城市直下型地震災(zāi)害與減災(zāi)策略

姚蘭 張芝霞

城市直下型地震就是在城市及近旁發(fā)生的地震，地震的震源往往就在城市區(qū)域的下部或者其附近。這一名詞是日本學(xué)者提出來的。城市直下型地震，尤其是大地震產(chǎn)生的巨大破壞力對城市建筑物、構(gòu)筑物及相關(guān)設(shè)施的損毀非常嚴(yán)重，造成的災(zāi)難也極其慘烈，是城市安全的最大威脅。

城市直下型地震災(zāi)害案例

1906年4月18日，美國舊金山發(fā)生8.3級地震。地震不僅造成房倒屋塌，由于供水系統(tǒng)遭到破壞，無法撲滅大火，熊熊烈火燒了三天三夜。除舊金山外，周邊的城市也遭受強(qiáng)烈地震的破壞，造成700多人遇難，25萬人受傷，是美國最有影響的地震災(zāi)害。

1923年9月1日，在日本的橫濱和東京一帶發(fā)生的關(guān)東大地震，其震中在附近的相模灣內(nèi)，震級為7.9級，因震死亡人數(shù)達(dá)14.2萬人，其中逃到東京下町的一個空地上避難的4萬人被大火圍困活活悶死。日本總結(jié)關(guān)東大震災(zāi)的慘痛教訓(xùn)，于1961年頒布《災(zāi)害對策基本法》，并將每年9月1日定為全國“防災(zāi)日”，每年舉行全國范圍的綜合防災(zāi)演練。

1976年7月28日，唐山發(fā)生7.8級大地震，震中位置就在唐山市中心，是發(fā)生在我國大陸地區(qū)一次典型的城市直下型地震。地震發(fā)生在深夜，96%的建筑物、構(gòu)筑物被毀，一座百萬人口的工業(yè)城市瞬間變成一片廢墟。地震造成24.2萬人罹難，16.4萬人重度傷殘，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)100億元人民幣，是新中國成立以來人員傷亡最慘重的一次地震災(zāi)害。

1988年12月7日，前蘇聯(lián)亞美尼亞加盟共和國境內(nèi)發(fā)生了7.1級強(qiáng)烈地震，震中位于該共和國第二大城市列寧納坎市內(nèi)，是蘇聯(lián)遭遇的最嚴(yán)重的地震災(zāi)難。地震造成約10萬人遇難，50萬人無家可歸，震區(qū)80%的建筑物被毀，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)100億盧布。

1994年1月17 日凌晨，美國洛杉磯發(fā)生北嶺6.7級地震(圖1），震中區(qū)30公里范圍內(nèi)的高速公路、高層建筑或毀壞或倒塌，煤氣、自來水管爆裂，通信中斷，火災(zāi)四起，直接和間接遇難58人，受傷600多人，財產(chǎn)損失300多億美元。

圖1 1994年美國加州北嶺地震中高速公路橋垮塌

1995年1月17日，位于日本國關(guān)西兵庫縣南部的淡路島發(fā)生了7.3級的地震。因受災(zāi)范圍以兵庫縣的神戶市、淡路島以及神戶至大阪間的城市為主，本次地震又稱神戶大地震、阪神大地震。由于震中區(qū)及其周邊城市人口密集，地震又在清晨發(fā)生，本次地震造成6434人遇難，43792人受傷，經(jīng)濟(jì)損失1015億美元。城市功能在地震中嚴(yán)重受損，震后大范圍停電、停水、通信中斷，高架橋毀壞，煤氣管道破裂、燃?xì)庑孤┮l(fā)火災(zāi)。另外，此次地震還對日本政壇造成了一定的沖擊。

1999年8月17日，在土耳其西北部伊茲米特地區(qū)、人口聚集的城市發(fā)生7.4級地震，造成17997人遇難，42442人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失200億美元。

