房屋倒塌,人员伤亡。2008年5月12日汶川大地震,再一次向人类展示了自然灾害的强大破坏力。
这次地震究竟是如何发生的?它的威力到底有多大?一次地震为什么会造成如此大量的房屋损坏和人员伤亡?记者日前就此采访了来自我国地震、防灾、建筑等科研领域的权威专家。
千年不遇特大地震
波及全国
300
公里地表破裂无坚不摧
“这是一次千年不遇的特大地震,震级大,震源浅,烈度高,地面运动强烈,破坏力极强。”曾经亲眼目睹地震灾区惨状的防灾科技学院院长薄景山,以一连串形容词描述这次地震的强大威力。
资料显示,由于地球的特殊板块构造,印度洋板块不断向欧亚板块俯冲,使青藏高原的地壳物质不断向东滑移。当这些地壳物质滑移到汶川地震区所处的龙门山构造带后,受到四川盆地的阻挡,聚集了巨大的能量。
“这个能量大到我们难以想象的地步,而一旦通过地震这种方式释放出来,更是威力惊人。”据薄景山介绍,汶川地震震级达到8级,其释放的能量相当于5600颗广岛原子弹爆炸所产生的能量。
主震之后,5级以上的余震活动不断,且余震的持续时间较长,也说明地震释放的能量巨大。
由于汶川地震的震源深度仅为10公里,属于内陆浅源地震,地震释放的巨大能量得以通过地震波广泛向外传播,影响范围之广,除黑龙江、吉林和西藏等局部地区外整个中国均有明显震感。这就如同一块大石头投入湖中,掀起的波浪传到很远才慢慢平息下来。
“这次地震中心烈度高达11度。我们烈度表里总共就分了12度,12度是什么样,我到现在为止还没有看到,11度几乎是一个极限了。伴随这么高的烈度,地面运动的加速度之大、持续时间之长,已经是历史罕见。”
据薄景山介绍,汶川地震竟然造成长达300多公里的地表破裂,破裂时间持续约80秒,断层从汶川县映秀镇向东北方向一直延续至青川县一带,地震裂缝、地震鼓包、同震隆起等地面破坏现象随处可见,最大地面隆起达到6米。断层穿过之处虽山河亦为之改观,道路、桥梁、房屋等各类建筑物更是无坚不摧。
加之汶川地震发生的区域位于青藏高原向成都平原过渡地带,地质构造与自然地理条件十分复杂,地震造成的崩塌、滑坡等次生灾害因而非常严重。崩塌、滑坡堵塞了河道,形成许多极具威胁的堰塞湖,而局部地区还因为滑坡而掩埋或砸坏大量的房屋,进一步加剧了灾害损失。
数千万间房屋因震受损
四大因素决定损毁程度
初步调查统计显示,汶川地震已造成650多万间房屋倒塌,2300多万间房屋损坏,北川县城、汶川县映秀镇等部分城镇夷为平地。
但是,记者在灾区采访时发现,地震在同一个地区产生的破坏程度并不完全相同,同类建筑物破坏方式也不相同。
曾在地震发生当天即赶往灾区调查、抢险的中国地震台网中心预报部主任刘杰为我们破解了这一谜团。
刘杰认为,地震对建筑物的破坏,不能单纯从地震本身的性质去分析,除地震强度外,还取决于场地条件、建筑物结构等一些综合因素。
首要因素当然是建筑物所在地区的地震烈度,这不仅与地震大小,即震级有关,也与距地震中心的远近和当地的地质条件有关。
这次汶川地震的震级是8级,震中区烈度达11度,造成的破坏很严重,但震中区外围的成都市区仅有7度,损失就相对较小。此外,一些距震中较远的局部地区,烈度也有可能比较高,这与当地的地质条件有关。
第二个因素是建筑物所在地区的场地条件。根据现场考察结果,这次地震的震中区造成的地表位移达几米。如果建筑物正好位于断层上,这样大的位移量,即使非常坚固的建筑物也会被破坏,相反,如果建筑物不在断层上,造成的破坏可能就相对轻一些。
刘杰曾在汶川地震现场看到,在某乡镇的同一条街上,位于断层带上的建筑全部倒塌,而离断层仅几十米的建筑物虽然有破坏,却没有倒塌。
第三个因素是建筑物结构。同样的地面运动,开间比较大的房间所承担的力就比较大,也相对比较容易破裂和倒塌。
第四个因素是建筑物的施工质量,质量不好的建筑物肯定比较容易损毁。
刘杰特别指出,任何地区的建筑物是有一定的基本设防烈度,在建筑质量没问题的情况下,如果发生的地震对某个地区造成的烈度在基本设防烈度内,建筑物应当没有问题。出现问题时肯定是施工质量的问题。但是,如果地震造成的烈度高于基本设防烈度,如汶川震中区烈度达11度,而该地区设防烈度是7度,这些地区就很难判定房屋倒塌是否是由于建筑施工质量的问题造成的。
地震发生不能避免
抗震水平可以提高
科学研究已经证明,地震是伴生着地球的一种自然现象,只要地球存在一日,地震就存在一天,时刻威胁着人类。
但也正如防灾科技学院院长薄景山所指出的:“地震灾害虽然有它的不可知性,却有其一定的规律性。我们只要科学把握地震灾害发生的本质和规律,从地震灾害中总结经验和教训,就有可能更多地挽救生命和减轻损失。”
人们首先从如何把房屋建得坚固耐震着手,降低地震灾害的破坏力。据中国建筑科学研究院工程抗震研究所原所长王亚勇介绍,在我国,工程技术人员吸取历次大地震的经验教训,在工程建设中,提出了适合国情的各类工程抗震技术。
从1966年邢台地震以后提出的“基础深一点、墙壁厚一点、屋顶轻一点”的概念,到1976年唐山地震以后创造的砖房加“构造柱圈梁”技术,直到今天的“小震不坏,中震可修,大震不倒”的“三水准”抗震设防理论,工程抗震设计的规范标准不断得到改进和完善。
谈到今后进一步提高建筑物抗震水平,专家们各抒己见,纷纷提出建议。
“在目前科技水平下,人类还很难避免地震灾害的发生。在地震断层带上建房屋,
即使非常坚固,也很难避免损毁。”刘杰认为,新建房屋的选址十分重要,一定要避开这些可能发生地震的断层。
据悉,不久前刚刚出台的《汶川地震灾后恢复重建条例》对此已经有了明确规定:重新选址时,应当避开地震活动断层或者生态脆弱和可能发生洪灾、山体滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等灾害的区域以及传染病自然疫源地。
新中国建立后我国制定过四代地震区划图,图中划分出每个城市、乡镇的抗震设防烈度,成为工程抗震设防的基础和前提条件。
中国建筑科学研究院院长王俊认为,从我国实际发生的大地震情况来看,地震区划图上界定的地震区范围基本符合实际,但也有相当多的地震发生在区划图上的低烈度区或其附近,而实际地震烈度比区划图中的设防烈度要大很多。
为此,王俊建议,综合考虑我国经济实力和提高结构抗震设防标准可能增加的费用,适当调整地震区划。
“既然地震不能避免、地震预报又是目前尚未解决的世界难题,那我们就应将关注的重点放在如何提高建筑物的抗震性能上。”王亚勇建议,及时复核和调整工程建设的抗震设防标准,修订抗震设计规范;对因地震受损的建筑及时进行抗震鉴定、加固和改造;采用轻质、高强建筑材料和实用、高效的加固技术。(新华社北京6月19日电)
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