申文莊 賈啟超 李 峰
(中國地震災害防御中心,北京 100029)
安全發展是指城市建設當中以安全生產為前置性要素,能有效避免危險、消除威脅和減少事故,實現成本支付與收益比最大化的一種發展模式。推進城市安全發展,健全城市公共安全體系,全面提高我國城市發展的安全保障水平,為人民群眾營造安居樂業、幸福安康的生產生活環境,是落實以人為本發展理念,提升城市現代文明,實現城市現代化的重要標志(新華社,2018a)。城市安全發展是千年大計,震災預防工作做得好,經濟社會效益難以估量;做得不足,多年的城市現代化建設成果可能會在大地震中遭受滅頂之災。適度超前或同步提升城市現代化建設中的震災預防能力,對于保障城市安全、可持續發展至關重要,意義深遠。本文在分析城市地震災害影響特點和因素的基礎上,提出了相應對策。
大地震造成的城市災害,具有面狀、鏈式和毀滅性等特點,影響政治、經濟、社會、人文、生態等各領域,在造成大量人員傷亡和經濟損失的同時,對城市建筑和功能造成重創,嚴重的會引發安全危機與政治危機。
城市地震災害的大小與城市地震安全環境密切相關,包括地震環境、地震承載環境等。
主要指地震孕育、發生的環境及地震特點。
(1)地震構造:地震的孕育和發生與全球地震構造、區域地震構造、震源構造及工程地震構造等密切相關。位于地震構造帶上的城市,將經常遭遇地震破壞,遠離地震構造帶的城市,地震活動的頻度和強度則大大減小。
(2)地震活動斷層:即曾經發生并可能再發生地震的斷層,通常指1萬年以來有活動的斷層。地震活動斷層具有很強的破壞力,發生7級以上地震時,活動斷層將會給其所在地區及毗鄰地帶帶來毀滅性災害。
(3)地震強度:地震震級越高,強度就越大,地震對城市破壞和影響就越重。
(4)震源深度:震源深度越淺,對地表造成的破壞和影響則越大。
(5)發震地點:發震地點距離城市越近,可能造成的破壞和影響就越大。如果發生城市直下型地震,造成的損失將十分慘重。
(6)發震時間:地震發生的時間不同,造成的災害情景會有一些區別。在嚴寒的冬季和酷熱的夏季,深夜、凌晨和白天,休息日和工作日,晴天和雨天等發生地震,造成的人員傷亡情況和救災難度有時差別會很大。
(7)地震序列:突發的孤立型強震、強震群和雙震,給城市造成的災害往往大于前震—主震型地震。
主要指城市在遭遇突發地震時在不產生任何破壞的前提下所能承受的最大負荷,包括城市地形地貌、場地條件、功能區規劃、基礎設施、建筑物、經濟社會發展水平、公眾的防震減災素質等。城市地震承載環境好,地震造成的災害就輕,甚至不會造成災害。反之,造成的災害則將十分慘重。
(1)地形地貌:建設在山區、海濱地區的城市,在遭遇大地震時,極易產生巖石崩塌、山體滑坡、泥石流、洪水等地質災害,或遭遇海嘯和地震引發的火山噴發的襲擊。如汶川地震造成大量滾石、滑坡等,給北川縣城帶來滅頂之災,致使震后北川縣城異地重建。2004年印尼地震海嘯,給印度洋沿岸的一些城市造成慘重災害。
(2)場地條件:部分城市建在松軟的沉積層上,也有的城市存在地下溶洞和大面積未經有效治理的采空區等。因為場地條件特殊,地震造成的災害將會加重。有時即便地震發生在遠處,也會給城市建筑造成很大破壞。如1985年9月19日距震中約300km的墨西哥城,由于松軟場地對地震波的響應作用,造成全市8000多幢建筑物破壞。
(3)功能區規劃:由于生活和生產等需要,城市通常被規劃為居住區、工業區、行政區、商業區、文教區等,形成一個相互聯系、布局合理的有機整體。如城市功能區規劃不當,例如居住區內混有危化和易燃易爆品的生產企業,地震應急避難場所分布不合理,交通、電力、供水等設施抗震能力弱,中心區人口密度過大等都會使城市在遭遇大地震時喪失相關功能,形成災害鏈。
