依靠科技防震減災
——訪中國地震局蘭州地震研究所所長、甘肅省地震局局長王蘭民

本刊記者 陳婷婷 高 彤

依靠科技防震減災
——訪中國地震局蘭州地震研究所所長、甘肅省地震局局長王蘭民

本刊記者 陳婷婷 高 彤

王蘭民同志在做黃土微結(jié)構(gòu)研究

地震，如同一個嗜血的惡魔，肆虐的橫行在每一寸土地，所到之處大地顫抖，山河移位，尸橫片野、滿目瘡痍。人類的生命與文明在它的面前顯得是那樣的脆弱無力。

面對這些，不屈的人們選擇了抗爭。許許多多的專家學者為減輕地震造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失而堅持探索。長期從事黃土動力學與黃土地震工程研究、探尋地震災害預防技術(shù)的中國地震局蘭州地震研究所所長、甘肅地震局局長王蘭民就是其中的一個。

他開創(chuàng)了隨機地震荷載下黃土動力學研究領域，研究了黃土震陷性和黃土地基震陷量的影響因素及其規(guī)律，提出了黃土地基震陷量的估算方法和有限元數(shù)值分析方法；揭示了黃土液化的機理，建立了黃土液化的判別指標與標準；找到了黃土地基抗震陷和抗液化的處理技術(shù)，提出了黃土地震滑坡、震陷和液化的三級區(qū)劃指標和區(qū)劃方法；并基于以上研究成果，創(chuàng)立了我國土動力學的一個特色學科——黃土動力學，豐富了國際土動力學與巖土地震工程學的研究內(nèi)容，使我國在黃土動力學研究領域占據(jù)國際領先地位。

另外，他還通過對西北地區(qū)農(nóng)村民房震害機理、破壞特征和動力特性的調(diào)查分析與試驗測試研究，提出了農(nóng)村民房的抗震理論與技術(shù)對策，在全國積極倡導實施農(nóng)居地震安全工程建設，對改變農(nóng)村民房地震不設防的狀況起到了推動作用。

臺上五分鐘 臺下十年功

2001年，四年一次的國際土力學與巖土地震工程最新進展大會在美國召開。大會組委會按照慣例邀請五位專家在大會開幕式上致辭。與以往不同的是，這次，世界聽到了一位華人的聲音，那聲音便出自王蘭民。

雖然致辭只有簡短的五分鐘，但是，這唯一的一次由華人代表致辭的聲音，標志著由王蘭民首創(chuàng)的黃土動力學被世界同行認可為國際土動力學上的分支學科，代表了我國特色學科的最新進展。

事后，參會的許多國外華人學者慕名前來感謝王蘭民帶給他們的驕傲。俗話說：“臺上一分鐘，臺下十年功”。在鮮花與掌聲背后，只有王蘭民自己知道，為了這份驕傲，他付出的豈止是十年的功夫。

人類經(jīng)過長期的探索，充分認識到了地震是個非常復雜的自然想象。地震預測，特別是地震的短、臨預測，短期內(nèi)尚難取得突破性進展。因此，國內(nèi)外的專家，特別是發(fā)達國家在堅持地震預報科學探索研究的同時，大力開展震災預防方面的研究。如：對建設工程抗震設防理論方法和技術(shù)的研究，以及對地震引起的次生災害的防御技術(shù)的研究。希望通過這些研究可以對地震災害進行有效防御，從而減輕地震帶來的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

從上世紀50年代末期開始，我國就有人開始了黃土動力學的研究工作，但大多只是針對工程的需要，研究振動作用下黃土地基的動力特性，其目的是為動力基礎設計提供相關的依據(jù)。

70年代后期，國內(nèi)外地震災害頻發(fā)，黃土高原地區(qū)由于其特殊的地質(zhì)構(gòu)造和土層結(jié)構(gòu)，受災情況異常嚴重。慘痛的震害事實讓我國相關專家開始關注黃土地區(qū)由于地震引起的黃土場地地震動的放大現(xiàn)象、地震滑坡、震陷和液化等災害，地震動的放大現(xiàn)象、震陷和液化往往會造成黃土場地上建筑物工程破壞的加重，而黃土地震滑坡和飽和和土體液化引起的土體滑移，則會掩埋村莊，摧毀工程設施和和農(nóng)田，造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

一直以來，雖然我國相關研究機構(gòu)，為黃土地區(qū)建設工程抗震設防標準的設定和滑坡、震陷的防治提供了大量的科學依據(jù)，但是始終沒有把對黃土動力特性的研究形成一個學科。

