關(guān)于城市防震減災(zāi)能力影響因素的探討

劉莉，謝禮立,

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關(guān)于城市防震減災(zāi)能力影響因素的探討

劉莉1，謝禮立1,2

1 引言

城市特別是大中城市是我國(guó)人口相對(duì)密集，也是政治、經(jīng)濟(jì)、科技、貿(mào)易、金融、信息和文化相對(duì)密集的中心。2004年國(guó)務(wù)院明確提出要在未來的十五年內(nèi)（2020年以前）我國(guó)基本具備綜合抗御6級(jí)左右、相當(dāng)于各地區(qū)地震基本烈度的地震能力，大中城市、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的防震減災(zāi)能力力爭(zhēng)達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。這既是體現(xiàn)黨中央提出的科學(xué)發(fā)展觀和我國(guó)建設(shè)小康社會(huì)的迫切需要，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)城市安全，科學(xué)建設(shè)抗震防災(zāi)社會(huì)和抗震防災(zāi)城市的需要。本文在張風(fēng)華博士工作基礎(chǔ)上，深人開展對(duì)城市防震減災(zāi)能力的研究，提出一個(gè)更加完整合理的測(cè)評(píng)城市防震減災(zāi)能力的理論體系，并從目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層三個(gè)方面對(duì)具體評(píng)價(jià)指標(biāo)分別進(jìn)行了討論，使其更加科學(xué)客觀，經(jīng)得起地震實(shí)際考驗(yàn)，以便于我國(guó)政府提出的2020年的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

2 城市防震減災(zāi)能力的基本概念

一個(gè)城市或者地區(qū)的防震減災(zāi)能力是指該城市或地區(qū)所具有的確保地震安全的能力，即使該城市或地區(qū)免遭或減輕地震破壞和損失的能力?？v觀國(guó)內(nèi)外震害實(shí)例，可以看出地震災(zāi)害損失主要由直接生命損失、直接經(jīng)濟(jì)損失和可持續(xù)的損失三部分組成，針對(duì)這些特點(diǎn)，本文采用三個(gè)準(zhǔn)則來判斷一個(gè)城市或地區(qū)對(duì)地震的安全性：1）一次地震中人員傷亡的數(shù)量；2）一次地震中經(jīng)濟(jì)損失的多少；3）震后為了恢復(fù)社會(huì)正常的生產(chǎn)和生活秩序所必須的時(shí)間長(zhǎng)短。由此可以看出，一個(gè)城市的防震減災(zāi)能力主要取決于該城市所具有的減少或免除地震作用下破壞程度的能力。但地震是一個(gè)小概率事件，不能為了片面追求高的防震減災(zāi)能力而不顧經(jīng)濟(jì)投入，兩者之間應(yīng)有一個(gè)適當(dāng)?shù)钠胶?。一個(gè)城市即使有了足夠的防震減災(zāi)能力，也不能保證地震時(shí)無人員死亡、無經(jīng)濟(jì)損失、不需要任何恢復(fù)時(shí)間，而是指這三個(gè)要素被控制在社會(huì)可接受的程度內(nèi)，即城市防震減災(zāi)能力的強(qiáng)弱是相對(duì)于社會(huì)可接受水平而言的。

3 城市防震減災(zāi)能力的基本框架

城市防震減災(zāi)能力評(píng)價(jià)是一個(gè)很復(fù)雜、很系統(tǒng)的過程，本文利用層次分析法所具有的系統(tǒng)化、層次化并可將定性分析和定量計(jì)算相結(jié)合的特點(diǎn)，建立了城市防震減災(zāi)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的層次結(jié)構(gòu)模型，主要由以下三方面構(gòu)成：1）目標(biāo)層。處于模型的最高層，它表示城市防震減災(zāi)能力評(píng)估所要達(dá)到的目的；2）準(zhǔn)則層。處于模型的次高層，是實(shí)現(xiàn)總目標(biāo)的原則要求，即衡量城市防震減災(zāi)能力的三個(gè)準(zhǔn)則：人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失和震后恢復(fù)時(shí)間；3）指標(biāo)層。處于模型的底層，它是體現(xiàn)準(zhǔn)則的具體內(nèi)容，從而達(dá)到評(píng)估的最終目的。指標(biāo)層包括地展危險(xiǎn)性分析能力，地震預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)能力、工程性設(shè)施抗震防御能力、政治經(jīng)濟(jì)社會(huì)人文等因素的影響能力、城市災(zāi)害管理能力及應(yīng)急救災(zāi)和救助能力六大因素。指標(biāo)層下又設(shè)分指標(biāo)層，分別是六大因素的主要評(píng)價(jià)內(nèi)容。

