丹東地區(qū)地震海嘯的危險(xiǎn)性分析

郭志壯，鄧志巖

（丹東地震臺(tái)，遼寧 丹東 118000）

0 引言

強(qiáng)烈的近海地震，除直接對(duì)建筑物設(shè)施造成破壞外，還往往由地震引發(fā)海嘯而形成次生災(zāi)害，從而加重了地震所造成的災(zāi)害。1960年智利地震海嘯，不僅使該國沿岸數(shù)百公里蕩然無存，而且海嘯波以驚人的速度沖毀夏威夷的防海大堤，橫過太平洋，直襲日本本州和北海道沿岸，浪高4 m，一些海港和碼頭遭到很大損失，僅巖平縣野田灣一處就有百余人死亡，五千余間房屋被沖毀。

2011年3月11日日本本州發(fā)生的世界空前的M9.0級(jí)大地震，同時(shí)引發(fā)的海嘯給日本人民的生活和財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失。地震海嘯引發(fā)的海浪由幾米上升到十幾米甚至達(dá)到二三十米，大家可以在電視畫面里看到，慘不忍睹。日本這個(gè)國家在抗震設(shè)防方面是世界上最先進(jìn)的，但即使這樣，地震引發(fā)的海嘯所造成的損失，遠(yuǎn)大于地震本身所造成的損失。

丹東地區(qū)主要是東港市沿海地區(qū)（北黃海），未來是否存在海嘯的危險(xiǎn)性，是我們關(guān)注的問題。下面通過一些歷史海嘯數(shù)據(jù)作定性分析。

1 地震海嘯的基本概念

強(qiáng)大的海浪襲擊海岸稱為海嘯。根據(jù)成因不同，可以分為氣象海嘯和地震海嘯。海底地震引起海洋地殼大面積急劇上升或下降；海底火山爆發(fā)；沿岸地帶的山崩或滑坡等原因產(chǎn)生規(guī)模巨大的海浪，一般統(tǒng)稱為地震海嘯。強(qiáng)大的海嘯波可達(dá)480～800公里/小時(shí)，波浪接近海岸時(shí)可達(dá)幾米到30米，最大可達(dá)50～60米，速度如此快又高的海浪，在沖擊海岸時(shí)，勢(shì)必會(huì)毀壞建筑物、沖毀堤壩、淹沒良田、危害人類生命。

2 地震海嘯強(qiáng)弱的判斷依據(jù)

衡量地震海嘯的強(qiáng)弱程度，是用“級(jí)”來表示的，各等級(jí)主要根據(jù)海嘯波從波源處向外傳播出后，到達(dá)海岸所具有的波高和遭受破壞的程度來劃分。一般分為六個(gè)等級(jí)，各級(jí)衡量的參考依據(jù)詳見表1。

表1 地震海嘯等級(jí)及其參考依據(jù)

表中所列參考依據(jù)，只是一般情況，實(shí)際上，海嘯的破壞程度不僅取決于海嘯本身的的能量、波高、波速，還與沿岸的地形、地貌、地址特征有關(guān)。

3 產(chǎn)生地震海嘯危害的條件

地震海嘯是地震引起的，但并非所有發(fā)生海底的地震都能引起海嘯。地震海嘯的形成不僅與地震時(shí)海底地殼升降幅度有關(guān)，而且與地震的震級(jí)、震源深度以及海水的深淺等因素有關(guān)。

地震海嘯的強(qiáng)弱與地震大小的關(guān)系，參見圖1。通過圖1表明：淺源地震震級(jí)越大，海嘯的危害也就越嚴(yán)重，一般來說，7.5級(jí)以下地震不至于產(chǎn)生嚴(yán)重的海嘯，6.5級(jí)以下的地震產(chǎn)生海嘯的可能性不會(huì)太大。

圖1 地震海嘯的強(qiáng)弱與地震震級(jí)的關(guān)系圖Fig.1 The relationship between the strength of the tsunami and the magnitude

地震海嘯危害大多由淺源地震所致。一般來說，50～80公里深度的地震，可能引起較弱的海嘯，超過80公里深度的地震，不易引起海嘯。地震海嘯強(qiáng)弱與海水深度的關(guān)系，參見圖2。通過圖2表明：一般來說：50米左右水深是一級(jí)海嘯的起始條件，200米水深的地震不會(huì)形成特別強(qiáng)大的海嘯。earthquake.

