时多花10%,就能使我们获得终生保险。“我们正忙于对泥瓦匠进行建筑好建筑物技能的训练,但主要的事情是大建筑商严格执行建筑法。”然而,你知道多少建筑商蓄意违背那些法律并逃脱那些法律处罚的案子
尽管如此,悔恨过去是没有意义的。因此让我们朝前看,看看我们能做什么。首先要考虑的 是给无家可归者提供住宿。中央建筑研究院曾研究过设计临时房屋。震后建造新建筑是要花 时间的。在过渡时期,可以快速地建造临时建筑来为那些无家可归者提供保护。中央建筑研究院设计的临时波纹板建筑很容易安装,因为它们可以固定在螺母和螺栓上。乌 塔尔西地震灾难中成功地安装了这些房子。然而,在库奇地震后由于缺乏这种房子而触目惊心,主要原因是设计这些建筑的科学家与实施机构没有直接的联系。这是印度的另一悲剧, 我们不仅没有从过去的灾害中吸取教训,而且还忘记了可能有用的东西。
然而,展望未来,有没有一种阻止此类灾害发生或至少将它们的浩劫降至最小的方法?当然有,遵照一种被称为小区划的技术就可鉴别一个城市中最易受攻击地区。很明显,下一步就是确保主要建筑物不建在这些地区内。按照印度地质调查局的说法,“小区 划是最重要的灾害管理手段。它是通向设计新建筑的第一步。”
可靠的通讯系统对于及时有效地控制灾害是绝对必要的。然而,实际上在库奇地震之后整个通讯网络崩溃了。在此关头,HAM收音机派得上用场。根据遍及全球的无线电技术原理,HAM 收音机在灾害期间是一种普通的通讯技术。然而,除了几个专职的操作员外,你知道有多少 人会用它?可能现在是开始在学校和大学推广它的时候了。
最后,让我们不要忘记准备的重要性。位于著名的圣安德列斯断层上部的加利福尼亚州,规范化地提醒社区注意安全保护。将重物件存放在底层附近、固定雕像和工艺品依照标准尚且在重家具上设置固定装置。在日本,学童们有规律地进行地震训练。尽管有各种技术进步,但还没有一个人能十分准确地预报地震。这就是为什么即使你不是一个童子军一直保持准备也是一个好主意。
华县大地震
公元日,今陕西华县发生8级地震。陕西关中地区,平原沃野,人口稠密,是我国古代文化发祥地之一。这次发生在关中东部华县的地震,死亡人口之多,为古今中外地震历史的罕见。据史料记载:“压死官史军民奏报有名者83万有奇,其不知名未经奏报者复不可数计”。这次地震极震区烈度为12度,重灾区面积达28万平方公里,分布在陕西、山西、河南、甘肃等省区,地震波及大半个中国,有感范围远达福建、两广等地。
这次地震人员伤亡如此惨重,其重要因素是由地震引起一系列地表破坏而造成的。其中,黄土滑坡和黄土崩塌造成的震害特别突出,滑坡曾堵塞黄河,造成堰塞湖湖水上涨而使河水逆流。当地居民多住在黄土塬的窑洞内,因黄土崩塌造成巨大伤亡。地裂缝、砂土液化和地下水系的破坏,使灾情进一步扩大。这个地区的房屋抗震性能差,地震又发生在午夜,人们难有防备,大多压死在家中;震后水灾、火灾、疾病等次生灾害严重,加上当时陕西经常干旱,人民饥饿,没自救和恢复能力。这些都是不可忽视的致灾原因。
日5时29分,在河北省邢台地区隆尧县东,发生了6.8级强烈地震,震源深度10公里,震中烈度为9度强。继这次地震后,3月22日在宁晋县东南分别发生了6.7级和7.2级地震各一次,3月26日在老震区以北的束鹿南发生了6.2级地震,3月29日在老震区以东的巨鹿北又发生了6级地震。从3月8日至29日这21天的时间里,邢台地区连续发生了5次6级以上地震,其中最大的一次是3月22日16时19分在宁晋县东南发生的7.2级地震。这次地震震源深度9公里,震中烈度为10度。这一地震群统称为邢台地震。
邢台地震的破坏范围很大,瞬间便袭击了河北省邢台、石家庄、衡水、邯郸、保定、沧州6个地区,80个县市,1639个乡镇,17633个村庄,使这一地区造成8064人死亡,38451人受伤,倒塌房屋508万余间。这次地震袭击了110多个工厂和矿山,袭击了52个县市邮局,破坏了京广和石太等5条铁路沿线的桥墩和路堑16处,震毁和损坏公路桥梁77座,地方铁路桥2座。毁坏农业生产用桥梁22座共540米。
极震区地形地貌变化显著,出现大量地裂缝、滑坡、崩塌、错动、涌泉、水位变化、地面沉陷等现象,喷水冒沙现象普遍,最大的喷沙孔直径达2米。地下水普遍上升2米多,许多水井向外冒水。低洼的田地和干涸的池塘充满了地下冒出的水,淹没了农田和水利设施。地面裂缝纵横交错,延绵数十米,有的达数公里,马兰一个村就有大小地裂缝150余条。有的地面上下错动几十厘米。冀县阎家寨附近石津渠的堤坝原高出地面2米,震后陷入地表以下2米,在长110米、宽11米的地段上,裂开有5米大缝,缝深4米。震区内滏阳河两岸造成严重坍塌。任村滏阳河故道被挤压成一条长48米、宽3米、高1米的土梁。
地震造成了山石崩塌。3月22日7.2级地震时, 邢台、石家庄、邯郸、保定4个地区,发生山石崩塌361处,山崩飞石撞击引起火灾22处,烧山3000余亩.