(4)基礎設施:基礎設施對于城市正常運行至關重要。基礎設施的抗震能力如何,直接關系著城市的地震安全。在城市中,生產基礎設施、社會性基礎設施和制度保障機構相互依賴、互為影響,依存度很高。某個基礎設施抗震薄弱,則會影響其他基礎設施正常運行,嚴重時將造成城市癱瘓。
(5)建筑物:城市建筑物是公眾生產生活和文化娛樂的主要場所。地震時建筑物倒塌是造成人員傷亡的主要因素。建筑物抗震設防能力、建筑物密度、建筑物內公用設施的安全性等,構成了建筑物地震安全的要素。由于供電、供氣、供水等基礎設施與建筑物相連相通,如果防范不當,遭遇大地震時,容易引發燃氣泄漏、火災等次生災害。
(6)經濟社會發展水平:城市的經濟社會發展水平越高,公眾生活越便利,對城市現代化設施的依賴程度就越高,許多家庭的生活物品儲備就越少。如果不重視震災預防能力建設,一旦遭遇大地震,僅城市停電造成的停水、停氣和交通、通訊、生活物資采購鏈中斷,垃圾清運、排污不便等,就足以使城市居民很快陷入生活困境。
(7)公眾防震減災素質:公眾防震減災素質高的城市,地震后應急行動有力有序有效,社會秩序井然。反之,就會出現聞震即慌,聽信地震傳言,引發城市秩序混亂。嚴重時會造成公共安全事件。
近年來,我國城市化進程明顯加快,城市人口、財富、功能和規模不斷擴大,城市重要的基礎設施、生命線工程的現代化建設和抗震設防水準不斷提升,學校、醫院和交通樞紐等重要建筑的抗震能力明顯增強。但城中村、老舊小區和陳舊基礎設施改造尚未全部完成,現代化城市運行與電、水、燃氣、通訊、交通等基礎設施的依存度高,公眾生活對城市現代化功能的依賴度高,城市地震安全管理水平與城市安全發展的要求還不適應、不協調等,凸顯城市地震災害風險高,震災預防能力建設還存在不少薄弱環節。要實現城市安全發展,必須高度重視和切實加強震災預防能力建設。
城市地震災害通常表現為地震極重災區全域性毀損和多災疊加,因此,在安全發展示范城市建設中,應同步提升或適度超前城市震災預防能力。堅持以防為主、防抗救相結合,堅持常態減災和非常態救災相統一。為減少災害損失向減輕災害風險轉變,全面提升全社會抵御自然災害的綜合防范能力,須有以下對策(圖1):

圖1 城市地震災害影響因素與相應對策Fig.1 The influence factors of urban earthquake disaster and the countermeasures
(1)查明地震危險源。準確的地震預報對于城市低成本地精準防震減災無疑十分重要,然而準確預報地震目前仍然是尚未攻克的國際科學難題。但從全球已發生的地震分布看,地震活動在一定的歷史時期呈現出一定的規律性(趙運鐸等,2006)。通過活動斷層探測、合理布設地震監測臺網和開展深部構造精細研究、地震活動性和震源物理研究、地震成因與地震前兆研究等,對城市未來一個時期可能遭遇地震的大小、時間、地點、深度等進行預測和動態跟蹤判定,研判城市可能遭遇最大地震的潛在震源,可為城市防震減災提供重要依據。
(2)震后風險源預識別與評估。地震災害形成于地震之后,要最大限度地減輕城市地震災害,就需要震前在開展活動斷層探測、地震地質構造分析、潛在震源研究、城市地形地貌和場址分析等基礎性探測與研究的基礎上,查清城市地震災害風險并進行持續性動態評估,包括地下空間設施和地上基礎設施、建筑物、易產生地震次生災害的單體與群體地震風險評估,以及城市公眾和社會等應對突發地震的風險承受能力評估等,建立城市地震安全風險信息管理平臺,動態編制城市地震安全風險白皮書。進一步完善城市地震風險源辨識、申報、登記、監管制度,加快提升城市在線地震安全監控能力。
