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地震灾害你要知--地震致灾因素
  发布时间:2014-04-08

  地震灾害因素是指影响地震灾害大小的各种原因和条件,既有自然因素,也有社会因素。自然因素包括地震的震级、震源深度、发震时间、发震地点、震中距、地质条件等,社会因素包括建筑物的抗震性能、震区人口密度、经济发展状况和社会文明程度等。

  地震震级

  震级越大,释放的能量也越大,可能造成的灾害也就越大。

地球上每年发生的地震多达500万次左右,其中绝大多数的地震是人类感觉不到的,只有精密的地震仪器才能记录到。几乎每天都会发生6.0级及以上地震,一两个星期发生一次7.0级及以上地震,8.0级及以上地震则要几年才发生一次。庆幸的是,6.0级及以上地震很多发生在人迹罕至的沙漠、群山、冰原和深海中,只有仪器记录,无人感知。发生在人口相对密集地区的强烈地震,每年仅有数次,或没有,一旦发生,所造成的灾害则是巨大的。

    1960年5月22日,在智利康塞普西翁市发生了里氏8.9级特大地震,矩震级为9.5级,是历史上全球记录到的最大震级的地震。自5月21日凌晨起,该地区在一个月内发生了10次震级超过7级的地震,其中3次超过8级,其规模之大,释放能量之多,实为罕见。地震期间,附近6座死火山重新喷发,并出现3座新火山,但火山喷发并非由地震诱发,而是共同反映了区域强烈的构造运动状态,即“同源异像”。康塞普西翁、塔尔卡瓦诺、奇廉等城市遭受严重破坏,建筑物几乎全部倒塌,幸亏之前的地震警醒人们及时撤离而减轻了伤亡。地震引发巨大海啸,浪高20多米,严重破坏了智利沿海大部分建筑物。地震及海啸造成6000多人死亡,200多万人无家可归,致使工业遭受重创,直接经济损失8亿多美元。这次海啸还横扫太平洋,波及太平洋诸岛和广大沿岸地区。海啸到达美国夏威夷群岛时浪高10多米,造成了很大破坏;横穿太平洋到达日本时浪高还在4米以上,最高6.5米,造成340人伤亡,冲毁房屋3259栋,沉没船只109艘,淹没农田2万多亩,使15万人无家可归。巨大的海啸还波及了太平洋沿岸的俄罗斯、菲律宾群岛等地。这次地震和海啸波及范围之大,乃历史仅见。

  震源深度

    在震级相同的情况下,震源深度越浅,震中烈度越高,破坏也就越重。一些震源深度特别浅的地震,即使震级不太大,也可能造成“出乎意料”的破坏。2002年6月29日,在吉林汪清发生7.2级大地震,震源深度为540千米。这次地震虽然震级大,但震源也很深,并未造成人员伤亡。2005年11月26日,在江西九江县和瑞昌县之间发生5.7级地震,震源深度仅10千米。地震波及江西、湖北和安徽三省,共倒塌房屋1.8万余间,损坏房屋16万件;造成17人死亡,20人重伤,紧急转移安置60万人,避险群众近300万人。震区移动通信信号一度中断,南昌市多处自来水管破裂涌水,长江大堤九江段部分堤段出现裂缝和伸缩缝拉涨等现象。地震造成直接经济损失达10亿元人民币。本次地震震级并不算大,但造成的灾害却不小。主要原因是这次地震震源浅,地震波及范围广。再加上当地历史上地震活动性非常弱,农村房屋基本不设防,城镇建筑也多没有严格执行国家最低的抗震设防要求,大量的工程设施缺乏防震措施,从而导致灾害加重。

  发震时间

  破坏性地震如果发生在夜间,所造成的人员伤亡比白天更大,平均可达3至5倍。1976年大唐山地震伤亡惨重的原因之一正是由于地震发生在深夜3点42分,绝大多数人还在室内熟睡。如果这次地震发生在白天,伤亡人数肯定要少得多。过去,一些学者通过对过去某一时间段地震发生时间的统计,得出强烈地震多发生在夜间。但我们将统计时间短延长,则会发现强烈地震发生在夜间与白天的几率基本相当,如近十余年来发生的一系列大震或特大地震又多发生在白天。