2003年12月26日，伊朗巴姆郡發(fā)生6.3級地震。地震不僅造成2.5萬人死亡，還摧毀了世界遺產(chǎn)名錄巴姆文化中的巴姆古城。

2010年1月12日，海地發(fā)生7.0級大地震，震中距離其首都太子港16千米，地震摧毀了包括總統(tǒng)府和聯(lián)合國維和部隊駐地在內(nèi)的數(shù)百棟建筑，破壞了人們賴以生存的生產(chǎn)生活設(shè)施，造成包括我國8名維和人員在內(nèi)的31.6萬人遇難，30萬人受傷，130萬人無家可歸。地震使海地經(jīng)濟(jì)陷于崩潰境地，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10多億美元。

2011年2月22日，新西蘭第二大城市克萊斯特徹奇(又名基督城）發(fā)生6.3級強(qiáng)烈地震，地震不僅造成182人遇難，還使得克萊斯特徹奇的地標(biāo)建筑英國國教大教堂攔腰斷塌。

2015年4月25日，尼泊爾發(fā)生8.1級地震，震中位于其第二大城市博克拉，是著名旅游勝地。地震不僅造成近8000人遇難，還嚴(yán)重?fù)p毀文化古跡。世界文化遺產(chǎn)杜巴廣場上三分之二的建筑物倒塌，達(dá)拉哈拉塔在地震中完全倒塌。加德滿都老皇宮主墻開裂、部分坍塌。博大哈佛塔頂部開裂，帕坦王宮廣場受損嚴(yán)重。

另外，發(fā)生在城市的小地震也會造成大災(zāi)害。地震造成的災(zāi)害大小與地震震級和震中位置密切相關(guān)，發(fā)生在城市的直下型地震，震級雖然不大卻能造成較大損失。1960年2月29日，摩洛哥阿加迪爾城發(fā)生5.8級地震，造成該城市舊城區(qū)所有房屋倒塌，新區(qū)也有50%～80%的房屋遭到破壞，地震造成1.31萬人死亡，1.2萬人受傷，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1.2億美元。2005年11月26日江西九江—瑞昌發(fā)生5.7級地震，造成17人死亡，20人重傷，震區(qū)移動通信一度中斷。南昌市多處自來水管破裂涌水。受本次地震波及影響的湖北省陽新、武穴、蘄春三地學(xué)生在避震疏散時發(fā)生踩踏，造成103名學(xué)生受傷，其中7人重傷，地震造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)10億元人民幣。

城市直下型地震災(zāi)害的主要特點

一是城市大量房屋建筑遭受破壞或損毀。

二是城市人口密集，人員傷亡嚴(yán)重，救援難度大。

三是城市功能受損。供水、供電、供氣及交通、通信等生命線樞紐設(shè)施一旦受損或毀壞，會發(fā)生連鎖反應(yīng)，從而導(dǎo)致城市功能失常、無法正常運(yùn)行。

四是次生災(zāi)害嚴(yán)重。城市往往是地震次生災(zāi)害源聚集的區(qū)域，各種易燃易爆或劇毒物品的生產(chǎn)和儲存在遭到地震破壞時都會產(chǎn)生嚴(yán)重次生災(zāi)害。1906年美國舊金山大地震、1923年日本關(guān)東大地震、1995年日本阪神大地震均引發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致人員傷亡數(shù)量驟增。

五是人類文化遺產(chǎn)被毀。城市特別是大城市往往也是人類文化遺產(chǎn)發(fā)源地和聚集地，城市直下型地震造成文物古跡嚴(yán)重?fù)p壞或損毀，損失常常是無法估量的。如新西蘭地震中被損壞的百年大教堂至今尚未修復(fù)，西安小雁塔在地震中失去了3層塔尖等等。

城市直下型地震災(zāi)害嚴(yán)重的主要原因

城市直下型地震之所以損失巨大、社會影響深遠(yuǎn)，其主要原因如下:

一是在城市化進(jìn)程中，城市人口數(shù)量多且密度大，一旦發(fā)生地震人員傷亡大，如我國唐山大地震中遇難人數(shù)超過20萬。

二是城市集中了各類經(jīng)濟(jì)要素、社會財富占有量大，經(jīng)濟(jì)損失大。例如1995年日本阪神大地震造成的經(jīng)濟(jì)損失超過1000億美元。

