高孟潭：地震,并非不可戰(zhàn)勝

白姜江

過去的十年，我國(guó)相繼發(fā)生了玉樹地震、蘆山地震、魯?shù)榈卣鸬榷啻蔚卣馂?zāi)害，面對(duì)災(zāi)難性地震頻發(fā)的嚴(yán)峻國(guó)情，我國(guó)政府部門、科技界和社會(huì)公眾付出了巨大的努力，國(guó)家防震減災(zāi)的能力得到了很大的提升。中國(guó)地震局地球物理研究所原副所長(zhǎng)，國(guó)家減災(zāi)委專家委專家高孟潭研究員也是為這項(xiàng)重大事業(yè)努力奮斗的成員之一。

“大部分人對(duì)于地震本身的認(rèn)知就是，發(fā)生了地震怎么逃生，怎么保住自己的生命。但實(shí)際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是這么簡(jiǎn)單的事兒?！备呙咸陡嬖V記者，老百姓面對(duì)地震有太多的認(rèn)知需要革新。防震減災(zāi)工作需要從老百姓的生命安全、生計(jì)保障、生活質(zhì)量三個(gè)維度來努力。

“對(duì)地震災(zāi)害的防御，其目標(biāo)就是在地震發(fā)生之后，不僅不能造成大規(guī)模的房屋倒塌和人員傷亡，同時(shí)震區(qū)的主要的、大部分建筑物能夠保留下來，基本功能不喪失。這樣的話社會(huì)就可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，企業(yè)可以正常生產(chǎn)，并且在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到正常，老百姓的生活就不受到很大的影響?！?h3>近十年防震減災(zāi)重大基礎(chǔ)工程取得進(jìn)展

GPS二期工程。這里說的GPS，實(shí)際上是地表形變測(cè)量系統(tǒng)。在全國(guó)布設(shè)大量的GPS觀測(cè)站，用這些觀測(cè)站的資料反算全國(guó)地殼變形情況。“我們?cè)噲D通過GPS觀測(cè)站資料對(duì)大地震發(fā)生的規(guī)律進(jìn)行研究，并進(jìn)一步判定地震發(fā)生的危險(xiǎn)性?！?高孟潭介紹道。

地震背景場(chǎng)工程。中國(guó)地震局實(shí)施了地震背景場(chǎng)工程，進(jìn)一步優(yōu)化改造全國(guó)的地震觀測(cè)臺(tái)站，試圖以場(chǎng)的形式，全覆蓋地去觀測(cè)與地震有關(guān)的各個(gè)方面的信息和數(shù)據(jù)，獲取與地震相關(guān)的第一手資料。

國(guó)家地震社會(huì)服務(wù)工程。地震局通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，把搜集來的各種信息，轉(zhuǎn)換成用于支撐地震防災(zāi)救災(zāi)工作的基本的科學(xué)信息，供全社會(huì)來使用，來提升防災(zāi)救災(zāi)能力。

地震監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。張衡一號(hào)電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星今年2月已經(jīng)上天進(jìn)入預(yù)設(shè)軌道，試圖從更寬的更大的范圍監(jiān)測(cè)地下變形和地球物理場(chǎng)變化，監(jiān)測(cè)的結(jié)果將來可能會(huì)進(jìn)一步的推動(dòng)地震的預(yù)報(bào)的研究和實(shí)踐。

除此之外，我國(guó)地震防震減災(zāi)多項(xiàng)技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域取得突破，亮點(diǎn)不斷。

“喜馬拉雅計(jì)劃” 為地球做“體檢”，查出“病灶”，嚴(yán)密監(jiān)視

中國(guó)地震局在財(cái)政部的直接支持下，于2010年啟動(dòng)了“喜馬拉雅計(jì)劃”?！皩?shí)際上這個(gè)計(jì)劃形象地說就是為我們的地球做一次詳盡細(xì)致的‘體檢?！备呙咸吨v到。