  发震地点

  地震发生在不同的地区,其灾害可能不同。在高山地区,地震可能引发崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害;在平原地区,地震则可能造成砂土液化与喷砂、冒水等地表灾害;而在深海海域,则可能引发海啸,袭击沿海地区。在北方,干冷的冬季震后易引发火灾和冻害;在南方,竹木结构房屋也易引发火灾,而闷热多雨的夏季,还容易诱发瘟疫。

  震中距

    震中距的大小,决定了各地区地震影响的强弱。震中距大则受影响小,震中距小则受影响大。随着震中距的增加,地震造成的破坏逐渐减轻。一次强烈地震的震中区多在方圆100千米以内(地方震范围),特大地震震中区可能会扩大到三、四百千米的范围,受灾区则限于1000千米的近震范围,震中距1000千米及以上的远震,基本不会造成除海啸以外的其它地震灾害。如1950年8月15日西藏墨脱8.6级特大地震的破坏范围长约800千米,宽约500千米;2008年5月12日汶川8.0级特大地震Ⅶ区长轴约566千米,短轴约267千米;2013年4月20日的四川芦山7.0级地震Ⅵ度区长轴为95千米,短轴为64千米。

  地质条件

    地质条件主要包括土质、地形、地下水位和是否有断裂带通过等。一般来说,土质松软、覆盖土层厚、地下水位高,地形起伏大、有断裂带通过,都可能

使地震灾害加重。

   1985年9月19日和21日,在墨西哥的西海岸先后发生了8.1级特大地震和7.5级强余震。地震给远离震中约400千米的首都墨西哥城带来了巨大的灾难,导致1 229栋楼房倒塌,1万多人死亡,4万多人受伤,30余万人无家可归;经济损失达70多亿美元。地震之所以造成墨西哥城如此巨大的破坏,根本原因则是墨西哥城历史上是一片水域,仅在1 000多年的时间里,地面上升,人们围湖垦田、填湖造地。城镇不断扩大,人口日趋密集,到1985年地震发生时墨西哥城已发展成为一座人口高达1 800万的现代特大都市。然而,城市的许多建筑物的地基因是由流沙、淤泥、黏土和腐蚀图等构成的,在地震波的震撼下地基立即失效,导致数以千计的高楼倒塌。墨西哥城的地震灾害向我们提出警示:预防和减轻地震灾害必须注意建筑物、构筑物的场地条件。

  1995年1月17日,在日本兵库县南部大阪—神户地区发生了7.2级地震。地震的发震断层穿兵库县首府神户市市区而过,造成路面开裂、地基变形、铁路弯曲,城市高架桥被掀翻,上万栋老旧房屋被摧毁,大量建筑物中间层和巨型钢结构遭到较严重破坏,供水系统几乎瘫痪。神户市中更因煤气外泄、木造房屋密集,从而引起快速的连锁性大火。地震造成5438人死亡,直接经济损失达1000亿美元。这次地震打破了“日本高速道路固若金汤”的神话,也直接引起了日本全社会对地震科学、城市活断层探查、都市地震抗震、交通设施防震的进一步重视。

  建筑物的抗震性能

    地震时房屋等建筑物的倒塌和严重破坏,是造成人员伤亡和财产损失最重要原因。据统计,地震灾害(不包括地震海啸)中,95%以上的人员伤亡是由建筑物的严重破坏和倒塌造成,正所谓地震不伤人,是建筑物伤人。

    1988年12月7日,前苏联南部的亚美尼亚地区发生了一次6.8级地震。这次地震震级并不高,却摧毁了整个斯皮塔克镇,将全镇所有建筑物夷平。距离震中48千米的亚美尼亚第二大城市列宁纳坎(现名居姆里),则有五分之四的建筑被摧毁。地震死亡人数近10万人,大约50万人无家可归。这次地震灾害的一个严重教训就是建筑物质量低下。尽管亚美尼亚位于地中海—喜马拉雅地震带上,但建筑物抗震问题并未得到重视,尤其许多建筑物由于偷工减料,或者建筑材料强度不够标准,根本没有抗震能力,导致房屋在地震中完全倒塌,并造成人员严重伤亡。