4 工程性設(shè)施抗震能力對(duì)城市防震減災(zāi)能力的影響

發(fā)生地震時(shí)，工程性設(shè)施的破壞是城市地震導(dǎo)致人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的最直接原因。因此，研究影響城市工程性設(shè)施抗震能力的因子和指標(biāo)并評(píng)價(jià)其抗震能力至關(guān)重要，而城市工程性設(shè)施對(duì)城市防震減災(zāi)能力的影響主要表現(xiàn)為建構(gòu)筑物、生命線系統(tǒng)和次生災(zāi)害三個(gè)方面的抗震能力。

通過對(duì)多次震害實(shí)例的分析、歸納，本次研究將抗震設(shè)防情況，建筑年代及建筑結(jié)構(gòu)類型這三個(gè)因素作為衡量城市建構(gòu)筑物抗震能力的主要指標(biāo)。此外，還根據(jù)地震作用下建構(gòu)筑物保持完好的能力定義一個(gè)抗震能力指數(shù)，并按強(qiáng)、較強(qiáng)、中等、較差、差五個(gè)等級(jí)，將其量化后分別取值為1、0.8、0.6、0.4、0.2。數(shù)值愈大表明抗震能力越好，越小則結(jié)構(gòu)的抗震能力越差。

生命線系統(tǒng)包括（供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和交通系統(tǒng)）是影響城市防震減災(zāi)能力的又一主要因素。如果生命線系統(tǒng)在震后保持連續(xù)的有效性和完整性，就能減少或避免因生命線系統(tǒng)破壞引起的火災(zāi)、爆炸、泄露等次生災(zāi)害，同時(shí)又可以在震后的救護(hù)和恢復(fù)上作中能發(fā)揮重要的作用。1995年阪神地震中，供水、供電等生命線系統(tǒng)嚴(yán)重破壞，使得電器短路、煤氣泄露造成火災(zāi)，燒毀加萬平方米的建筑，許多人葬身火海。1976年唐山地震中，96%的郵電建筑倒塌，83.9%的通訊設(shè)備被砸壞，使得震后6 h才與中央政府取得聯(lián)系，喪失了震后緊急救援的大好時(shí)機(jī)，而交通斷絕也使得傷員救護(hù)、衛(wèi)生防疫等工作極為困難，造成了巨大的人員傷亡。由此可以看出，一種生命線系統(tǒng)的機(jī)能制約著相關(guān)生命線系統(tǒng)的機(jī)能，某種生命線系統(tǒng)的嚴(yán)重震害可能導(dǎo)致其他生命線系統(tǒng)處于半癱瘓甚至癱瘓狀態(tài)，即各個(gè)生命線系統(tǒng)之間存在著相互影響和制約的關(guān)系。

此外，在地震中可能誘發(fā)的地質(zhì)次生災(zāi)害類型也很多，如地基失效和山坡失穩(wěn)產(chǎn)生的崩塌、滑坡、滾石等，這些都會(huì)極大的影響地震時(shí)場(chǎng)地的安全。而地震時(shí)由于地基土的物理性質(zhì)發(fā)生變化而導(dǎo)致的地基失效則會(huì)使地面沉降或喪失承載能力，從而造成建筑物地基破壞或其他問題，如公路、鐵路或橋梁破壞。它不僅能造成經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)影響震后救災(zāi)。

同時(shí)，火災(zāi)、洪水等次生災(zāi)害也影響著地震所造成的各類損失數(shù)量。尤其是火災(zāi)，它是地震發(fā)生后最大的潛在危險(xiǎn)之一，在某些情況下，如果不及時(shí)處理的話，將會(huì)導(dǎo)致一場(chǎng)重大火災(zāi)。1906年舊金山地震后，火災(zāi)造成的損失估計(jì)是地震全部直接破壞造成損失的80%。另外，地震導(dǎo)致的水災(zāi)、毒氣泄漏、擴(kuò)散和放射性污染也極大的影響著地震所造成的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失以及震后的恢復(fù)時(shí)間。而加強(qiáng)這些結(jié)構(gòu)的抗震性能就能大大的提高城市的地震安全性，有效地減少損失。