計(jì)劃包括三個(gè)方面的內(nèi)容，第一個(gè)方面的內(nèi)容就是對(duì)全國(guó)的地下結(jié)構(gòu)，通過密集流動(dòng)的地震臺(tái)進(jìn)行探測(cè)和反演，一塊兒一塊兒地去掃描，試圖經(jīng)過十五年左右的時(shí)間，對(duì)全國(guó)進(jìn)行一次徹底全面的掃描，把地下結(jié)構(gòu)搞的更加清楚?！案闱宄哪康木褪桥宄裁吹胤綍?huì)有發(fā)生大地震的構(gòu)造條件。”

第二個(gè)內(nèi)容就是對(duì)全國(guó)活斷層進(jìn)行探測(cè)。地震是什么？地震就是地下的巖體受壓，壓到一定程度，承受不了了，突然發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，這個(gè)錯(cuò)動(dòng)的過程就會(huì)形成地震，產(chǎn)生地震波。所以地震會(huì)產(chǎn)生斷層，那種大的斷裂帶，很容易產(chǎn)生地震，跟地震的相關(guān)性也比較強(qiáng)，“喜馬拉雅計(jì)劃”就是要試圖把可能會(huì)發(fā)生大地震的區(qū)域找出來，做重點(diǎn)的防范。

第三個(gè)內(nèi)容就是建立全國(guó)流動(dòng)地球物理觀測(cè)系統(tǒng)。地球物理包括什么呢？包括重力、地磁，還有地表的形變等等，這些物理量跟地下的變形是密切相關(guān)的。在全國(guó)開展流動(dòng)測(cè)量，特別是當(dāng)各種指標(biāo)可能都表征某個(gè)地方有危險(xiǎn)時(shí)，就可以用大量流動(dòng)設(shè)備，密集地布設(shè)到那個(gè)地方，觀測(cè)獲得更高精度的資料，對(duì)地震的演化過程進(jìn)行更進(jìn)一步地推演，預(yù)測(cè)。

地震預(yù)警 和時(shí)間賽跑

地震會(huì)激發(fā)出地震波，地震波以一定的速度向外傳。有一種波叫縱波，比較快，有一種波叫橫波，比較慢。一般的來講造成破壞的主要是橫波，縱波振幅很小，但是它非常快，所以簡(jiǎn)單來講利用波速的差，在縱波出來之后，用很短的時(shí)間內(nèi)對(duì)地震的大小進(jìn)行預(yù)測(cè)。提前推測(cè)到不同遠(yuǎn)近的地方地震可能發(fā)生振動(dòng)的程度，在地震波還沒有到達(dá)之前，確定地震什么時(shí)候擴(kuò)散到這個(gè)地方，到了后振動(dòng)的強(qiáng)度有多大，會(huì)造成什么后果。

“有了預(yù)警時(shí)間，就可以做一些事情來降低地震的威脅。”高孟潭繼續(xù)講到，“預(yù)警時(shí)間的長(zhǎng)短是和距離地震發(fā)生地的遠(yuǎn)近有直接關(guān)系的。離地震中心很近的地方，人們可以提前十幾秒知道地震要來，當(dāng)然也可以早一個(gè)小時(shí)知道，但那就是離地震中心很遠(yuǎn)的地方，而且震動(dòng)也會(huì)相對(duì)微弱很多，地震預(yù)警就沒有意義了?！?/p>

這無疑是在和時(shí)間賽跑，那么問題來了，十幾秒的時(shí)間能做什么？

比如人們可以跑到這個(gè)桌子底下，跑到墻角，在室內(nèi)采取一些措施，減少地震對(duì)人的威脅；

比如可以對(duì)一些重要的基礎(chǔ)設(shè)施采取自動(dòng)處置，比如煤氣系統(tǒng)。如果地震造成管道破裂，后果不堪設(shè)想?？捎辛说卣痤A(yù)警，就可以通過緊急處置的裝置把設(shè)備關(guān)掉，減少泄漏的可能性；