震后次生火灾连续发生。根据邢台、衡水、石家庄、邯郸、保定5个地区统计,1966年3月中旬至4月初,就发生火灾422起,烧死39人,烧伤74人,烧毁防震棚470座。
在震后短短的时间里,地震谣言和地震误传事件迅速泛滥,仅谣言就涉及河北、河南、北京等3个省市、8个地区、40个县市,影响面积达数百万人,致使灾区及其邻区广大群众惊慌不安,一度无心劳动,工业产量下降,农业出勤率降低,其间接损失是巨大的。
日本关东大地震
日日本关东地区发生8.2级地震。这次地震摧毁了包括东京和横滨两大城市在内的关东地区。这两城市距震中分别为90和64公里。地震时有50~80%的房屋完全倒塌。
地震引发火灾,横滨市内约200处,东京被大火化为灰烬。在高层楼房之间形成“火流”,让人目不忍睹。东京有4万人逃到一处空地,由于处于“火流”流窜处,3.3万人因无路可走而活活烧死在这块空地上。
这次地震死亡14.3万人,其中9/10被烧死。
这次地震引起海啸,高达9米的海浪,扫荡沿岸的公共设施和村庄。这次地震引起山崩,连火车一起开进海里而死的人相当多。这次地震产生出露断层,水平位移达4~5米,在海湾中心有的地方下沉90~180米,有的地方隆起229米。
关东地震对日本人民和全世界的最重要启示是城市综合防灾问题。地震发生后发生的火灾、水灾、瘟疫、断水、断电、交通瘫痪、生命线工程破坏、人为恐慌和社会动乱,这些灾害由于它们是大面积的、突发性的,非常不易抢救,因此震前制定应急预案,震时才能有效地采取紧急行动,从而达到减灾的目的。
日本的防震减灾工作通过这次地震,在防灾法制化管理和综合对策方面,在城市规划、工程抗震和道路加宽和网线布局方面,为世界人民提供宝贵经验。日本从地震大国开始走向防灾大国。
阿拉斯加大地震
日,当地时间下午5点36分,美国阿拉斯加州发生8.5级地震,震源深度在地下25~40公里之间,震中距安克雷奇约150公里,破坏面积13万平方公里,有感面积130万平方公里。
地震时地表变形规模很大,在安克雷奇以东有一块岩层长640公里裂为两半,从远在夏威夷的地壳都发生永久变形。在震中320公里半径范围内的沿海区有许多裂缝。地震造成的海浪传到南极,地震造成的地下水位变动,影响到欧州、非州和菲律宾。
地震时建筑物遭到破坏,但这种破坏不是由于震动而是由于地崩造成的。震中区安克雷奇地震时形成4个地崩断层。一般来说,位于地崩断层附近的建筑破坏不可避免。但由于安克雷奇是新建城市,大部分建筑物设计时都考虑了抗震要求,因此地震时尽管发生不同程度的损坏,却很少倒塌现象,因而伤亡较少。
  日19点36分,我国辽宁海城-营口县一带发生了一次7.3级强烈地震,震中烈度为Ⅸ度,这次地震发生在人口稠密、工业发达的地区,是该区有史以来最大的地震。由于我国地震部门对这次地震做出了预报,当地政府在震前及时采取了有力的防震措施,使地震灾害大大减轻,人员伤亡极大减少,但房屋建筑和其他工程结构却遭到不同程度的破坏和损失,此次地震共伤亡人员26579人,占总人口的0.32%,其中死亡2041人,占总人口的0.02%,伤亡人员多为老、弱、病、残、儿童和不听指挥的人。地震造成城镇房屋倒塌及破坏500万平方米,公共设施损坏165万平方米,农村房屋毁坏1740万平方米,城乡交通,水利设施破坏2937个,各种设备、物资也遭到严重损失,总计约8.1亿元。
唐山大地震
日凌晨3时49分56秒,唐山市发生7.8级强烈地震,这是中国历史上、也是400多年来世界地震史中最悲惨的一次。
这次地震破坏范围超过3万平方公里,有感范围波及全国14个省、市、自治区,相当于国土面积的一半,这次地震有24.24万人死亡,重伤16万,轻伤36万。
震后唐山一片废墟,倒塌房屋530万间,经济损失100亿人民币。震时列车出轨,桥梁坍塌,供水供电,交通,通讯等系统破坏。
唐山地震在震后救援工作方面取得了宝贵经验,国际社会充分肯定了救援体制的形成对开展抗震救灾的重要性。这项工作在后来的工作中逐渐完善起来,它主要包括:实施国家级救灾对策,以部队为主体,专业队伍协助,现场救护和邻区支援的体制;十几万战士参加解救被压被困人员和清尸、防止污染的工作;2万名医务人员、280个医疗队、防疫队的工作,对抢救伤员和防止疫情起了关键作用;震后组织全国14省市7万多人的施工队伍和大量建筑材料,迅速解决居住和生活问题。
同时,唐山地震也暴露出我们防震减灾工作中的问题:地震预报尤其是短临预报远未过关;没考虑隐伏断层对城市的威胁,以致没有抗震设防;拒绝外援使我国的抢救技术长期处于落后状态。唐山地震作为一个转折点,中国面对地震由单纯监测预报转为综合防御,由科学行为转为政府组织下的全社会行为。
美国旧金山地震
日美国旧金山发生8.3级大地震并引发大火,图为地震时引发的大火。
我国用现代地震科学观测的第一个大地震
我国著名的地震学家傅承义教授曾经说过:“用现代的科学方法来观测地震,在中国可以说是从一九二0年的甘肃大地震之后才开始的”。
一九二0年十二月十六日的海原8.5级地震,是一次中国地震史中有记载的最强烈的地震之一。因当时海原属甘肃管辖,所以许多学者称为甘肃大地震。在兰州市白塔山三台阁的一块匾上,称这次大震是“环球大震”。
为了研究本次地震发生的原因,调查地震所造成的人畜伤亡和经济损失,在一九二一年四月,内务部、教育部、农商部派遣的翁文灏、谢家荣等六委员赴灾区调查。他们调查的目的,正如他们说的:“此行目的,有注意科学之研究,故除调查震灾状况,勘探山崩地裂诸现象外,多从事于地质之考察,俾明此次地震之起源及地壳之关系焉”。周总理一九六六年五月在接见邢台地震科学讨论会代表时,对翁文灏、谢家荣等人的现场考察给予了高度评价。周总理指出:“说旧社会有了地震不去实践,是否这样差?一九二0年六盘山大地震总有人去看过,不要否定一切,历史也要一分为二,批判吸收吆!”