(3)提高城市科學規劃能力。科學規劃對于城市安全發展具有很強的引領和約束作用。城市規劃要充分考慮地震作用,居民生活區、商業區、經濟技術開發區、工業園區、港區以及其他功能區的空間布局要以地震安全為前提,在充分開展地震基礎探測和研究的基礎上,按照千年大計、城市高點定位和安全可持續發展的要求,嚴密制定城市經濟社會發展總體規劃及城市規劃、城市防震減災規劃等專項規劃,構建合理的城市空間布局,把安全發展示范城市真正建成能夠抵御突發強震襲擊的地震安全城市。
(4)提高建設工程抗震設防能力。我國按照建設工程的重要程度和使用年限等,確定不同類型建設工程的抗震設防要求。其中,新建、改建、擴建的一般建設工程按照地震區劃圖確定的抗震設防要求進行設防,重大建設工程按照地震安全性評價結果確定的抗震設防要求進行設防。對于那些未達到當地抗震設防要求,并且還有使用價值的已建工程,要通過抗震性能鑒定,進行科學的抗震加固,使之達標。隨著經濟社會發展和科技進步,地震區劃圖確定的抗震設防要求也在逐漸“調增”,不斷趨向科學合理的抗震設防水平。
(5)地震災害風險管控能力。健全地震災害風險排查治理體系,完善地震災害風險聯防聯控機制,充分運用大數據、人工智能和可視化等技術,建立地震災害風險動態管理數據庫,加快提升在線安全監控能力。全面落實地震災害風險治理責任,對城市地震災害風險防控實行全員全過程全方位嚴格管理,做到責任落實無空檔、監督管理無盲區。定期開展城市地震災害風險治理效果評估,強化對各類地震災害風險源排查治理情況的監督檢查,提高綜合治理實效,切實降低和消除城市地震災害風險。
(6)提高地震科技創新能力。根據中國地震局制定的《國家地震科技創新工程》,我國正在打造國家地震科技創新體系,推進實施“透明地殼”、“解剖地震”、“韌性城鄉”和“智慧服務”4項地震科技創新計劃(中國地震局,2017),與成功發射的“張衡一號”電磁監測試驗衛星和正在實施的“深地探測”、“蛟龍探海”計劃等,共同形成“空—地—海”立體科技創新合力(國土資源部,2016;國家發展改革委等,2017;新華社,2018b),將不斷深化和豐富對地震成因的認識。隨著減隔震技術、裝配式建筑、“磁懸浮”建筑等不斷推廣,新型建筑和抗震新技術也將極大地提高城市建設工程的“韌性”。
(7)提高公眾防震減災能力。城市大震巨災的小概率事件,極易使部分政府官員和公眾產生“任期”及“生命周期”內的“短視”行為,從而忽視防震減災能力的建設。就城市發展壽命而言,防震減災是“代際”工程和長期行為,對于我國地震多發的現狀,加強防震減災能力建設尤為重要。因此,必須著力提升全民防震減災科學素質,增強公眾地震災害風險防范意識,提高應急避險和自救互救技能(董小瑋,2017),培養公眾主動防災、科學避災、積極減災的行為習慣,弘揚團結協作、共克時艱的優良傳統和偉大的抗震救災精神,培育先進的防震減災文化,不斷提高城市防震減災軟實力。
(1)推進國家安全發展示范城市的震災預防能力建設,必須強化組織領導,將地震安全納入示范城市建設規劃和創建指標體系與考核體系,完善保障措施,切推進本地區城市震災預防能力建設,不斷提高城市地震安全保障水平。
(2)做好城市地震災害風險防控工作,對于國家安全發展示范城市創建至關重要。應廣泛動員企事業單位、社會團體和城市居民廣泛參與,鼓勵引導社會化服務機構、公益組織和志愿者積極參與推進城市震災預防能力建設,維護人民群眾對城市地震安全建設的知情權、參與權和監督權。
(3)充分發揮示范引領作用。健全安全發展示范城市建設的震災預防管理法規、技術標準和評價體系,完善動態考核指標體系,把震災預防能力建設落實在國家安全發展示范城市建設的各層面和全過程,使創建的“國家安全發展示范城市”震災預防綜合能力穩步提升,保穩定保發展的效益不斷彰顯,不斷提升城市地震安全自信。