比如對(duì)高鐵來說，這套預(yù)警系統(tǒng)也是極為有用的。高鐵的速度非?？?，在劇烈的振動(dòng)中，列車有脫軌飛出的危險(xiǎn)，有了提前預(yù)警，高鐵就可以利用這個(gè)時(shí)間降速乃至緊急制動(dòng)。

比如眼科手術(shù)、心臟手術(shù)、腦神經(jīng)手術(shù)的大夫，根據(jù)預(yù)警信息，可以做緊急處理，避免手術(shù)刀等傷及病人。

……

“令人可喜的是，這十年內(nèi)，我們?cè)诘卣痤A(yù)警技術(shù)方面跟美國(guó)、日本這些發(fā)達(dá)的、地震頻發(fā)的國(guó)家的水平是相持平的，這是一個(gè)非常不錯(cuò)的成就?！?高孟潭介紹到。

地震區(qū)劃圖 為生命保駕護(hù)航

2016年6月1日，新一代《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》正式實(shí)施。該地震區(qū)劃圖是在全國(guó)強(qiáng)制實(shí)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，給出了全國(guó)任意一個(gè)地點(diǎn)有可能發(fā)生的各種不同的震動(dòng)。“意思就是說咱們居住的房子，將來發(fā)生各種地震震動(dòng)的可能性，以及會(huì)有多大概率發(fā)生多強(qiáng)的震動(dòng)。地震區(qū)劃圖給出了一組參數(shù)供抗震防災(zāi)使用。換言之就是給出這個(gè)地方的地震危險(xiǎn)性！”

有了地震區(qū)劃圖，再加上建筑抗震規(guī)范、橋梁抗震規(guī)范等，就可以保障房屋建筑和設(shè)施在一定的強(qiáng)度的地震影響下，不發(fā)生倒塌和嚴(yán)重破壞。

這是國(guó)家第五次編制全國(guó)區(qū)劃圖。國(guó)家法律要求所有的工程都按照地震區(qū)劃圖去設(shè)防。例如，北京市的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是地震基本烈度八度，按照國(guó)家的現(xiàn)行的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，要求建筑物在比它高一度的時(shí)候不倒，就是九度不倒。那什么是九度呢？簡(jiǎn)單的說就是本地發(fā)生七級(jí)地震。就是說北京市的建筑如果按照國(guó)家的區(qū)劃圖，按照國(guó)家的抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)去設(shè)計(jì)，去施工建造，即使腳底下發(fā)生一個(gè)七級(jí)地震，房子也不會(huì)倒塌。

眾所周知，老百姓的主要財(cái)產(chǎn)都在房子上，只要房子和主要建筑物不壞乃至不倒塌，老百姓的生命財(cái)產(chǎn)安全就可以得到保障，社會(huì)的基本運(yùn)轉(zhuǎn)就不會(huì)癱瘓停滯，老百姓的生活質(zhì)量就不會(huì)受到大的威脅?！白龅搅诉@一點(diǎn)，相比較讓人住在一個(gè)非常危險(xiǎn)的房子里，天天盼著誰能告訴自己什么時(shí)候地震，然后眼睜睜看著房屋倒塌，不是更有效地保證的人們的生命財(cái)產(chǎn)安全嗎?！?/p>

針對(duì)新的地震區(qū)劃圖的頒布實(shí)施，高孟潭認(rèn)為可以采用更嚴(yán)的要求，就是從原來的八度設(shè)防、九度不倒，升級(jí)到十度不倒。就是說七級(jí)半到八級(jí)的地震房屋建筑都能保持不倒?！拔覀冇?jì)算過，北京的標(biāo)準(zhǔn)再提升一個(gè)等級(jí)的話，每平米成本不會(huì)超過三百塊錢。我們就想發(fā)生一個(gè)地震之后，我們的房屋建筑能夠保持它的功能，住宅樓能住，機(jī)關(guān)能夠正常的辦公，工廠能夠繼續(xù)的生產(chǎn)。”高孟潭認(rèn)為經(jīng)濟(jì)因素不是設(shè)防升級(jí)的的主要難題，因?yàn)榉績(jī)r(jià)上漲遠(yuǎn)大于設(shè)防升級(jí)。

