地震研究

汶川特大地震启示录

2017-07-16  本文已影响443人  蛀心虫
此文修改后发表于《看世界》杂志

我始终认为:人活着是一种偶然。
5.12,一个让所有中国人刻骨铭心的日子,在汶川特大地震灾难的面前,我们终于看见自己在自然力面前的渺小与卑微。不断有智者提醒我们,这一天总会来的,只是我们不知道灾难会在什么时候、什么地方、以什么方式降临,有时候是我们自己如鸵鸟般把头埋进沙里,惊恐地等待着!其实那些不幸的罹难者,只是我们的替身而已——因为他们被选中,所以我们还活着,就像鲨鱼嘴边抱成团的沙丁鱼群。换句话说,我们在为自己活着的同时,也得替他们活着。
当电视屏幕上传来被层层废墟压住的孩子渴望生还的求救呻吟,我们只能体会到一种深刻的自我否定、一种沁入心底的无力感,此时此刻,世界上所有的东西,都比不上奔赴灾难现场的救援者,比不上他们伸向瓦砾堆中的那一双双手,然而不是所有的人都能赶赴现场,不起作用也办不到,更多的人只能默默祈祷、捐钱献血送爱心。与其说是为了死者和伤者,不如说是为了我们自己——我们那死里逃生的惶恐心灵同样需要慰籍。
我们没有理由感到虚无,更无法置身度外。周末与《看世界》杂志周琪主编小聚,听说在学校讲授《土木工程防灾减灾》和《工程地质学》,其中都有地震灾害的专门章节,特约稿从专业角度谈谈此次汶川大地震的启示。
很难!主流舆论似乎期望达成一致意见,不要批评,不要反思,只要讴歌与颂扬,我不知道那些因为校舍倒塌而失去孩子的父母会不会只怪上苍的暴戾,同意停止控诉人造的危楼,但我不得不说:医院、学校的粉碎性坍塌是我们工程界的耻辱!不要说什么震级太高,不要说什么设防烈度,在内行的眼里,只要是设防建筑,都应该做到“小震不修(低于设防烈度)、中震不坏(设防烈度)、大震不倒(高于设防烈度)”。
对某些提法我始终无法理解,甚至好笑,比如“坚决打赢抗震救灾这场战役”,已经惨败了,怎么打赢?或者说什么叫“赢”?电视上痛失孩子的父母欲哭无泪的悲戚,操场上摆满的学生的尸骨、伤员截肢残缺后面临的艰辛,破碎的山河和满目疮痍的废墟,跟谁打?怎么赢?
国人是智慧的!所以有人说,每一个生者都是幸存者!从5.12开始,我们能活着都是劫后余生!正是这劫后余生里,我们需要痛定思痛,需要总结、反思和启示,需要为将来未雨绸缪。教训是如此的惨痛!忘记意味着背叛!所以压迫自己动笔。
我们从绝望和无助开始,希望变得越来越坚强;我们从悲伤和虚无开始,希望变得越来越实在;我们从愤怒和偏激开始,希望变得越来越理性。

1、中国是一个地震多发的国家

地震俗称地动,与刮风、下雨、雷电和火山爆发一样,是一种自然现象,即因地下某处岩层突然破裂引起的振动能量以波的形式传到地表引起地面的颠簸和摇动。全球平均每年发生有感地震500万次,5级以上地震1000余次,6级以上地震100余次,7级以上地震18次,8级以上地震1~2次,大部分地震发生在海底。
地震震级是表征地震的大小或强弱的指标,依据地震释放出来能量的多少来划分,释放的能量越多,震级就越大。震级每增加一级,地震波的振幅能量增加10倍,能量增大约30倍左右。小于2级的地震人感觉不到,只有仪器才能记录下来,称为微震,2~4级为有感地震,5级以上的地震就会引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震,其中7级以上称为强烈地震或大地震,大于8级的地震称为特大地震,目前,世界上记录到的最大震级是1960年发生在智利8.9级地震。对于一次地震,表示地震大小的震级只有一个,但它对不同地点的影响是不一样的,所以引入地震烈度的概念来度量某一地区遭受到地震影响的强弱程度。一般来说,同级地震,震源越深,烈度越小,绝大部分地震震源深度在5~20公里,都属于浅源地震,深度超过100公里的地震,即使震级再高,一般也不会在地面造成大的破坏。同一次地震,随着与震中的距离增大,烈度逐渐减小,等震线一般沿断层走向呈椭圆形,对于浅源地震,震中点的烈度与震级呈大致的对应关系:

这次汶川大地震发生在青藏高原的东南边缘、川西龙门山的中心,位于北东东向的茂汶大断裂带上,国家地震局最初报告7.8级,美国地震台报告7.9级,后来综合多个地震台网资料修正为8.0级,震源深度10公里,属浅源地震。主要是由于印度洋板块向亚欧板块俯冲,造成青藏高原的隆升的同时向东挤压四川盆地,四川盆地本身是一个相对稳定的刚性地块,应力就在地块边缘的裂缝中积累,直到岩层破裂。从历史记录来看,尽管龙门山断裂主体没有发生过大地震,但它北面的松潘在上世纪曾经发生过强震,因此龙门山地区看上去构造活动性不强,其实是处在应力的蓄积过程之中。
我国处在环太平洋地震带和地中海~喜马拉雅地震带的交叉复合部位,是一个历史上就多发地震的国家,其活动频度高、强度大、震源浅、破坏性强。我国境内的地震分布也具有分区条带的特征,主要有东北深震带、台湾~闽粤沿海地震带、华北地震区、新疆地震带和川滇藏青地震区,其中台湾省位于环太平洋地震带上,西藏、新疆、云南、青海、四川等部分地区位于地中海~喜马拉雅地震带上,这些地区是我国地震最多、最强烈的地区,另外,河北、山东、山西、陕西、甘肃、宁夏等地也是地震活动比较强烈的地方,地震发生的地区在地貌上大多表现为盆地或盆地边缘,如宁夏盆地(宁夏)、渭河盆地(陕西)、临汾盆地和太原盆地(山西)、四川盆地(四川),这主要是由于盆地周边被限制位移,应力在盆地边缘地层中积累,而贵州、广西、广东(潮汕地区除外)、江苏、浙江、湖南、湖北等地历史上记载的地震次数较少、也不强烈,属于相对安全区。地震具有继承性和复发性,地壳中板块的移动和挤压在百万年的时间内不会逆转,薄弱带还在当地,岩石性质也不会有大的变化,一次地震的结束,就是下一波应力积累的开始。
一个地方的抗震设防烈度是根据当地的地震基本烈度按照“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则设定的,基本烈度是指50年期限内,一般建筑场地条件下,可能遭遇的超越概率为10%的地震烈度值。国家在地震地质研究和历史地震活动记录的基础上专门编制了《中国地震烈度区划图》(1990)。从图上可知,高烈度区(烈度≥9度)全国34个,主要分布在西部,其中24个在青藏高原及其周边地区,6个在新疆,2个在华北,2个在台湾;低烈度区(烈度≤6度)主要分布在华南、内蒙古北部、东北、西北等地。设防烈度直接关系到结构设计和建筑造价,应该与一个国家的经济发展水平相匹配。但是现在看来,对龙门山断裂显然过于低估了,设防烈度太低是造成汶川大地震损失惨重的一个重要原因。按照规范,九寨沟抗震设防烈度为8度,茂县、成都、北川、绵竹、汶川、都江堰、彭州、郫县、青川抗震设防烈度均为7度,绵阳抗震设防烈度为6度。而这次地震,成都的烈度达到了7度(所以新建的设防建筑基本没事),北川、汶川、都江堰等极震区烈度普遍为10度~11度。
基本烈度区划图修订于1990年,是与当时的经济社会发展水平和防护思想相适应的,经过近二十年的经济发展,社会财富大幅增长,地震灾害造成的损失和救灾成本也成倍增长,随着“以人为本”的社会原则逐步确定,对人的生命的保护要重于对财产的保护。这次地震巨大的损失后效提示我们,迫切需要对烈度区划图进行重新修订,提高人口密集区和可能发震区建筑物的抗震等级。

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