三是城市直下型地震引發(fā)次生災(zāi)害的源頭多、涉及范圍廣，比如供電、供氣、供水等城市生命線工程網(wǎng)絡(luò)化集約化程度越來越高，各類易燃、易爆危險源多，一旦遭受地震破壞或失控，會產(chǎn)生一系列連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致整個城市功能的喪失或癱瘓，加重地震災(zāi)害損失。如1923年關(guān)東大地震，地震損壞供水系統(tǒng)，火災(zāi)無法撲救；阪神地震中橋梁斷裂，導(dǎo)致列車出軌，城市交通癱瘓等等。

四是城市化進(jìn)程中形成的“城中村”及“老城區(qū)”，這些區(qū)域老舊房屋的抗震性能薄弱，一旦遭遇城市直下型地震就會成為地震重災(zāi)區(qū)。如2011年新西蘭6.3級地震，位于老城區(qū)房屋倒塌或嚴(yán)重受損，從而造成嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

五是社會公眾防震避險意識薄弱。由于大地震發(fā)生概率小，社會公眾防震避險意識往往比較薄弱，遇到突發(fā)地震災(zāi)害時，往往驚慌失措，導(dǎo)致不必要的傷亡。如2005年江西九江5.7級地震時，多人因避震不當(dāng)受傷并有20多人重傷；受2008年汶川8.0級特大地震波及，西安市因震死亡的27人基本屬意外，其中有7人是受驚嚇跳樓逃生而不幸身亡的。因缺乏地震應(yīng)急避險常識造成的意外傷亡，常常讓人唏噓不已。

城市直下型地震災(zāi)害風(fēng)險防范

據(jù)有關(guān)資料顯示，我國有41%的國土、一半以上的城市位于地震烈度7度及以上地區(qū)，大部分城市存在發(fā)生破壞性地震的潛在危險，如何有效防范化解城市直下型地震災(zāi)害造成的損失，是維護(hù)城市安全的又一重大課題。

通過地震現(xiàn)場考察研究，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，地震發(fā)生時，活動斷層錯動的地帶往往呈帶狀分布(圖2），而且其影響寬度是有限的，震中區(qū)地面建筑直接損壞區(qū)域也是呈條帶狀分布，只要建筑物避開這些地帶，就可以大幅減輕地震的破壞，從而減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。比如， 1994年美國加州洛杉磯北嶺地震后，當(dāng)?shù)卣畬?972年初通過的“特別調(diào)查帶”法案修訂為《地震活動斷層劃定法案》，規(guī)定活動斷層正上方及鄰近地區(qū)的建筑要避讓50英尺的具體要求。日本也制定了《活動斷層法》，規(guī)定“在離斷層線一定距離的范圍內(nèi)不許建設(shè)或建設(shè)時必須采取一定對策”。我國的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，建設(shè)工程場地內(nèi)存在發(fā)震斷裂時，根據(jù)建筑物的重要程度和類型，采取不同的避讓距離。

圖2 2021年5月22日青海果洛州瑪多縣7.4級地震現(xiàn)場

國內(nèi)外震災(zāi)經(jīng)驗證明，有效防范化解城市直下型地震災(zāi)害風(fēng)險，首先需要“地下搞清楚”，也就是開展城市活斷層探測，查明城市及附近可能引發(fā)地震的斷層活動性及其分布，科學(xué)合理規(guī)劃城市建設(shè)?；谖覈鞘性庥龅卣馂?zāi)害及活動斷層分布現(xiàn)狀，2000年開始，中國地震局組織實施了《城市活動斷層探測與地震危險性評價》項目。經(jīng)過近二十年的持續(xù)工作，相繼開展了大中城市及重點縣區(qū)活斷層探測工作，判定斷層位置、活動性及其發(fā)震危險性，為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和土地規(guī)劃利用提供了科學(xué)依據(jù)。銀川市政府按照城市活動斷層探測成果，在銀川市沿活動斷層帶設(shè)計了一條寬約200米的綠化帶，不允許在帶內(nèi)新建用于生活、學(xué)習(xí)和工作的建筑，并豎立“地震活動斷層避讓牌”，用醒目的標(biāo)志告訴民眾，腳下的地震活動斷層在哪里，應(yīng)該怎樣避開和減小這類斷層潛在的危害。太原市依據(jù)活動斷層探測成果，將原先西擴(kuò)的城市規(guī)劃改為東擴(kuò)。蘭州市位于黃河河谷中，建設(shè)用地寸土寸金，通過城市活斷層探測項目的實施，否定了有兩條活動斷層穿過市區(qū)的判定意見，為蘭州城市增加了16200畝建設(shè)用地。