一九二0年海原地震后,由当时的中央地质调查所正式开始负责地震工作。我国现代地震台开始建立,国内任何地方发生地震,中央地质调查所都要设法向政府报告,并作为研究资料进行收集和整理。所以说,海原地震后,地震作为一门科学研究在我国正式开展起来。
  一次大地震,可能引起大面积的陆地隆起或沉降,地面沉降如果发生在湖滨或海岸,就可能造成水淹大陆,大面积的农田,村舍瞬息间将被水淹没形成地震的次生灾害。世界上多地震的国家都曾发生过类似的事件。
  1605年(明万历三十三年)海南岛发生大地震,农历五月二十八日午夜时分,地震袭击了海南岛北部的琼州,滨海陆地大面积沉入大海,地面沉降约4.5米,数十个村庄被海水淹没,人和牲畜同遭劫难。一郑氏家谱中这样记述到:“其地震动,忽沉有七十二村,聚居者,悉被所陷,外出者方免其殃,惨哉,山化海,为演顺无殊泽国,人变为鱼,田窝俱属波臣”。
  海南琼州大地震已经过去三百多年,如今在落潮的海滩,还可以看到村落遗址,墓地和生活用的各种陶罐、石臼、油灯之类遗物依然残存着。眼前这一切唤醒人们,对地震灾害切不可等闲视之。
  1939年胶东半岛发生过一次5.5级地震,1984年笔者去地震灾区考察,一位亲历这次地震的老人述说当时的情形时说道,“地震发生在黄昏的时候,我正蹲在街上吸烟,突然轰隆一声地震来了,眼前的一块大石条足有一千斤重,跳起一尺多高。”对老人的回忆,开始我迟疑着不大敢相信,后来又看到一些资料,还真有不少这样的事情,1897年印度阿萨姆地震,报告中说:“地面上的乱石被抛到空中,像豆子在响鼓上跳动不止,埋在地下的大石头被抛了出来,周围的泥土还看不出一点裂痕,有根石柱子从地下拔出来,上面一点泥土也不带,一块花岗岩足有一吨重,被抛向空中8英尺高”。 1923年日本关东地震时,真鹤角附近田里种植的土豆,地震时从土层里跳出来,撒满了田野,农民用不着再费力刨土豆了。还有更奇特的事。1971年美国加利福尼亚地震时,一辆20吨重的救火车前后移动了8英尺,地面上却没留一点痕迹,它显然是腾空而起了,以上这些现象主要发生在震中区,地震学家认为这是地震引起的一种垂直运动,是地震破坏力的一个重要方面,不可忽视。在工程地震设计中对水坝,管道等地表结构物受垂直运动影响应特别予以重视。
  伴随地震的发生,竟有巨石腾空的怪现象,这事可有众人在场,没有半点虚构。
  故事发生在枣庄市秦庄。日下午1点左右,女青年李金花、孙军芳等人正在田间劳动,忽听不远的山脚下传来隆隆的响声,她们惊愕地望去,又听到了同样的响声,并见一块巨石跳起来两尺多高,声音还在响,地面像海浪一样地起伏,在场的人被惊呆了,惊慌失措地跑回村里。谁能相信这是真的呢?不一会儿男女老幼又来到了出事地点,只见地面上出现了30多米长的一道大裂缝,坚硬的岩石被错开了,跳起的那块大石头摆在那里,人们这才相信是真的,在场的一位老人李朝阳说:“我活了72岁,还未见过这样的怪事。”
  出事地点是寒武纪薄层灰岩,裂隙发育,地裂缝正是沿发育的一组裂隙沿伸,呈近东西方向,也是沿着山谷的方向,对这次地裂缝的形成,地震工作者认为是区域应力场活动的结果,因为当时鲁南很多地方都出现了地裂缝,只是在这个特定的地点人们身临其境地看到了这个过程。
墨西哥城大地震
墨西哥有一首广为流传的民歌:“瓜达拉哈拉城建在平原上,墨西哥城建在一个湖心中……”墨西哥城的确是阿兹蒂克人1325年在特斯科科湖心岛上建立的首府,建成后简称Mexico,意为月亮湖的中间。富有诗意的墨西哥城的得名,似乎是阿兹蒂克人的骄傲,然而,这个湖心中所建立的城市,蕴藏着巨大的隐患与灾难。
  日07时18分,墨西哥太平洋沿岸附近发生了8.1级地震,36个小时后又发生了7.5级强烈余震。此次地震造成了生命与财产的巨大损失,死亡4千多人,伤4万人,30万人无家可归,直接经济损失达50多亿美元。
  令人惊讶的是:地震中墨西哥西部距震中较近的沿海四个州遭受的损失,远远小于远离震中400公里之遥的墨西哥城的损失,此次劫难似乎背离了地震破坏的一般规律。墨西哥工程协会会长乔治?普林斯说:“一个城市建在多地震灾害的、不坚实的地基上,那是灾害必降的。我们将遭受更强、破坏性更大的地震。那将是很可怕的事。”
  墨西哥的地震专家利用此次地震的强地面运动记录和脉动记录,给出了墨西哥城湖积层地面运动放大作用的定量结果。湖积层和丘陵地区进行比较,地面运动放大8至50倍,而墨西哥城丘陵场地的地面运动比海岸震中区硬岩石场地的地面运动放大到7.5倍。市中心较周边地区破坏严重,仍与特定的地下条件有关。盆地周围是硬介质,而盆地内是软介质,地震波在盆地内多次反射和折射,并与盆地内的超松软沉积层发生共振,使得地面震动的幅度比基岩增大5倍。这就造成墨西哥城市中心地面建筑,特别是10至15层建筑的严重破坏。