5 影響城市防震減災(zāi)能力的其他因素

5.1 地震危險(xiǎn)性能力

在城市地震中，強(qiáng)烈地震動(dòng)和由此引發(fā)的地震地質(zhì)災(zāi)害為造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的主要客觀原因，而了解城市地震地質(zhì)環(huán)境就是抵御地震侵襲的有效手段。對(duì)于城市來說，國(guó)家頒布的地震區(qū)劃圖不能用于預(yù)測(cè)小范圍內(nèi)的地震破壞作用，只能采用地震小區(qū)劃或城市活斷層勘探來預(yù)測(cè)某一城市范圍內(nèi)可能遭遇的地震破壞作用的分布。這樣，地震危險(xiǎn)性分析在城市抵抗地震災(zāi)害方面就起到了非常重要的作用。首先，它可以為一般工程和重大工程（例如大型水壩、核電站等）的抗震設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)，以保證建構(gòu)筑物具有適當(dāng)?shù)目拐鹉芰褂卣?，從而減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。其次，它可以提供地面破壞、滑坡崩塌以及地基失效的危險(xiǎn)區(qū)劃圖，為城市土地利用規(guī)劃的制定提供基礎(chǔ)資料，使重要的建構(gòu)筑物和居民集中區(qū)避開這些地區(qū)。另外，地震小區(qū)劃的制定也可以為震害預(yù)測(cè)和防災(zāi)救災(zāi)措施的制定提供基礎(chǔ)資料，有利于政府在震前和震后采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣頊p少地震所造成的損失。所以，地震危險(xiǎn)性分析工作的完善與否對(duì)城市防震減災(zāi)能力起著極大的作用。

5.2 地震預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)能力

地震預(yù)報(bào)是指通過對(duì)地震發(fā)震機(jī)制、發(fā)震過程以及地震前兆的研究，對(duì)地震發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、強(qiáng)度的進(jìn)行預(yù)報(bào)，它的對(duì)象就是可能產(chǎn)生重大社會(huì)影響的破壞性地震。在實(shí)際工作中，通常按照預(yù)報(bào)的時(shí)間尺度分為長(zhǎng)期（幾年至幾十年）、中期（一年至幾年）、短期（半個(gè)月至一年)、臨震（幾天至半個(gè)月）和震后趨勢(shì)預(yù)報(bào)五個(gè)階段。其中，短臨預(yù)報(bào)和震后趨勢(shì)預(yù)報(bào)極大的影響著民眾的生命安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。1975年遼寧海城地震成功預(yù)報(bào)，極大的減少了直接由于房屋倒塌造成的人員傷亡，從而證實(shí)了臨震預(yù)報(bào)對(duì)減輕災(zāi)害損失的有效性。

地震監(jiān)測(cè)是在地震發(fā)生后對(duì)地震震源位置、發(fā)震時(shí)刻和震級(jí)等地震基本參數(shù)進(jìn)行確定，并通過對(duì)這些地震參數(shù)的確定來進(jìn)一步了解地震發(fā)生的時(shí)空強(qiáng)規(guī)律及其趨勢(shì)。地震監(jiān)測(cè)有兩方面的功能，對(duì)小震的監(jiān)測(cè)可以為地震預(yù)報(bào)提供一定的數(shù)據(jù)作為參考，而對(duì)中強(qiáng)以上地震的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)則對(duì)減少地震損失起到很積極的作用。如768工程中的6個(gè)臺(tái)網(wǎng)正式投人觀測(cè)以來，在多次中強(qiáng)以上地震的速報(bào)及震后預(yù)報(bào)中發(fā)揮了顯著作用，特別是1984年5月江蘇南黃海6.2級(jí)地震及1988年11月云南瀾滄7.6級(jí)大震后，迅速定出了震中，為抗震救災(zāi)起了積極作用。

由此可見，對(duì)一次重大災(zāi)害性地震，無論是震前大范圍內(nèi)政府防災(zāi)規(guī)劃的制訂還是震后政府的應(yīng)急救助都是圍繞著對(duì)該事件的預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)進(jìn)程而開展和深人的。在這一意義上，地震預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)已成為整個(gè)社會(huì)對(duì)災(zāi)害性地震反應(yīng)行動(dòng)的前提。