    2008年5月12日四川汶川8.0级地震后,一些专家(嵇少丞等)通过对地震灾区建筑物的考察后发现:(1)无筋砖柱抗震能力很差,带粗螺旋箍筋的钢筋混凝土柱,地震时表现较好。(2)钢筋混凝土框架结构房屋的倒塌几乎都和柱子的破坏有关。柱子的破坏主要包括:柱子顶端和底部水平破裂、柱子主筋压屈与压弯、外部保护层剥落、柱体剪切破坏和柱梁之间的节点破坏等等。遭到破坏的钢筋混凝土柱子往往是:柱子里钢筋太少太细、箍筋间距过大,搭接长度不足、横向接头钢筋过少等等。柱子是房屋的“脊梁”,软骨头的房屋一震就塌。(3)无筋承重墙主要被剪切断裂破坏。(4)对于砖混结构和钢筋混凝土框架结构的房屋来说,房屋越高,地震时破坏率越高。(5)采用基底隔震技术的楼房的抗震能力大大提高。(6)在乡镇、县城街面的房屋特别容易被地震毁坏。这类建筑往往采取强梁弱柱体系,而且结构布局不合理。底层临街一面,开洞很大,作为商店的门或窗户,而在背街的那一面墙开洞很小。房子的强度一边强、一边弱,“太偏心”。地震来时,房屋底层破坏后向街心一侧倾倒。(7)瞬间倒塌的楼房大多是使用空心混凝土预制板作为楼板的砖混建筑物,这些水泥预制板被直接搁置在横梁上或承重墙上,预制板伸出来的钢筋没有与相邻构件拉连,即板体和梁体没有固定连接。有的倒塌楼房的预制板中,根本看不到钢筋或者拉筋。地震来袭时,横梁或承重墙左右或上下摇晃,使得预制板脱落,有的预制板挂到两边的墙上,使得房中的人和家具一起从高处直落地面;有的预制板坠落下来,砸死房中的人和砸碎房中的物品。塌落下来的上层预制板又砸塌下面一层的预制板,多米诺骨牌一样,一层层往下砸,最终把建筑物内的所有的人及物都埋到最底层的废墟里,屋中人几无生还的机会。无数事实证明,地震时楼房中的水泥预制板等同于“棺材板”。上世纪90年代后,由于使用水泥预制板建筑楼房经常出现“天棚裂缝”的问题,加上抗震强度低,被国家有关部门勒令逐步退出建筑市场。遗憾的是,不仅仅在我国现今农村乡镇,而且在汶

川地震灾区,水泥空心预制板仍见在一些农民自建房中使用。

 

  人口密度

   地震如果发生在没有人烟的高山、沙漠或者海底,即使震级再大,也不会造成伤亡或损失。相反,如果地震发生在人口稠密、经济发达、社会财富集中的地区,特别是在大城市,就可能造成巨大的灾害。2001年11月14日,在我国西部昆仑山口西发生了8.1级特大地震。地震造成了长达462千米的地表破裂带,宽数米至数百米,最大水平位移达6.4米,最大垂直位移达4米。幸运的是这次地震发生在人迹罕至的青藏高原,没有造成人员伤亡。1976年7月28日的唐山7.8级地震,因发生在居住人口达100多万的城市,则造成24万多人死亡、70余万人受伤的重大灾难。

  经济发展状况和社会文明程度

    根据对上个世界全球灾害性大地震平均死亡人数的统计,从1901年至1950年,发展中国家与发达国家的平均死亡人数皆为1.2万,但1951年至2000年,发展中国家的平均死亡人数仍为1.2万,而发达国家则下降到0.2万。发达国家在大地震中人员死亡人数大幅降低的主要原因是建筑物抗震性能的提高和全民防震减灾意识和技能的增强。但是,由于物质财富的集中,发达国家遭遇大地震的经济损失则大幅提高。2004年12月26日印尼9.1级特大地震海啸造成约28.6万人遇难,直接经济损失约100亿美元,而2011年3月11日的日本9.0级特大地震海啸仅造成约1.58万人死亡,直接经济损失则达3 090亿美元。