  美国著名地学专家斯纳教授形象地说:墨西哥城是在“一个碗中装上果冻”那样的地基上建造起来的大城市。
  不难看出,墨西哥城遭受发生正太平洋墨西哥沿岸附近地震的长距离效应破坏,其主要元凶就是墨西哥城“果冻”般的湖积层地基。
土尔耳地震
日凌晨3时,土尔其西部的伊兹米特市发生7.8级强烈地震,震源深度17公里。这次地震造成大规模地震破裂,破裂带长达180公里左右,最大水平错距5米,最大垂直错距1.5米,破裂带最大宽度57米。这次地震受灾面积15万平方公里,约占国土面积的1/5。主震后,余震活动频繁,密集分在长约200公里的北安那托利亚断裂带上。大规模地震破裂和强烈振动,造成此次地震极为严重的灾害,死亡1.6万人,2.6万人受伤,倒塌房屋10万余间,近300万人无家可归,直接经济损失超过200亿美元。
这次地震造成众多人伤亡和巨大经济损失,其教训十分深刻。地震发生在特别活跃的断层上,说明断层是地震破坏的元凶。地震时,断裂带上的建筑物(构筑物)遭到严重破坏。在地基软弱带上的建筑,在地震动影响下,经不住剧烈振动同样遭到严重破坏。因此建筑选址要避开活断层和软地基,并进行地震安全性评价和抗震设计,在施工中加大监理力度,以此提高建筑物的抗震性能。
台湾南投地震
日凌晨1时47分,台湾南投县集集地区发生7.6级大地震,震源10公里左右,重灾区在日月潭。这次地震是由活断层发生错动而引发的,断层附近的村镇大都被夷为平地。整个灾区死亡2329人,伤8722人,倒塌建筑物9909栋,严重破坏7575栋,受灾人口250万,灾民32万,财产损失92亿美元。
这次大地震发生在比较活跃的断层上。地震发生后,位于活断层及其附近的建筑物遭毁灭性破坏,房毁人亡,桥塌路断,停水停电。人们以血泪为代价,才真正体会到活断层移山裂地的恐怖威力。活断层被认为是埋在地下的“不定时炸弹”。我们应十分关注活断层潜在的危险,尤其是城市更应加强活断层普查并制定相应对策。
城市抗震设防与否和抗震设防要求的高低,在这次大震中有不同的效果。凡达到抗震设防要求的建筑,或未遭破坏,或破坏明显偏轻。台湾震例再次提醒我们,在城市规划和抗震设防中,要加强抗震设计和施工的监理。
一场撼动天地的巨大地震,不仅摧毁了无数家庭,改变了断层所经之处的地貌,也促使人们产生反思。台湾地震发生后,由于事先没有制订预案,准备不足,加之灾情严重,导致应急反应迟钝,现场指挥混乱,更加重了灾害后果。这是一个惨痛教训。
日,是印度的国庆日,南亚次大陆发生7.4级强烈地震,包括印度西北部、巴基斯坦南部与尼伯尔,都受到天摇地动的震撼。而印度西北部的古吉拉特邦受灾最严重,到1月28日,已确认有1.5万人在这次灾难中死亡。受灾最重的是布吉市,房屋几乎无一幸免,上万人压在倒塌的房屋下。
中国红十字会向印度红十会提供5万美元的经济援助。中国政府向印度提供500万元紧急救灾物资。
地震虽然造成许多人伤亡,但工业设施和石油设施没有受到太大影响。26日下午,就基本恢复正常生产。古吉拉特邦的核电站没有任何问题。但是附近海域出现大规模原油污染事件,可能是储油罐受地震破坏导致石油泄露。
这次地震获得全世界的支援。英国、瑞士等国派出救援队,中、英、美、加、德、和欧盟援助已超过1100万美元。具有意义的是,巴基斯坦此时撇开与印度之间关于喀什米尔主权冲突,向印度灾区提供救灾物资。
世界历史上最大的地震
日,在智利西海岸发生了8.9级地震,成为世界地震史上最大的地震。地震过后,震中区几十万幢房屋大多破坏,有的地方在几分钟内下沉两米。在瑞尼赫湖区引起了300万方、600万方和3000万方的三次大滑坡;滑坡填人瑞尼赫湖后,致使湖水上涨24米,造成外溢,结果淹没了湖东65公里处的瓦尔的维亚城,全城水深2米。从智利首都圣地亚哥到蒙特港沿岸的城镇、码头、公用及民用建筑或沉入海底,或被海浪卷入大海,仅智利境内就有5700人遇难。地震后48小时引起普惠火山爆发。地震形成的海浪高达30米,以每小时700公里的速度横扫太平洋,15小时后高达10米的海浪呼啸而至袭击了夏威夷群岛。海浪继续西进,抵达日本时仍高达3-4米,在岩手县,海浪把大渔船推上了码头,跌落在一个房顶上。这次海啸造成日本800人死亡,1000多所住宅被冲走,20000多亩良田被淹没,15万人无家可归。
世界上死亡人数最多的地震
大约1201年7月,近东和地中海东部地区的所有城市都遭地震破坏,死人最多, 现有估算约达110万。1556年1月23日发生在中国陕西华县的8.0级地震造成的死亡人数比前者确凿一些,广大灾民病死、饿死,数百里山乡断了人烟,估计死亡83万余人。近代地震死亡人数的最高记录是发生在日凌晨3点42分的中国唐山大地震(震级为7.8)。日,新华通讯社报道的死亡数为242000人。
二十世纪以来死亡人数最多的地震