王蘭民，是一個地地道道的黃土高原養(yǎng)育的孩子，他所任職的甘肅省是一個地震等自然災害頻發(fā)的省份，地震災害分布廣、頻度高、災害重。

也許是出于對黃土地的依戀，亦或是老師的引導，王蘭民在中國地震局蘭州地震研究所讀工程地震專業(yè)碩士研究生時就確立了自己的研究方向——黃土動力學研究，并且將自己之前的電子專業(yè)知識應用到了黃土動力學研究當中。

1990年前后，受到國外文獻的啟發(fā)，王蘭民開始研究利用隨機地震波作用下的黃土動力學試驗方法和理論研究。雖然利用循環(huán)荷載的土動力學試驗技術(shù)和理論都相對成熟，但是他在研究中發(fā)現(xiàn)，由于循環(huán)荷載的頻率和幅值特性鈞與真實的地震荷載存在很大差異，因此往往不能正確反映黃土在地震作用下的動力反應特征，為解決這一問題，他利用一臺磁帶記錄機和他自己所學的電子學知識，硬是在一臺DSD－160電磁式動三軸試驗儀上增加了隨機地震波輸入功能，這在當時的土力學研究領域無疑是首創(chuàng)。

此后，他先后承擔了國家自然科學基金項目、國家社會公益研究專項、中國地震局和甘肅省“十五”科技攻關項目及地震聯(lián)合基金項目等多項研究。經(jīng)過這些系統(tǒng)的研究，黃土動力學科的雛形在他的努力下形成了。

這是一門旨在解決我國西北黃土地區(qū)地震災害防御的應用性學科，它涉及試驗方法、理論分析、研究方法、黃土地震災害機理及防御。其研究取得多項創(chuàng)新性成果，他首先建立了隨機地震荷載下黃土動力特性的新理論，提出了相應的試驗方法，證實了曼辛不規(guī)則加卸荷準則對黃土的適用性。首次定量研究了黃土震陷性和黃土地基震陷量的影響因素，提出了黃土地基震陷量的估算方法和有限元數(shù)值分析方法。在國內(nèi)首次利用爆破地震動方式證實了黃土液化的客觀存在性，研究了黃土地基中灌注樁的負摩阻力及黃土場地的震陷性，建立了黃土地震滑坡、震陷和液化的三級區(qū)劃指標和區(qū)劃方法。系統(tǒng)提出了黃土液化的機理、產(chǎn)生條件和判別指標與方法。研究了不同地基處理方法對于黃土地基抗震陷和液化的效能，確定了黃土地基抗震陷和液化的有效處理方法，提出了黃土地基抗震處理技術(shù)標準。利用GIS技術(shù)進行了黃土高原地區(qū)黃土地震滑坡、震陷和液化的二級區(qū)劃及蘭州市這三種黃土地震災害的三級區(qū)劃，主持編制了《中國黃土地震災害預防區(qū)劃圖》和《蘭州市黃土震陷和液化勢區(qū)劃圖》。在王蘭民的努力下，黃土動力學成為我國名副其實的特色學科，當之無愧的捧回了國家科技進步二等獎的證書，這是國家獎項中唯一一項有關黃土動力學的獎項。

陪同中央政治局常委周永康視察災區(qū)

王蘭民在國際學術(shù)大會上做黃土液化的特邀專題報告

事實上，由王蘭民開創(chuàng)的黃土動力學研究不但是我國的特色學科，而且很快受到國際巖土地震工程領域?qū)＜业母叨戎匾?，先后多次受邀赴美、日、德等國家講學。2003年，王蘭民把這一研究成果寫成專著——《黃土動力學》，在國際上贏得了很高的評價，被前國際土力學與巖土工程協(xié)會主席Kenji Ishihara教授評價為“國際巖土工程前進的標桿”。2010年，在美國召開的第五屆世界巖土地震工程和土動力學進展大會上，王蘭民應邀做了題為《黃土液化標準、預測與防治》的主題報告，受到國際同行的高度評價，進一步確立了我國在黃土動力學學科的國際領先地位。

近些年，在他的努力推動下，該研究成果不僅在黃土地區(qū)重大工程的地震安全性評價、抗震設防中得到了應用，也在相應的規(guī)范編制中得到了參考。

它們在汶川地震中挺立

2008年5月12日，是一個我們努力想從記憶中抹去的日子，因為，就在那一天，地震重創(chuàng)了約50萬平方公里的中國大地！城市在頃刻間成為廢墟，村莊在剎那間被夷為平地。