新的地震區(qū)劃圖的另外的一個(gè)用途就是規(guī)劃。現(xiàn)在國(guó)際國(guó)內(nèi)呼聲比較高的就是通過城市國(guó)土規(guī)劃減輕災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。布局居民點(diǎn)和重大設(shè)施時(shí)要適當(dāng)避開可能會(huì)發(fā)生很大地震的地方?！皯?yīng)該畫一些紅線。紅線之內(nèi)城市規(guī)劃時(shí)對(duì)人口聚集和產(chǎn)業(yè)盡可能控制，如果非要進(jìn)去的話就一定要把后果考慮清楚，把相關(guān)的應(yīng)急預(yù)案做完備。”高孟潭呼吁，“實(shí)施好新的地震區(qū)劃圖，在大地震發(fā)生時(shí)減少倒塌，保障生命安全。這是我們編制第五代國(guó)家地震區(qū)劃圖時(shí)一直堅(jiān)持的理念?！?/p>

地震區(qū)劃圖從國(guó)家層面來講，是一個(gè)強(qiáng)制性的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，必須執(zhí)行，如不執(zhí)行一旦出現(xiàn)問題要追究刑事責(zé)任。

減隔震技術(shù) 減弱地震的利器

所謂的減隔震就是采取一定的工程措施，讓地震來了之后地面震動(dòng)，但房子震動(dòng)的很輕，把震動(dòng)給隔起來。

現(xiàn)在有很多的技術(shù)，比如說隔震墊，它就是在地基和上部建筑之間用橡膠加鋼片制作的隔震墊。地震的時(shí)候它可以緩慢變形摩擦，劇烈的振動(dòng)就傳不上去。隔震墊一般可以把振動(dòng)減少到三分之一以上，也就是說原來是一個(gè)七級(jí)地震，通過隔震墊傳導(dǎo)到樓層上面的震動(dòng)就變成一個(gè)六級(jí)地震了，大大減小了地震的破壞力。

“現(xiàn)在減隔震，也是一種趨于成熟的技術(shù)。全國(guó)的減隔震樓房大概有數(shù)千棟。”高孟潭講到，“這種技術(shù)云南在大量的使用。我曾經(jīng)到山東做過調(diào)研，這種技術(shù)的成本是每平米大概三百到五百的一個(gè)水準(zhǔn)，跟房?jī)r(jià)比起來也還是很微弱的。廣州大學(xué)曾經(jīng)在濰坊設(shè)計(jì)了一個(gè)小區(qū)，就是用這個(gè)減隔震來建造的。房?jī)r(jià)每平米只提高了四百塊錢?！?/p>

在高孟潭看來，地震預(yù)警系統(tǒng)很管用，但是也不一定能徹底解決人員傷亡問題，如果通過地震區(qū)劃圖把房屋建筑修建結(jié)實(shí)了，抗震能力增強(qiáng)了，地震來了就不用害怕。因?yàn)榧词拱l(fā)生比較大的地震，建筑物倒塌減少，地震造成的人身財(cái)產(chǎn)損失就會(huì)大大降低。這就是預(yù)防為主理念的核心。

當(dāng)然也不可否認(rèn)，我國(guó)現(xiàn)存建筑物抗震的能力相對(duì)較弱，抗震加固也需要一個(gè)過程，因此要繼續(xù)提升的就是備災(zāi)和救援能力。