二十一世纪以来死亡人数最多的地震有三次。1920 年,中国甘肃省发生 8.5 级地震,20万人死亡。日,日本关东发生 8.3 级大地震,致使4万人丧生。东京36万多户房屋遭到毁灭,死亡和失踪者达14万多。
日,中国唐山7.8级大地震,造成本世纪世界地震史上最悲惨的一幕:死亡242769人,重伤 164851人
世界上引起最大火灾、财产损失最大的地震
世界上引起最大火灾、财产损失最大的地震是1923年日本关东发生的8.3 级大地震。
日晨,江户市(今东京市)的工人和机关雇员,急匆匆赶往工厂、政府部门上班,一切井井有条。神奈川县等关东县、市、府,平静如常。人们对即将来临的灭顶之灾还毫无察觉。11时58分,人们正在坚持午餐前最后两分钟的工作。突然,地动山摇,8.3级的关东大地震发生了,几分钟内,几乎整个日本都感受到了这次剧烈的震动。震后引起大火,火光冲天,蔓延整个东京。木屋居多的东京有36.6万户房屋被烧毁,死亡和下落不明者达14万人,其中多数人是被地震引发的大火烧死的;横须贺市有3.5万户房屋被烧毁;横滨市有5.8万户房屋被烧毁。估计财产损失28亿美元。当时,在附近的海湾中,有的海底下沉了400米。一时间,无家可归、无衣无食者到处都是。震灾之后,政府垮台,天皇只得另组新的政府。
世界上引起最大泥石流的地震
日秘鲁安卡休州近海发生一次7.6级地震,附近的法斯卡山峰因地震发生岩崩,形成了巨大的泥石流,其体积约1亿立方米。雪水夹带泥石,以100英里每小时的速度冲向秘鲁的容加依城,被泥石流冲埋的死亡人数至少有1.8万人,连同因地震造成建筑物倒塌而死亡的人数达7万人,灾难景象惨不忍睹。
世界上震源最深的地震
震源深度超过300公里的,称为深源地震。目前世界上记录到的震源最深的地震是日发生于印度尼西亚苏拉威西岛东的地震,震源深度720公里,震级为6.9级。深源地震常常发生在太平洋中的深海沟附近。在马里亚纳海沟、日本海沟附近,都多次发生了震源深度达五六百公里的大地震。我国吉林和黑龙江省东部也发生过深源地震,如1969年 4月10日发生在吉林省晖春南的J次5.5级地震,震源深度达到555公里。
世界上最不容易发生地震的地方
在地震史上,地球的南、北极地区还从未发生过任何级别的地震,这一奇异的地质现象一直是地质学界的一个未解之迷。美国的科学家经过30多年的观测研究认为,巨大的冰层是造成南极大陆和北极的格陵兰岛内陆地区没有发生过任何地震的主要原因。据多年观测统计,南极大陆和格陵兰岛的冰雪覆盖面分别达到90%和80%,且冰层厚度大。由于冰层的压力,其底部几乎处于“熔融”状态,同时由于冰层面积大且份量重,在垂直方向产生强烈的压缩,而这种冰层形成的巨大压力,与地层构造的挤压力达到了平衡,因而不会发生倾斜和弯曲,所以分散和减弱了地壳的形变,因而无地震发生。
世界上最大的地震带
地震发生较多又比较强烈的地带,叫地震带。世界上最大的地震带是环太平洋地震带,包括南北美洲太平洋沿岸和从阿留申群岛、堪察加半岛、日本列岛南下至我国台湾省,再经菲律宾群岛转向东南,直到新西兰。释放能量占76%。
世界上最大的地震海啸
  最大的一次由地震引起的海啸,或者称之为“海震”(经常被错误地称作“海潮波”的记录),是日发生在日本琉球群岛中的石垣岛的那一次,估计当时巨大海浪的波峰高达84.7米,排出倒海的巨浪将重量达850吨的整珊瑚礁抛出2.092公里以上。这次海震所击起的海浪,据测它的行进速度为每小时788.557公里。
世界上最容易发生地震的地方
世界上最容易发生地震的地方是美国加州帕克菲乐德。帕克菲乐德是一座古怪的小镇。它只有一栋仅一间的校舍,一所县图书馆和一条孤零零的大街。但在一家咖啡馆旁的水塔上却赫然呈现大幅“广告”:世界上最容易发生地震的地方。
  过去的150年里,里氏震级约为6级的地震曾平均每隔22年就出现一次。因为该地恰巧座落在岩质地壳的1290公里长裂缝带,即“圣安德烈亚斯断层”的上面,而该断层正是加州屡次发生地震的震源。由于这里是研究地震活动的理想场所,因而地震学家都来此进行研究,安置各种仪器、现场观测地面运动、水位、磁场及岩石形变等,以便获取地震的前兆现象。
  1966年,一次中等强度的地震袭击了帕镇,但至今还未再爆发,看来,上一世纪的22年周期并不等于固定模式。然而,戒备之心不敢放松。就当地的探测设备而论,各种手段依然坚测不撤,严密监视着该地区的地震情况。
  帕克菲乐德镇上的居民,对经常活动的地震也习以为常,见怪不怪,包括地震演习在内的日常活动一律照常进行。
世界最典型的城市“直下型地震”
在大城市及其周围地下发生的地震称为城市“直下型地震”,这类地震往往会造成城市较大的损失.最典型的城市“直下型地震” 是1976年的我国唐山地震和1995年的日本阪神地震.