在汶川地震中，甘肅省文縣地震烈度達到Ⅷ度至Ⅸ度，是該省災害損失最為嚴重的地區(qū)，但是該縣東風新村的抗震農(nóng)居卻毫發(fā)未損，無一人員傷亡。

難道是有佛祖保佑？不是，當然不是。

事實上，2006年在甘肅省隴南文縣發(fā)生過一次五級地震，臨江鎮(zhèn)東風新村全村90%以上的房屋倒塌或嚴重毀壞。地震后這個村按照恢復重建規(guī)劃，將整個村落搬遷到緊靠212國道的白龍江邊進行重建。在重建中，該村根據(jù)《甘肅省政府辦公廳批轉(zhuǎn)省地震局等6部門關于實施地震安全農(nóng)居示范工程意見的通知》(甘政辦發(fā)〔2006〕68號)要求,完全按照農(nóng)居地震安全工程標準進行規(guī)劃、設計和施工。所有農(nóng)居均本著經(jīng)濟實用、抗震安全的原則,按照地震部門提供的當?shù)乜拐鹪O防要求Ⅷ度設防。按標準設置上下圈梁、過梁和構(gòu)造柱，確?？v橫墻體之間有必要的拉結(jié)。這樣才使得那里的民居得以在汶川地震中傲然挺立。

說到底，這也是王蘭民的功勞。

王蘭民很早認識到，我國農(nóng)村地區(qū)是防震減災的薄弱地區(qū)，長期以來，由于經(jīng)濟條件的制約，農(nóng)村民房大多未經(jīng)正規(guī)設計、正規(guī)施工，抗震能力低下，達不到國家抗震設防要求，一旦遭受中強以上破壞性地震，就會大量嚴重破壞或倒塌，造成大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失。針對我省農(nóng)村地區(qū)普遍不設防，抗震能力低下的實際，自2000年以來，王蘭民就積極推廣震害防御研究成果的社會應用，向中國地震局等相關部門呼吁推進全國農(nóng)居地震安全工程，提出了農(nóng)居抗震設防的具體技術(shù)措施，并積極參加各項相關項目的起草和論證工作。

2004年，在國家科技部和中國地震局的支持下，由王蘭民牽頭，組織相關專家，針對西北地區(qū)農(nóng)村民房的抗震薄弱環(huán)節(jié)展開了一系列的研究工作。提出了農(nóng)村民房在不同烈度區(qū)，不同類型民房抗震的理論和技術(shù)，努力實現(xiàn)能夠在增加投入不大的情況下，使老百姓的住房具備抗震能力。這一技術(shù)研究成果，在其后我國實施的農(nóng)居地震安全工程中，發(fā)揮了比較重要的作用。

繼東風新村在汶川地震中成功減災后，農(nóng)居地震安全工程示范在甘肅省平?jīng)觥足y、張掖、酒泉等遍地開花。2009年，甘肅省委、省政府決定在該省全面實施抗震安居工程，決心利用五年左右的時間，新建改造200萬戶抗震農(nóng)居。該項目建設中，由王蘭民負責承擔“農(nóng)居地震安全技術(shù)服務工程”項目，他負責編制的《甘肅省抗震安全農(nóng)居工程活動斷裂分布圖》和《甘肅省抗震安全農(nóng)居工程地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，已于2010年經(jīng)省政府辦公廳印發(fā)。截止2010年底，甘肅省已建設抗震農(nóng)居80萬戶。省地震局為全省抗震安全農(nóng)居房建設提供了抗震設防標準、選址依據(jù)和技術(shù)咨詢服務，今年，全省14個市州“農(nóng)居地震安全技術(shù)服務中心”已開工建設，將成為抗震安全農(nóng)居房建設長期技術(shù)服務體系?？拐鸢踩r(nóng)居項目完成后，甘肅省將達成綜合抗御六級地震的目標，徹底改變農(nóng)村住房不設防的現(xiàn)狀，有效的減少地震造成的人員傷亡。

隨后，在中國地震局的推動下，王蘭民擔當起了對農(nóng)居地震安全工程實施典型經(jīng)驗進行全國性調(diào)研的重任。他首先對目前我國農(nóng)村居民民房的現(xiàn)狀進行了調(diào)查，對全國農(nóng)居的抗震能力做了評價，對典型地區(qū)的成功模式進行了調(diào)研和總結(jié)。通過調(diào)查研究他提出了全國全面實施農(nóng)村民房抗震的模式和途徑。該項目得到了中國地震局的高度重視，并把這一模式和途徑作為了震災預防的重點工程。該項目在新疆、甘肅、云南經(jīng)受了地震的檢驗，取得了很好的效果。