科學(xué)備災(zāi) 科技救援

高孟潭認(rèn)為，根據(jù)我國(guó)國(guó)情，廣大城鎮(zhèn)必須要加強(qiáng)地震備災(zāi)。必須有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)，自己居住和工作的地方未來可能會(huì)發(fā)生什么樣的地震，會(huì)有多大的比例的房屋建筑要倒塌，倒塌建筑物的分布如何，有哪幾類房屋，什么地區(qū)可能會(huì)有比較大的危險(xiǎn)性……要提前把相關(guān)的地震風(fēng)險(xiǎn)做一個(gè)詳細(xì)地評(píng)估。

“地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的技術(shù)發(fā)展的很快，對(duì)各種不同年齡段的樓房的評(píng)估已經(jīng)有了技術(shù)手段，使得我們有能力對(duì)大量的現(xiàn)存的建筑開展地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估?！备呙咸督ㄗh，找出了這些最危險(xiǎn)的房屋，結(jié)合城市的改造，逐步地拆，逐步地改造，或者加固，使其達(dá)到新的抗震標(biāo)準(zhǔn)要求。

同時(shí)，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果，一旦發(fā)生較為嚴(yán)重的地震，就可以有針對(duì)性地快速配置救援力量、裝備，隨時(shí)采取高效行動(dòng)。

地震危險(xiǎn)性是隨時(shí)間變化的，那么這里就繞不開一個(gè)話題，也就是地震的預(yù)測(cè)?！案鶕?jù)國(guó)際國(guó)內(nèi)科學(xué)認(rèn)知和技術(shù)能力，盡管目前我們還不能準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)地震三要素，但是特定地區(qū)在某一個(gè)時(shí)間段的地震危險(xiǎn)性是可以預(yù)測(cè)的?！备呙咸独^續(xù)講到，“地震畢竟是一個(gè)地下巖石受壓錯(cuò)動(dòng)的過程，孕震過程中還是會(huì)有一些信息可以觀測(cè)到?？梢該?jù)此判斷不同地區(qū)危險(xiǎn)性的高低和高危險(xiǎn)時(shí)段。一旦掌握這樣的信息，就可以有針對(duì)性第加強(qiáng)備災(zāi)措施。”

地震預(yù)測(cè)，特別是短臨預(yù)測(cè)，其結(jié)果主要用于地震備災(zāi)，從這個(gè)角度來講地震預(yù)測(cè)是非常重要的。可以根據(jù)信息去估計(jì)地震的危險(xiǎn)程度，逐步地去升級(jí)備災(zāi)措施，以便在盡可能短的時(shí)間內(nèi)控制地震災(zāi)害的規(guī)模、范圍和程度，減少人員傷亡財(cái)產(chǎn)損失。

從長(zhǎng)期的防備的角度來說，要逐步地替換老舊的房屋建筑，短期內(nèi)還是要結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，加強(qiáng)應(yīng)急處置能力。

加強(qiáng)備震措施之后，更重要的工作就是提升地震后的救援能力，這里首當(dāng)其沖的就是地震的速報(bào)。目前，我國(guó)地震速報(bào)能力大幅提升。速報(bào)時(shí)間已由20世紀(jì)的國(guó)內(nèi)地震1個(gè)多小時(shí)、國(guó)外地震幾個(gè)小時(shí)，縮短到國(guó)內(nèi)地震幾分鐘至十幾分鐘，周邊國(guó)家地震速報(bào)能力基本控制在40分鐘以內(nèi)。在幾分鐘或十幾分鐘內(nèi)可以確定國(guó)內(nèi)地震重災(zāi)區(qū)的位置，在三十分鐘左右可以確定地震發(fā)震斷層空間展布位置，從而確定重災(zāi)區(qū)的空間展布；在三十分鐘左右，可以初步給出地震動(dòng)空間分布圖、地震災(zāi)區(qū)受災(zāi)程度與空間分布圖，為救援力量的快速部署提供決策依據(jù)。

