近20年來美國(guó)舊金山灣地區(qū)在地震安全防范方面的行動(dòng)進(jìn)展＊

趙紀(jì)東 王艷茹 編譯

（中國(guó)科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心，蘭州 730000）

1 地震的可能性

在1989年洛馬普列塔地震之后，一些科學(xué)家會(huì)定期評(píng)估舊金山灣地區(qū)的地震風(fēng)險(xiǎn)。目前，分析認(rèn)為，未來30年內(nèi)，舊金山灣地區(qū)遭受一次或多次破壞性地震（≥6.7級(jí)）襲擊的概率為2／3。

1989年以后，眾多研究為確定地震發(fā)生的可能性提供了大量新信息。采用機(jī)載激光成像技術(shù)，地質(zhì)學(xué)家完善了地震斷層圖，從而發(fā)現(xiàn)了海沃德（Hayward）、圣安德烈斯和舊金山灣地區(qū)其他活斷層的史前地震的滑移時(shí)間和位移的新證據(jù)，并估算出了這些斷層在過去幾千年來的位移量。使用數(shù)百個(gè)連續(xù)監(jiān)測(cè)的GPS接收器和其他天基設(shè)備，地球物理學(xué)家已經(jīng)獲得了地殼板塊運(yùn)動(dòng)的更清晰圖像，這些板塊的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致斷層帶內(nèi)應(yīng)力積累，從而使其在地震中發(fā)生破裂。

目前，加利福尼亞地震局使用由USGS、加利福尼亞地質(zhì)調(diào)查局（California Geological Survey）和南加州地震中心共同繪制的全州地震概率圖來估算地震的潛在損失，并為住宅地震保險(xiǎn)設(shè)定保費(fèi)。

2 認(rèn)識(shí)地面震動(dòng)并繪制災(zāi)害圖

在洛馬普列塔地震中，近70%的生命和財(cái)產(chǎn)損失源于強(qiáng)烈的地面晃動(dòng)，社區(qū)管理人員和科學(xué)家們很快就認(rèn)識(shí)到了，需要更好地了解舊金山灣地區(qū)最危險(xiǎn)的區(qū)域。針對(duì)洛馬普列塔地震，加州立法機(jī)構(gòu)通過了《1990年加州地震災(zāi)害編圖法》（California Seismic Hazards Mapping Act of 1990），在制定有關(guān)土地使用和開發(fā)的決策時(shí)，需考慮地震災(zāi)害，從而協(xié)助市縣保護(hù)公眾健康和安全。該法案建立了全州范圍內(nèi)的城市編圖計(jì)劃，以此來確定易于發(fā)生劇烈晃動(dòng)和地面破裂的潛在區(qū)域。舊金山灣地區(qū)地震災(zāi)害圖是USGS國(guó)家地震災(zāi)害圖的一部分（National Seismic Hazard Map），以此為基礎(chǔ)，相關(guān)專家正在修訂將于2018年出臺(tái)的國(guó)際建筑規(guī)范和國(guó)家公路橋梁法則的有關(guān)條款。

3 地面塌陷

地面塌陷（指巖石崩塌、滑坡和液化）在地震中對(duì)當(dāng)?shù)氐钠茐牧h(yuǎn)遠(yuǎn)超過晃動(dòng)本身。洛馬普列塔地震期間，地面塌陷造成的損失約占地震總損失的2%。當(dāng)?shù)孛鎻?qiáng)烈晃動(dòng)時(shí)，飽含水的未固結(jié)的砂質(zhì)沉積物會(huì)發(fā)生液化，可能導(dǎo)致地面下沉、傾斜、變形或破壞建筑物和橋梁，以及地下煤氣管道和水管的破裂、地表破裂。

從1989起，USGS聯(lián)合聯(lián)邦緊急事務(wù)管理局（Federal Emergency Management A－gency，F(xiàn)EMA）、太平洋天燃?xì)夂碗娏荆≒acific Gas and Electric Company）、舊金山公用設(shè)施委員會(huì)（San Francisco Public U－tility Commission）、奧克蘭（Oakland）市和其他機(jī)構(gòu)，共同繪制了可能發(fā)生液化破壞的區(qū)域圖。