5.3 政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、人文等因素的影響能力

無數(shù)震害實(shí)例表明，城市在地震中所受到的災(zāi)害損失與城市本身的一些屬性息息相關(guān)，具體概括起來可分為城市的政治狀況、經(jīng)濟(jì)情況、社會(huì)和人文環(huán)境的影響四個(gè)方面。

城市是一個(gè)地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)和文化的中心，災(zāi)害帶來的損失不僅全面影響城市經(jīng)濟(jì)、文化、交通等各個(gè)領(lǐng)域，還波及到全地區(qū)乃至全社會(huì)，城市的政治和文化級(jí)別越高，社會(huì)影響力越大，它帶來的影響就越深遠(yuǎn)。同樣，城市經(jīng)濟(jì)水平的高低對(duì)地震造成的災(zāi)害損失也有很大的影響，在同樣的災(zāi)害條件下，受災(zāi)地區(qū)社會(huì)財(cái)富多而集中，災(zāi)害的損失就會(huì)更加嚴(yán)重。

人們一般認(rèn)為，強(qiáng)烈地震造成人員的傷亡數(shù)量一般與震級(jí)、烈度成正比。即震級(jí)、震中烈度相近的地震，人員傷亡數(shù)量似乎應(yīng)該相近，但事實(shí)并不盡然。地震中人員傷亡數(shù)量的多少與人文因素密切相關(guān)，特別是人口密度似乎成為傷亡數(shù)量多少的一個(gè)重要因素，以地震烈度≥VIII的面積計(jì)算，唐山、邢臺(tái)、通海的人口密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于爐霍，它們?cè)诘卣鹬性斐傻钠骄鶈挝幻娣e死亡率分別高于爐霍的23倍、9倍和5倍以上。而在同一次地震中不同年齡階段的人員死亡率也有著明顯的差別，相對(duì)于中青年來說，兒童和老年人的死亡率比較高，同時(shí)，群眾接受到的防震避震知識(shí)也是避免人員傷亡的重要因素。

值得指出的是，一個(gè)城市政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和人文資源狀況對(duì)防震減災(zāi)來說是一把雙刃劍。一方面由于人口和社會(huì)財(cái)富的集中會(huì)加劇城市的地震損失，另一方面，一個(gè)完善的政治經(jīng)濟(jì)體制，充足的財(cái)源有利于改善社會(huì)的防震減災(zāi)體制和增強(qiáng)社會(huì)的防震減災(zāi)能力，所以在分析城市的政治，經(jīng)濟(jì)和人文資源情況時(shí)，必須對(duì)這正反兩方面的因素加以統(tǒng)一考慮。

5.4 城市災(zāi)害管理能力

一個(gè)城市所具備的防災(zāi)體系和制度是其開展防震減災(zāi)工作的組織保證。只有政府的指揮系統(tǒng)有效運(yùn)轉(zhuǎn)，才能保證將災(zāi)害損失減小到最低程度。在阪神大震災(zāi)中引起公眾廣泛批評(píng)和討論的是，各級(jí)政府在震后反應(yīng)遲緩，最初幾天行動(dòng)不力，不能有效的安排搶險(xiǎn)救災(zāi)行動(dòng)，客觀上加重了災(zāi)害損失。

同時(shí)，加強(qiáng)法制建設(shè)，依法進(jìn)行防震減災(zāi)工作，規(guī)范政府和民眾在防震減災(zāi)方面的行為，讓每個(gè)城市在國(guó)家防震減災(zāi)法規(guī)的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己城市的特點(diǎn)，建立一些防震減災(zāi)法規(guī)條例，使之既可以在震前針對(duì)地震可能造成的城市地震災(zāi)害起到防護(hù)作用，也可以在震后進(jìn)行救災(zāi)時(shí)保證救災(zāi)工作的順利。而對(duì)人民群眾進(jìn)行的地震科普知識(shí)和防震減災(zāi)知識(shí)的宣傳教育，則能夠提高人們對(duì)地震的警覺程度以及處理險(xiǎn)情和自救互救的能力，改善臨震時(shí)的心理狀態(tài)，最大限度地減少人員傷亡。1960年摩洛哥地震死亡達(dá)1.31萬人，其原因之一就是人們防震意識(shí)淡薄，感知地震后仍繼續(xù)睡覺造成的。1995年阪神地震中，淡路島由于開展了自救互救工作，大大減少了人員傷亡，而神戶市的居民則僅依靠等待政府的救援，因而傷亡慘重。