中国历史上引起最大火灾的地震
火灾是因地震的破坏而引起的一系列次生灾害中最严重的一种灾害。我国历史上最大的地震火灾发生在银川。1739年银川8级地震引起了一场严重的火灾,大火烧了5天5夜,损失惨重。
中国历史上引起最大水灾的地震
我国历史上最大的地震水灾是1933年四川叠溪7.5级地震造成的水灾。地震时山体崩塌堵塞岷江,形成四个堰塞湖,大震后45天,湖水堵体溃决,造成下游水灾。洪水纵横泛滥,长达千余里,淹没人员2万多,冲毁良田5万亩。
中国自建最早的地震台和地震遥测台网
1930年我国第一个地震台――北京西山鹫峰地震台,在李善邦和秦馨菱先生主持下建成,1937年日寇发动侵华战争后停止观测。1966年北京遥测台网建成,有8个子台。1975年海城地震后进行第一次扩充,子台21个,分布在京、津、唐、张地区。1980年进行第二次扩充,实施加密工程。1990年大同地震后,进行第三次扩充,实施“华北台网联网”工程。
中国最早有记录的地震
我国历史上有关地震的记载,最早见于今本《竹书纪年》。其中一处提到夏“帝发”“七年陟泰山震”,陟(音治)作登临解, 就是说夏朝一个名叫“发”的帝王,在他即位的第七年(公元前1831年)登临山东泰山时,正好泰山发生了地震。另一处提到“夏桀”十年,“……夜中星陨如雨,地震,伊洛竭”,就是说又一个名叫“桀”的帝王,在他即位的第十年(公元前1809年),某一夜晚天上的流星象下雨一般降落下来,这年在河南西部发生了地震,震后伊河和洛河的水都干了。这两次地震距离现在都有三千八百年左右了,不仅是我国最早的地震记载,也是世界最早的地震记载。也有人认为今本《竹书纪年》是后人伪作,不可置信。我们认为,书虽或为后人伪作,但书中所记的事情也许是世代口头相传,不见得完全没有根据。因此,把它当作我国最早的地震记载,还是可以的。
世界上第一次成功地预报并取得明显减灾实效的地震
日, 辽宁省海城, 营口地区发生了7.3级强烈地震。这次地震发生在人口稠密、工业发达的地区,工矿企业、交通、电力和水利设施以及民房等遭到了不同程度的破坏。中国的地震工作者成功地预报了该次地震,被世界科技界称为“地震科学史上的奇迹”。
建设安全家园
减轻震害的工程性措施
地震灾害主要是由于工程结构物的地震破坏。因此,加强工程结构抗震设防,提高现有工程结构的抗震能力的工程性措施是减灾的重要手段。
3人地震安全性评价工作
地震安全性评价系指对具体建设工程地区或场地周围的地震地质、地球物理、地震活动性、地形变等研究,采用地震危险性概率分析方法,按照工程应采用的风险概率水准,科学地给出相应的工程规划和设计所需的有关抗震设防要求的地震动参数和基础资料。
地震安全性评价的主要内容包括:地震烈度复核、设计地震动参数的确定(加速度、设计反应谱、地震动时程曲线)、地震小区划、场区及周围地震地质稳定性评价、场区地震灾害预测等。
经审定通过的地震安全性评价结果,即可确定为该具体建设工程的抗震设防要求。
重大工程与生命线工程的抗震设防
 重大工程与生命线工程指大型的水电站、核电站、通信、交通及供水供电等,这些设施的地震破坏,危害性大,损失严重,有时会造成城市功能的瘫痪,因此,相对于一般的建筑结构,要求对重大工程与生命线工程提高相应的抗震设防要求。
水电站建设中的大亚湾核电站
减轻震害的非工程性措施
建立健全法规
《中华人民共和国防震减灾法》是我国人民几十年来防震减灾的基本经验的结晶,也是党中央关于防震减灾工作一系列方针、政策的法律化、制度化,它的实施,为我们在社会主义市场经济条件下进一步做好防震减灾工作提供了法律依据和保障。《中华人民共和国防震减灾法》及其一系列的配套法规的制定,标志着我国防震减灾工作进入了法制化管理的新阶段。
日起施行的几个相关法律:
《中华人民共和国防震减灾法》
《地震预报管理条例》(1998年);
《地震监测设施和地震观测环境保护条例》(1994年);
《破坏性地震应急条例》(1995年);
《中国地震烈度区划图》(1990)及其使用规定;
《中国地震动参数区划图》(2001年)。
防震减灾规划的编制
我国约有80%的国土处于基本烈度Ⅵ度及其以上的地震区,提高我国城镇和企业的综合防御地震灾害能力非常重要。各级人民政府应把防震减灾工作纳入国民经济和社会发展计划,编制防震减灾规划成为其中提高我国综合防御地震灾害能力的一项重要措施。
防震减灾规划一般可包括:规划纲要、地震小区划和土地利用规划、震前综合防御规划、震前应急准备和震后早期抢险救灾对策、震后恢复重建规划及规划实施细则等几个部分。防震减灾规划在编制前一般都需要开展一系列基础性的研究工作,如地震危险性分析、地震小区化、建筑物的震害预测等,这些工作使防震减灾工作朝着健康有序的方向发展。由此可见,各级政府和工业企业编制防震减灾规划,是一项提高企业、乡镇、城市乃至整个社会防震减灾综合能力的有效措施。
制定地震应急预案