圖2 地震海嘯強(qiáng)弱與海水深度的關(guān)系圖Fig.2 The relationship between the strength of the tsunami and the depth of the seawater

綜合分析認(rèn)為：震級(jí)在7.5級(jí)以上，震源深度在40公里以內(nèi)，而地震又是發(fā)生在較深的海洋，特別是深海溝附近，才能形成強(qiáng)大的海嘯。

4 丹東市（主要是東港市）近海歷史海嘯情況

（1） 據(jù)《安東縣志》記載，東港近海發(fā)生海嘯有七次：

1896年（光緒二十三年），小寺海嘯。

1911年（宣統(tǒng)三年），九月小寺海水泛濫。

1912年（民國元年），四月初二（陽歷5月18日）海嘯，小寺新溝成澤國，平地水高四尺，塌民房百余間。

1913年（民國二年），四月初三（陽歷5月7日）海嘯，大東溝成澤國，沖倒房屋無數(shù)。六月九日（陽歷7月12日），小寺八棵樹海水暴漲，淹地千余畝。

1921年（民國十年），七月初一（陽歷8月4日）小寺海嘯，水勢(shì)泛濫，異常浩大，頃刻水深數(shù)丈，橫亙數(shù)十里，房屋倒塌，地淹二千六百余畝。

1923年（民國十二年），七月初二（陽歷8月13日），疾風(fēng)暴雨，海潮江水，交通而至，埠內(nèi)沿江一帶，大水成災(zāi)，時(shí)陰雨多日，江水已漲，適值大汛潮之日，兼風(fēng)狂海嘯，沿江一帶水深數(shù)丈，除中富及縣前街，其余街巷均已舟行，民房倒塌甚多，死亡四百余人，無家可歸七千余人，淹地陸千余畝。

（2） 據(jù)《東港縣志》 （1996年3月版：時(shí)段以清光緒二年即1876年安東縣設(shè)治時(shí)記述上限，以1985年為下限，第五節(jié)海嘯資料記載）：東港海嘯為風(fēng)暴海嘯，均于氣候偏旱時(shí)期發(fā)生。近百年來，沿海共有19年發(fā)生海嘯，計(jì)21次，其中1913年與1923年各發(fā)生2次，平均每10年內(nèi)有1.7次海嘯，10年內(nèi)發(fā)生海嘯2次以上者有 1880—1889、1910—1919、1920—1929、1970—1979、1980—1989的5個(gè)年段，1910—1929年的20年間發(fā)生5次海嘯。

表2 1870—1989年東港縣海嘯次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

5 丹東市（主要是東港市）近海歷史海嘯的成因分析

《安東縣志》和《東港縣志》中所記載的海嘯成因，我們分析認(rèn)為不是地震因素引發(fā)的地震海嘯，而是氣象、天文因素所致。因?yàn)榘l(fā)生上訴這些海嘯的時(shí)間段，黃河北部并沒有發(fā)生較大地震，特別是6級(jí)以上的中強(qiáng)地震。1916、1917、1944年雖然北黃海曾發(fā)生過三次M5.0級(jí)地震，最大為1944年12月19日的6.8級(jí)地震，但并未同時(shí)伴有海嘯發(fā)生。為什么這些海嘯的成因與氣象、天文因素有關(guān)？我們歸納如下幾點(diǎn)。

5.1 海嘯多發(fā)于高潮位期間

北黃海的潮波是經(jīng)由我國臺(tái)灣省至日本九州和琉球一線，從太平洋傳入的，呈旋轉(zhuǎn)半日潮，每天兩次高潮，每隔半月左右時(shí)間出現(xiàn)一次大潮。一年之中還有一次特大潮，出現(xiàn)在夏季，如果在高潮位期間發(fā)生海嘯，無疑具備了優(yōu)越的水體條件，歷史也證明了這一點(diǎn)：“史志”資料所記載的幾次海嘯，多次出現(xiàn)在陰歷的頭三天。例如：1923年8月13日的一次海嘯，史料中有關(guān)于“適值大汛潮之期”的記載，海嘯那天是陰歷七月初二。

5.2 海嘯伴隨明顯的天氣過程

氣旋或臺(tái)風(fēng)的影響，不僅給東港近海及其附近沿岸地區(qū)帶來低氣壓形勢(shì)，有利于海水上涌，而且往往形成暴雨或者大暴雨天氣。例如：1923年8月13日海嘯前，太平洋臺(tái)風(fēng)在華東地區(qū)登陸后北上，然后折向黃海北部，8月9—13日大東溝連降大暴雨，降雨量258.6毫米，占年降水量的18%，1921年8月4日海嘯明顯受低壓影響，該日降水81.3毫米，1912年5月18日海嘯也有類似情況，5月11—18日連續(xù)陰雨，海嘯當(dāng)天降雨41.2毫米。明顯的天氣過程，帶來低氣壓和特大降水，豐富了海嘯的水體條件。

5.3 海嘯與強(qiáng)南風(fēng)盛行有關(guān)