4 近實(shí)時(shí)地震信息

洛馬普列塔地震發(fā)生后，加州地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)的管理人員同意實(shí)時(shí)整合數(shù)據(jù)，從而創(chuàng)建了加州綜合地震臺(tái)網(wǎng)（California Integrated Seismic Network，CISN）。CISN在幾分鐘內(nèi)就能確定地震的位置、震級(jí)，并繪制出震動(dòng)圖，以此表征跨區(qū)域的震動(dòng)模式，從而幫助社區(qū)領(lǐng)導(dǎo)組織應(yīng)急人員，進(jìn)行救災(zāi)工作。USGS也通過網(wǎng)頁(yè)“你感覺到了嗎？”（Did you feel it？）的在線反饋，繪制了舊金山灣地區(qū)不同地點(diǎn)的震動(dòng)烈度圖，據(jù)此評(píng)估當(dāng)?shù)氐牡卣鹆叶龋ǘ菂⒄照饎?dòng)圖）。這兩張圖都能幫助緊急救援者快速地確定哪些是破壞最嚴(yán)重、最需要救援的地方。

2005年，USGS聯(lián)合加州交通運(yùn)輸部（Department of Transportation，DOT）創(chuàng)建了地震災(zāi)害分析系統(tǒng)（ShakeCast），用以估算晃動(dòng)程度對(duì)特定結(jié)構(gòu)造成破壞的可能性，從而協(xié)助DOT在地震后按輕重程度檢查橋梁。

2010年，USGS發(fā)布了全球地震響應(yīng)快速評(píng)估 （Prompt Assessment of Global Earthquakes for Response，PAGER）系統(tǒng)，用于快速估算地震中的死亡人數(shù)和經(jīng)濟(jì)損失。PAGER為每一個(gè)具有潛在破壞性的地震分配顏色代碼，來表征地震所需的緊急響應(yīng)程度。

實(shí)際上，技術(shù)進(jìn)步將可以在幾秒內(nèi)計(jì)算出地震的位置和震級(jí)，進(jìn)而告知一些尚未出現(xiàn)晃動(dòng)的區(qū)域，這是形成地震早期預(yù)警系統(tǒng)（Earthquake Early Warning System）的基礎(chǔ)。目前，該系統(tǒng)正由USGS、加州大學(xué)伯克利分校、加州理工學(xué)院和華盛頓大學(xué)共同開發(fā)。該系統(tǒng)將在強(qiáng)震前向公眾和社區(qū)管理者發(fā)出警報(bào)，以便他們采取各種行動(dòng)，如打開消防門、停運(yùn)火車等。

5 地震情景和準(zhǔn)備

雖然科學(xué)家無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)破壞性地震發(fā)生的時(shí)間，但能估算給定區(qū)域內(nèi)潛在地震的破壞性影響，并與工程師一起評(píng)估預(yù)期的財(cái)產(chǎn)和生命損失。USGS科學(xué)家與眾多機(jī)構(gòu)和組織共同致力于預(yù)測(cè)未來地震對(duì)區(qū)域和國(guó)家層面的可能影響，包括海沃德斷層地震和1906年舊金山地震重演時(shí)的應(yīng)對(duì)處置演習(xí)。

在洛馬普列塔地震中，由于地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施性能較差，舊金山濱海區(qū)的軟層建筑（指第1層支撐力不足的建筑）的倒塌非常嚴(yán)重。根據(jù)USGS地震風(fēng)險(xiǎn)模型，一些城市需要強(qiáng)行改造易于倒塌的無鋼筋的磚石結(jié)構(gòu)建筑以及 “軟層”建筑。

USGS還與當(dāng)?shù)貦C(jī)構(gòu)合作評(píng)估舊金山灣地區(qū)的公共事業(yè)和運(yùn)輸通道的地震風(fēng)險(xiǎn)。USGS與舊金山公共事業(yè)委員會(huì)共同繪制了圣安德烈斯斷層的精準(zhǔn)位置，以便能更靈活地改造舊金山半島的赫奇赫奇高架渠（Hetch Hetchy Aqueduct）和 輸水系統(tǒng)。USGS與經(jīng)營(yíng)公共軌道交通系統(tǒng)的舊金山灣地區(qū)快速運(yùn)輸（Bay Area Rapid Transit，BART）公司合作，估算了海沃德斷層地震可能產(chǎn)生的滑移量，以及對(duì)BART穿越斷層的隧道的影響。

6 地震災(zāi)害信息的傳播

自1989年洛馬普列塔地震之后，USGS及其合作者們紛紛加大力度，更好地向公眾傳播地震災(zāi)害信息。廣泛流行的 “在地震國(guó)家落地生根”（Putting Down Roots in Earthquake Country）的教育手冊(cè)，已被翻譯成西班牙語(yǔ)、漢語(yǔ)、越南語(yǔ)和韓語(yǔ)。所有版本均發(fā)布在網(wǎng)上（http：∥earthquake.usgs.gov／regional／nca／prepare／index.php）。 在美國(guó)其他地震活躍區(qū)，如安克雷奇（Anchorage）、阿拉斯加、鹽湖城、密蘇里州東南部和田納西州西北部的新馬德里地區(qū)，這些手冊(cè)也被爭(zhēng)先模仿。