地震应急工作是指破坏性地震临震预报发布后的震前应急防御和破坏性地震发生后的震后应急抢险救灾。
地震应急是防震减灾工作的一项重要内容。破坏性地震发生后,地震应急工作及时、高效、有序的开展,可以最大限度地减轻地震灾害。
破坏性地震应急预案的主要内容是破坏性地震临震预报发布后的震前应急防御和破坏性地震发生后的震后应急抢险救灾。制定应急预案,是应急准备乃至整个应急工作的核心内容。目前,国家及国务院有关部门,省、自治区、直辖市的人民政府和部分市、县人民政府,甚至乡镇、企事业单位、街道社区等都制定了相应的破坏性地震应急预案。
城市的地震区划
城市是所在地区的政治、经济、文化、交通的中心,是人口密集、财富集中、建筑物密度较高,基础设施和生命线工程较为发达的地区,一旦破坏性地震发生在城市或城市附近,会造成严重的人员伤亡和经济损失。因此,防震减灾的重点在城市。
城市的地震区划、地震安全性评价
地震区划是根据可能的地震破坏程度和强地面运动参数的大小所做的地震区域划分。
地震安全性评价系指对具体建设工程地区或场地周围的地震地质、地球物理、地震活动性、地形变等的研究,采用地震危险性概率分析方法,按照工程应采用的风险概率水准,科学地给出相应的工程规划和设计所需的有关抗震设防要求的地震动参数和基础资料。
地震安全性评价的主要内容包括:地震烈度复核、设计地震动参数的确定(加速度、设计反应谱、地震动时程曲线)、地震小区划、场区及周围地震地质稳定性评价、场区地震灾害预测等。
地震安全性评价结果,即可作为该具体建设工程的抗震设防要求。
农村防震减灾
我国大部分农村住房的抗震性很差。日大同、阳高6.1级地震,造成4.4万多间民房倒塌,6.5万多间严重破坏、死亡20余人、伤150多人,5万多人无家可归;今年7月21日云南大姚6.2级地震,造成100万人受灾,16人死亡,重伤71人、轻伤,435人,倒塌民房9343间,共造成10亿多元的经济损失。因此,重视和研究农村住宅的抗震设防,具有很大的现实意义。
一、农村住宅抗震设防存在的问题
⒈据调查,在经济欠发达的部分农村,土木、砖结构的两坡水瓦屋顶和砖平房居多。土木结构的房屋由于生土建材不具备抗震能力,历次地震中先是外墙闪出,接着屋顶塌落。
⒉当前农村的房屋纵横之间无必要的拉结,纵横墙不同时砌筑;墙角处无拉接钢筋;檐口无过梁,不设圈梁、构造柱;墙体的整体性很差,地震时墙体不倒即裂,难以继续使用。
⒊农村住宅,通常把划分的宅基地建满,左邻右舍靠的很近,破坏性地震时往往产生“多米诺”骨牌效应。
二、提高农村住宅抗震能力的措施
⒈加强房屋抗震知识宣传教育。一要指导村民建房前进行抗震设计,选择规则、稳固、延性好的构造屋型;二要加强对施工人员教育培训,使他们掌握抗震施工的技能技巧,按设计高质量进行施工;三要教育村民及时进行危旧房屋的修缮加固。对屋架腐蚀,墙体裂缝等房屋要及时拆除,以免酿成灾祸。
⒉采取工程措施,提高民房的抗震性能。①重视墙体的整体性。选用不低于M2.5的水泥砂浆或石灰砂浆砌墙体,砖要浸水,砂浆要均、饱满。房屋的纵横墙连接处采用咬槎砌筑,在房屋四角设置构造柱,或在房屋四角沿高度每0.5m设2Φ6拉接钢筋,每边伸入墙内不少于1米。有条件时,在每层房沿外墙设一道钢筋混凝土圈梁。门窗洞口最好采用钢筋混凝土过梁,也可采用钢筋砖过梁,但不宜采用砖砌拱过梁。②提高木屋架、木檩条屋盖的整体性。屋架的垫木与墙体采用螺栓连接,檩条与屋架上弦除了用大铁钉钉牢外,还要用大扒钉加固。屋架的各弦杆和腹杆间及屋架与垫木间也要用大扒钉加固。两端房间的木檩条通过螺栓锚固在山墙上。这些措施可大大提高整个屋盖的刚度。
⒊地震、建设、土管等部门组成检查组,定期对村民盖房进行检查指导,发现问题,及时纠正,工程监理单位,要深入村镇,加强对施工全过程监理,以确保民房抗震措施的落实。
4.村镇建设要合理规划,适当调宽民房之间、房路之间距离,可将震害损失大大降低。
这些措施公增加总投资的5%-10%,不仅在技术上是有效的,而且在经济上也是可行的。只要切实采取以上措施,就一定能减轻震害损失,实现“小震不坏、中震可修、大震不倒。”
农村也要加强防震减灾工作
我国农村地域辽阔,分布广泛,有的地区人口密度很小,在防震减灾工作上容易被忽视。随着国家经济的飞速发展,农村也发生了翻天覆地的变化,防震减灾工作也越来越被人们重视。
在我国目前的地震科学水平和国家经济力量的现状下,能否有效地防御和减轻地震灾害,保护好人民的生命财产安全,这不仅是发展中城市建设的需要,也是农村发展中必不可少的,尤其是处在地震重点监视防御区的农村,更应当积极做好防震减灾的震前防御和平时的地震安全性评价工作。
在农村,防震减灾工作的内容主要在两个方面。
一方面,加强防震减灾的工程性措施,它包括对新建工程项目进行抗震设防和施工,对已有的重大工程和生命线工程进行抗震加固和安全性评价。