另外，大型廠礦企業(yè)和各個(gè)社區(qū)的防災(zāi)規(guī)劃在組織和實(shí)施防災(zāi)救災(zāi)行動(dòng)方面也能起到積極的作用。建立基于基層考慮的各級(jí)防災(zāi)組織，預(yù)先設(shè)立避難和救災(zāi)據(jù)點(diǎn)（政府辦公樓、體育館、學(xué)校、公園），使得震后民眾可以在基層組織的領(lǐng)導(dǎo)下防災(zāi)避災(zāi)，減少不必要的損失。

5.5 城市應(yīng)急救災(zāi)和救助能力

城市在地震后的工作重心主要是震后緊急救助和震后城市正常功能的恢復(fù)，它們之間并沒有明確的時(shí)間界限，城市功能的恢復(fù)可以在緊急救助的基礎(chǔ)上同步進(jìn)行。

依法做好地震應(yīng)急救災(zāi)工作是減輕地震災(zāi)害的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。一旦地震發(fā)生后，應(yīng)能迅速建立起應(yīng)急工作的指揮組織，搶救被埋壓的人員，對(duì)受傷的人員進(jìn)行醫(yī)療救護(hù)，做好災(zāi)區(qū)居民的疏散和安置，運(yùn)送和分發(fā)救災(zāi)物質(zhì)，這些措施都能夠極大地減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。從眾多的國(guó)內(nèi)外地震事件的處理可以看出，應(yīng)急工作不及時(shí)、不恰當(dāng)會(huì)引起相當(dāng)?shù)幕靵y從而加重地震引起的災(zāi)害；反之，及時(shí)、有效的應(yīng)急工作可以減少或避免很多損失。

城市的恢復(fù)重建能力主要與城市的政治地位、經(jīng)濟(jì)情況、地震保險(xiǎn)情況以及人員素質(zhì)等多方面因素有關(guān)。震害實(shí)例表明，即使造成損失十分接近的兩個(gè)地震，由于發(fā)生地震的城市和地區(qū)不同，救災(zāi)工作中投人的人力、物力是大不一樣的，越是大城市、發(fā)達(dá)地區(qū)，各界投人的救災(zāi)力量就越大，這主要是由于大城市和發(fā)達(dá)地區(qū)擔(dān)負(fù)著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要任務(wù)，同時(shí)人口密集、各方面政治經(jīng)濟(jì)影響很大，必須盡快使震災(zāi)得以恢復(fù)，避免其對(duì)周圍地區(qū)乃至全國(guó)產(chǎn)生不良的輻射作用。此外，如果一個(gè)城市自身經(jīng)濟(jì)狀況良好，人口密集，工程建筑抗震能力高，那么，在恢復(fù)重建的過程中，可利用的資源相對(duì)來說也較多，這些都可以極大的促進(jìn)恢復(fù)工作的順利進(jìn)行。同時(shí)，地震保險(xiǎn)現(xiàn)已成為防災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)和震后恢復(fù)工作的一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)，實(shí)施地震保險(xiǎn)對(duì)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展，減少民眾損失，特別在重大地震災(zāi)害事故發(fā)生以后，對(duì)穩(wěn)定社會(huì)、安定人心具有重要的意義，有助于城市的恢復(fù)建設(shè)。

6 結(jié)論

本文總結(jié)了影響城市防震減災(zāi)能力的各種影響因素，從中可以看出，一個(gè)城市的防震減災(zāi)能力受到多方因素的制約，但只要對(duì)這些因素進(jìn)行合理的完善和加強(qiáng)就可以最大程度地減少地震對(duì)城市造成的各類損失，提高城市抗御地震的能力。因此，我們就需要進(jìn)一步綜合各類學(xué)科的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，協(xié)調(diào)各種城市生活生產(chǎn)關(guān)系，以完善城市防震減災(zāi)體系，加強(qiáng)城市抗震薄弱環(huán)節(jié)，減輕地震災(zāi)害損失，不斷提高城市防震減災(zāi)能力。

【作者單位：1. 中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所2. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)】

（摘自《世界地震工程》2008年1期）