不躺在過去睡覺，那就繼續(xù)前行

“在地震局工作，就意味著要和災害打交道。”王蘭民這樣描述自己的工作，但我們聽出的潛臺詞是——在地震局工作，往往意味著要和危險打交道。

2002年3月，身為震害考察組組長的王蘭民，帶領中國地震局的科研小組，對昆侖山口西8.1級地震的災情進行考察。他們沿著青藏鐵路建設工程沿線、青藏公路沿線和400公里長的地震破裂帶沿線考察震害情況。那里都是無人區(qū)。

一天，他們要去可可西里深處進行調(diào)查，由于條件限制，調(diào)查工作只能單車進入，計劃當天完成工作后立即返回公路旁。在青藏高原的無人區(qū)中，路是一種奢望。當王蘭民的工作車在摸索中達到了指定地點的時候已經(jīng)是下午三點了，等到工作完成后，天已經(jīng)黑了。也許在這純凈的雪域高原，勤勞善良而正義的人們，真的會得到真神的庇佑。深夜十一點，王蘭民的工作車硬是靠著GPS導航返回了公路。

這段曾經(jīng)的遭遇不免讓人后怕。誰都知道，高原上黑暗異常可怕，它隨時意味著迷路、狼群、嚴寒和缺氧，其中每一樣都無疑例外的代表了死亡?？恐@種不怕苦，不拍死拼搏的精神，王蘭民帶領工作組在海拔4500米以上的青藏高原整整工作了15天，獲得了大量凍土地震災害的第一手資料。

2008年5月12日，當8.0級的特大地震來襲時，王蘭民立即啟動省地震局的應急預案，組織開展地震應急和抗震救災工作。他絲毫沒有畏懼地震可能帶來的危險，“這是我們的工作，我們不能往后退，不管怎樣，我們都要堅守工作崗位?！蓖跆m民說。在他的指揮下，甘肅省地震局在地震發(fā)生后的19分鐘就做出了震級、震中和發(fā)震時刻的速報，隨后開展了震后趨勢和強余震預測、震區(qū)流動觀測、震災損失快速評估、震情信息服務、新聞發(fā)布與媒體宣傳、組織緊急救援隊應急搶險、協(xié)助省政府現(xiàn)場指揮部工作以及省地震應急預案督導的工作。

地震后，他隨省政府現(xiàn)場指揮部在第一時間趕往甘肅受災嚴重的隴南地區(qū)。現(xiàn)場協(xié)助指揮災區(qū)開展抗震救災工作，及時為省領導和前線指揮部提供決策信息和建議。他整天奔波在救災第一線，每天應對大量的信息，并及時作出判斷。他先后提出的多項建議措施和對策均被省抗震救災總指揮部采納。

……

危險，辛苦，疲憊……這些故事我們?nèi)缃衤犉饋砣匀皇悄菢拥恼鎸?。然而，一切對于王蘭民來說，早已如風般飄過。不愿枕著記憶睡覺的人只有一條路，那就是一如既往的前行。

目前，王蘭民承擔了國家自然科學基金“黃土地基抗液化處理技術(shù)研究”項目，這一課題在過去對黃土液化機理研究的基礎上，對其防治技術(shù)進行了重點研究。期望可以直接應用在黃土地區(qū)的建設當中。其階段性成果已在今年即將頒布的《甘肅省建筑抗震設計規(guī)范》中被吸納。該項目預計2012年年底結(jié)束，其成果可以作為十二五期間主要研究成果，在工程領域進行推廣應用。

另外，王蘭民還開展了“農(nóng)村民房主要結(jié)構(gòu)類型的抗震技術(shù)研究”的工作。在過去對農(nóng)村民房的震害調(diào)查的基礎上，通過理論分析，找出薄弱環(huán)節(jié)，找出增強各種類型民房抗震能力的技術(shù)措施，通過振動臺實驗和動力分析的方法，對抗震措施的有效性進行研究，形成可以直接用于農(nóng)村民房建造的簡便易行的抗震技術(shù)。該成果，渴望在三年之后可以大范圍的推廣應用。

我們憧憬著，不如說我們等待著，若干年后，當王蘭民的研究成果大規(guī)模的應用于一座座抗震建筑，當時間將我們心中以往的傷痛抹去，我們將出離災難的陰霾，頭頂藍天，腳踏大地，暢快的呼吸！

王蘭民主持西北民房抗震技術(shù)大型振動臺試驗

在可可西里地震考察現(xiàn)場考察地震破裂帶

中俄會談