其次是“地上建結(jié)實”。貫徹執(zhí)行建設(shè)工程抗震相關(guān)的一系列國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。比如“第五代地震區(qū)劃圖”確定的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，是保障建筑物抗震設(shè)防達(dá)標(biāo)的根本所在，也是房屋建筑實現(xiàn)“大震不倒、中震可修、小震不壞”的抗震設(shè)防目標(biāo)的根本所在。同時還應(yīng)按照《建設(shè)工程抗震管理條例》等法規(guī)開展更細(xì)致和更有針對性的工作。對于特別重要的工程，例如核電站、大型水電站等，應(yīng)專門針對地震環(huán)境和設(shè)防參數(shù)開展工作；在地震風(fēng)險較高的地區(qū)綜合考慮減災(zāi)效益、積極推動減震隔震等新型抗震技術(shù)的應(yīng)用，對已建成建設(shè)工程開展抗震鑒定，并按鑒定結(jié)果進(jìn)行抗震加固等等。

三是在城市化進(jìn)程中加強(qiáng)科學(xué)規(guī)劃，避免“攤大餅式”無序擴(kuò)張，推動中小城市建設(shè)，降低城市人口密度，保障城市功能安全。通過城市災(zāi)害風(fēng)險普查，摸清城市直下型地震潛在風(fēng)險及其次生災(zāi)害源，采取有效措施，防范城市地震安全風(fēng)險。

四是“公眾搞明白”，也就是通過防震減災(zāi)宣傳教育和地震科普傳播活動，讓廣大社會公眾學(xué)習(xí)和掌握地震科普知識及地震應(yīng)急避險技能，防震減災(zāi)意識不斷得以提升，積極防范化解地震風(fēng)險。2021年8月15日中國應(yīng)急管理報頭版刊文“防災(zāi)減災(zāi)科普宣傳，抓和不抓大不一樣”指出，在應(yīng)對近期強(qiáng)降雨及臺風(fēng)“煙花”過程中，浙江、貴州、湖南等地成功避讓多起泥石流、滑坡等自然災(zāi)害，事后總結(jié)一條經(jīng)驗就是加強(qiáng)對基層群眾的宣傳教育，強(qiáng)化監(jiān)測、及時預(yù)警、盡快轉(zhuǎn)移，從而避免了群死群傷悲劇的發(fā)生。面對突發(fā)地震事件也一樣，讓大家平時通過學(xué)習(xí)了解防震減災(zāi)的知識，積極參加地震應(yīng)急演練，掌握地震應(yīng)急避險技能，當(dāng)?shù)卣鹜蝗话l(fā)生時，才不會驚慌失措，并采取恰當(dāng)?shù)膽?yīng)急避險措施，保護(hù)自身安全的同時，積極參與抗震救災(zāi)工作，有效減輕地震災(zāi)害損失。

五是城市災(zāi)害應(yīng)急救援準(zhǔn)備，要堅持從最壞處著想，充分儲備應(yīng)急物資、做好救援方案，構(gòu)建以科技為支撐的應(yīng)急平臺體系和應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，形成統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)聯(lián)動的大應(yīng)急指揮格局，從“萬一”做應(yīng)急救援準(zhǔn)備，確保城市遭遇地震等突發(fā)災(zāi)害時，民眾能夠獲得全方位救助，為人民生命財產(chǎn)安全保駕護(hù)航。

歷史經(jīng)驗告訴我們:生活在現(xiàn)代化城市中，不僅要有融入現(xiàn)代科技、享受各種現(xiàn)代化服務(wù)的能力，也不能忽視防災(zāi)減災(zāi)知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)急避險技能的掌握，這樣才能在遇到突發(fā)災(zāi)害事件時為自己和家人的生命安全多一份保護(hù)！