明顯的天氣過程，不僅帶來特大降水，而且伴隨強(qiáng)大的偏南風(fēng)，助長水勢(shì)，國外颶風(fēng)資料表明：40米/秒的大風(fēng)在接近沿岸并沿著海岸線運(yùn)動(dòng)時(shí)，能將海水推向海岸，使水位大大增高超過正常潮位4.5米以上。

據(jù)實(shí)地調(diào)查了解，本區(qū)海嘯危害大多是在7～8級(jí)偏南風(fēng)的背景下促成的，史料中也有關(guān)于南風(fēng)大雨、“疾風(fēng)暴雨”、“瘋狂海嘯”等記載。

另外，東溝、新溝、小寺沿海一帶為第四系沖積層，寬廣平坦。解放前，由于不重視堤防工程的建設(shè)，舊的堤防質(zhì)量很差，很容易遭受海難。解放后的幾十年來，雖然多次受到臺(tái)風(fēng)的影響，出現(xiàn)過大風(fēng)暴雨天氣，很容易形成海嘯，由于黨和政府重視堤防工程的建設(shè)，筑起了一條堅(jiān)固的防海大堤，有效的控制了海嘯危害。

6 丹東地區(qū)近海海嘯條件分析

丹東地區(qū)近海歷史上沒有海嘯的記載。那么今后相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)有沒有發(fā)生海嘯的可能呢？我們從本區(qū)的地震地質(zhì)、地形地貌、水體狀況三個(gè)方面作出分析。

6.1 地震地質(zhì)特性

丹東沿海，具體來說就是東港市沿岸及沿海地帶，位于遼東隆起的東南邊緣，是受北東向鴨綠江大斷裂控制的東港中新生代斷陷盆地，晚第三紀(jì)和第四紀(jì)東港斷陷盆地的北側(cè)山地發(fā)育有80～90米，50～60米的兩階海蝕階地，說明該區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)強(qiáng)烈的，歷史上曾于1944年12月19日在鴨綠江口發(fā)生過6.8級(jí)地震，今后在發(fā)生6～7級(jí)中強(qiáng)地震的可能性也是存在的。僅從地震這一點(diǎn)考慮，如果發(fā)生中強(qiáng)以上地震，也許能引起0～1級(jí)左右的海嘯。

6.2 地形地貌特征

東港地區(qū)為淤泥或淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層，還有粉細(xì)砂土層，它是在波浪和潮汐作用下，經(jīng)海岸帶物質(zhì)分迭后，由潮流將細(xì)粒黏土粉細(xì)砂帶到平坦海岸堆積而成的，地表形勢(shì)平坦簡(jiǎn)單，不存在山崩或滑坡的可能性。

東港市近海處于黃海北部，黃海屬于內(nèi)海，海底地形簡(jiǎn)單，既無海溝，又無山脈，如果本地區(qū)發(fā)生中強(qiáng)以上地震，海底地殼出現(xiàn)大幅升降的可能性不大。

6.3 水體特征

黃海水深，絕大部分海域在百米以內(nèi)平均40米左右，近岸一帶水深更淺，一般10米左右。這里的水深與日本近海引起海嘯的環(huán)境明顯不同，大東港近海50公里處水深只有20～30米，日本近海水深在500米以下，大東港近海100公里處水深只有40～50米，日本近海水深在2000米以下，所以，從黃海北部的水體環(huán)境看，不利于地震海嘯的發(fā)生。

7 結(jié)論

歷史上雖然發(fā)生過幾次海嘯，規(guī)模不大，也并不是地震引起的海嘯，主要為氣象、天文等因素所致。今后引起1～2級(jí)海嘯的可能性是存在的，但危害不會(huì)太大，尤其是隨著氣象、水文預(yù)報(bào)水平的提高及沿岸堤防的加固，不會(huì)造成大的危害。

今后相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)也不太可能受到地震海嘯的危害，這不僅是特殊的環(huán)境條件，也是歷史地震所證明的。

丹東地區(qū)（東港沿海地區(qū)）發(fā)生地震海嘯的危險(xiǎn)性極小，但今后發(fā)生由于氣象、天文因素造成的海嘯是存在的，但對(duì)于氣象、天文因素所造成的海嘯的預(yù)防主要防護(hù)措施是加強(qiáng)沿海、沿岸堤壩的建設(shè)，歷史上已發(fā)生過海嘯或者未來可能發(fā)生海嘯的地區(qū)（小寺、長山、、八棵樹、北井子、倚圈、大洋河、黃土坎、大孤山、菩薩廟），建議有關(guān)部門（地震、氣象、水文、國土、民政、海洋）定期召開預(yù)測(cè)預(yù)防海嘯自然災(zāi)害的會(huì)商會(huì)，共同研究制定應(yīng)對(duì)海嘯災(zāi)害的應(yīng)急預(yù)案，提交政府決策。