此外，近十年來我國(guó)地震現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)情獲取能力也得到大幅提升。中國(guó)地震局地震現(xiàn)場(chǎng)工作隊(duì)可以快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)開展災(zāi)情實(shí)地調(diào)查，利用空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，快速確認(rèn)地震災(zāi)區(qū)，通常在幾天時(shí)間內(nèi)，可以完成地震烈度分布圖，為災(zāi)區(qū)救援決策與指揮提供科學(xué)依據(jù)。如2014年云南魯?shù)?.5級(jí)地震，地震發(fā)生時(shí)間為8月3日16時(shí)30分，8月7日8時(shí)30 分，中國(guó)地震局正式發(fā)布魯?shù)榈卣鹆叶葓D，僅用4天的時(shí)間，就完成了云南、四川和貴州10個(gè)縣（區(qū)）的災(zāi)情調(diào)查，總面積為10350平方千米。

“這個(gè)工作在幾分鐘之內(nèi)搞定是一個(gè)很大的進(jìn)步，像唐山地震的時(shí)候，一兩天后還沒有搞的很清楚呢。對(duì)國(guó)內(nèi)發(fā)生的地震，現(xiàn)在，我們基本上幾分鐘、最多十幾分鐘就可以告訴你地震的大小和它的位置。”高孟潭自豪地說。

地震在開始錯(cuò)動(dòng)那個(gè)地方不一定是釋放能量最多的，它在整個(gè)破裂的條帶上邊的任何一個(gè)地點(diǎn)都有可能是釋放巨大能量的地點(diǎn)，如果釋放能量最多的地方又跟這個(gè)城市或者一些重大的基礎(chǔ)設(shè)施重合，那這災(zāi)害就大了。

“但是這樣的信息，現(xiàn)在我們最快十幾分鐘到三十分鐘也可以搞定。這些東西搞定依賴于什么？依賴于地震震源理論再加上改造后的地震臺(tái)站數(shù)據(jù)。”高孟潭表示，用這些臺(tái)站傳過來的信息，在后方通過分析，就能把極重災(zāi)區(qū)勾勒出來。有了這個(gè)信息，整個(gè)救災(zāi)部署就基本上有數(shù)了。

最新技術(shù)進(jìn)展是利用空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)獲取災(zāi)情，利用衛(wèi)星、飛機(jī)、無人機(jī)，觀測(cè)極重災(zāi)區(qū)里到底哪些房子倒了，是不是有重大的基礎(chǔ)設(shè)施出了問題，是不是有火災(zāi)、爆炸，都發(fā)生在了哪些地區(qū)等等，利用空間對(duì)地技術(shù)一層一層地、精度越來越高地去分辨。

掌握了這些信息，有針對(duì)性的將人力和救援設(shè)備投入需要的地點(diǎn)，救援能力和效率就會(huì)大大提升。

“所有的努力就是要爭(zhēng)取做到大地震發(fā)生了之后，不僅老百姓能夠生存下來，生計(jì)不會(huì)受到很大的影響，美好生活也不會(huì)因此打斷！”

高孟潭認(rèn)為，地震并不可怕，但需要做好預(yù)防、備災(zāi)工作?？梢詮囊韵聝蓚€(gè)方面入手：

積極主動(dòng)按地震區(qū)劃圖把房屋建筑修建結(jié)實(shí)，有針對(duì)性地把可能發(fā)生地震的環(huán)境、危險(xiǎn)性都掌握清楚了，通過各種各樣的抗震規(guī)范，嚴(yán)格地去設(shè)防、去規(guī)劃，包括用一些新的技術(shù)讓建筑物更結(jié)實(shí)，做到房屋建筑不發(fā)生大規(guī)模的倒塌，老百姓的生命財(cái)產(chǎn)安全就有保障；

發(fā)生地震后，特別是發(fā)生大地震后，在處置過程中，更快更準(zhǔn)確地知道哪兒出了事兒了，出了什么事，規(guī)模程度有多大，第一時(shí)間結(jié)合先進(jìn)的科技手段啟動(dòng)科學(xué)有效的救援行動(dòng)，最大程度低減少老百姓的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

兩條主線雙管齊下，地震也不是不可戰(zhàn)勝！