另一方面,积极实行防震减灾的非工程性措施。它是指各级政府和有关社会组织以及广大社会公众分别采取的地震科学知识普及和依法实行减灾的活动。它包括落实防震减灾规划和计划、完善地震法规建设和加强行政执法力度、建立健全防震减灾工作体系,制定破坏性地震应急预案、开展防震减灾宣传等。
农村的防震减灾工作要取得实效,还必须根据本地的情况做出切实可行的计划和准备,落实到每户每人,加强防震指导,普及地震防震知识,提高人们的防震减灾意识和临震不乱、冷静面对的能力。
有无设防效果两样
1981年1月24日,甘孜藏族自治州道孚县发生6.9级地震,地震烈度达8度。县城内凡没有进行抗震设防的永恒破坏严重,而震前采取了抗震加固措施的房屋,经受住了地震的考验,其抗震性能明显增强。如县邮电局机房,为一栋8开间的砖平房,震前用钢筋混凝土构造柱.圈梁和角钢进行加固,震后基本完好。而同类房屋,一般破坏严重,很难修复。
1974年4月22日江苏省漂阳县发生5.6级地震,全县倒塌和毁坏房屋7.9万间。在震后恢复重建中,不少房屋重建或按原样修复时,未考虑抗震设防。5年后的1979年7月9日,在原地又发生一次6级地震,使34多万间房屋倒塌和毁坏,特别是上次地震破坏的房屋,原样修复,这次又原样遭破坏。
福建地震活动(摘自福建省志?地震志)
福建地震的历史记载年代久远,资料丰富。西晋武帝太康八年五月壬子(287年6月4日)建安(今建瓯)地震是本省史籍记载中最早的一次地震。据史籍记载和现代地震仪器记录,福建及其沿海地区自宋建隆四年(963年)至1998年6月,共发生MS≥4.7级破坏性地震38次(不包括余震)。从西晋武帝太康八年(287年)~1970年发生3级以上地震353次,1971年~1998年发生ML3.0级以上地震289次,小于3.0级地震数千次。对福建危害最严重的是明万历三十二年(1604年)泉州海外8级大地震,福建全境震感强烈,闽南一带县城多遭受严重破坏,大部分地区地震烈度达七度,局部达八度或九度,地震波及最远处达1000公里左右。造成严重灾害的地震还有宋治平四年(1067年)和明正统十年(1445年)漳州地震,明万历二年(1574年)福州-连江地震,明万历三十六年(1609年)泉州地震,清乾隆五十六年(1791年)东山地震,清光绪三十二年(1906年)厦门-金门海外地震,民国七年(1918年)广东南澳-福建诏安地震,民国二十六年(1937年)莆田兴化湾地震,1968年华安地震,1992年龙岩―连城地震,1994年台湾海峡南部地震,1995年晋江海外地震以及1997年永安地震等,其地震强度都在5级以上。明万历三十二年十一月初九日(日)泉州海外8级大地震已载入中国特大地震史册。历史和现今地震资料表明福建地区地震活动频次和强度都居国内较高水平。
福建地震活动特点
空间与强度分布:
福建及其沿海地震活动都与本省三大活动断裂构造带即长乐-诏安断裂带、政和-海丰断裂带以及邵武-河源断裂带有关。中强以上地震空间分布的显著特征是集中成带,震中相对密集在一狭长地带,并沿着三条北东-南西向断裂构造带展布。同一条带内的震中分布也不均匀,而是相对集中在某一地区。尽管历史地震记载久远,但中强以上地震震中分布比较稀疏,与现今仪器记录的中小地震震中分布相比较,其总体密集分布的特点仍很醒目,主要集中在莆田-泉州海外至东山-厦门海域,华安-漳州-龙岩-永安地区以及宁化-武平-永定与闽粤赣三省交界地带。
沿海地区地震活动水平无论频度或强度都远远高于、强于内陆地区。地震活动分布总的趋势是东强西弱,南强北弱,尤其是活动断裂带的中南段远比北段强的多。沿海地区莆田-东山地段(包括与广东接壤的沿海区域)地震活动最为突出,历史上曾发生大于7级地震4次,6级地震4次,5级左右地震约20次(不包括余震),3-4级左右小震活动频繁发生。
震源深度也有由西往东逐渐加深的分布特征。闽西、赣东南地区的震源深度分布一般在10公里以内,龙岩-漳平一带为10-15公里,沿海的漳州-厦门―东山地区震源深度15-20公里居多。由台湾海峡再往东,明显地出现震源较深的地震,分布在30-60公里深处,甚至有深源地震发生。
中强地震活动均有原地重复发生和震中南北跳迁的特点。长乐-诏安断裂带曾发生多次泉州海外5级以上地震,厦门海外至东山-南澳一带海域,也屡次复发中强地震。长乐-诏安断裂带历史强震有明显的南北跳迁现象:明正统十年(1445年)漳州发生6级[1]地震后,南移至东山-南澳于明万历二十八年(1600年)发生7级地震,又北移于明万历三十二年(1604年)在泉州海外发生级大地震,清光绪四年(1878年)南迁至东山海域发生级地震,清光绪三十二年(1906年)再次往北于厦门海外发生6.2级地震,之后宣统七年(1918年)南澳7.3级大地震震中又往南迁。二十世纪九十年代以后中强地震震中迁移还表现出海-陆跳迁活动的特点。如1992年2月莆田南日岛发生ML5.3级地震,1992年11月

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