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  从抗震救灾上看,地质科学是大有可为的。在地质构造上,川西北高山峡谷区是青藏高原向四川盆地挤压形成的推覆构造区,地质构造非常复杂,仅用一般的地球物理方法很难解决这个地区的构造格局问题。汶川地震后,人们开始认为地震的发震地点是茂县—汶川一带,因为这一带过去多次发生过强震,便把这一带作为救灾的主攻方向,使得救灾初期延缓了一些时间。当用上遥感手段后,人们了解到宏观的震害损失区不仅仅在这里。所以,没有地质学的理论作为基础,地震发生的地点就分析不清。从地震地质角度来看,人们对这次发生8.0级地震的龙门山主中央断裂带的研究是不够的。

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  实际上,龙门山构造带历史上多次形成堰塞湖溃决灾难。例如,1933年8月25日15时50分30秒,茂县叠溪发生7.5级地震。随着轰天巨响,地震引发的山体崩塌使千年古镇——叠溪城毁于一旦,500余人丧生;震区21个羌寨6800余人丧生。叠溪地震诱发了大量崩塌、滑坡、碎屑流,致使岷江及其支流十几处被堵塞,至今还保存系列堰塞湖(当地叫“海子”)。岷江干流上的大“海子”最大水深近100m,蓄水容量超过7.0×107m3;小海子最大水深70m,蓄水容量4.5×107m3。同年10月9日,处在大、小“海子”下游的叠溪“海子”堰塞坝溃决,使断流一个多月的岷江突发洪水,冲毁下游两岸农舍田地,造成大约2500人丧生。洪水到达都江堰时,仍高出正常水位12m。再如,1786年6月1日,位于龙门山构造带西南端的康定南发生7.0级地震,在泸定县城下游的德威乡,也就是今天到海螺沟必经的大渡河彩虹桥,诱发滑坡,堵塞大渡河形成堰塞湖。堰塞湖10日后溃决,洪水位到达乐山时仍高达十几米,淹没民众数十万人,成为我国最大的滑坡堰塞湖灾害。因此,我们不仅要认真总结汶川地震引发的流域性地质灾害问题,更要以史为鉴:不仅对龙门山地区,而且对岷江、大渡河、金沙江、雅砻江、澜沧江、怒江等流域的地质环境安全要高度关注,应开展流域性地质灾害危险性评价和风险管理。

  汶川地震造成大量校舍倒塌,导致大量未成年孩子集体夭亡,成为整个民族不泯的集体记忆。《汶川地震灾后恢复重建条例》对新建学校、医院等公共设施的抗震设防提出了严格要求,强化校园要成为所有城乡设施第一可选择的避难所,从而真正地保障其可靠的质量,今后山区建设应该制定防震和防山地灾害双重标准。



  中地数媒(北京)科技文化有限责任公司奉行创新高效、以人为本的企业文化,坚持内容融合技术,创新驱动发展的经营方针,以高端培训、技术研发和知识服务为发展方向,旨在完成出版转型、媒体融合的重要使命

  据有关资料,四川灾后重建至少有3亿多平方米的住房要重建,相当于建几个新城。因此,灾后重建工作是一项复杂的系统工程,需要进行综合系统的灾后重建战略规划。先举两个成功迁址重建的例子:①新疆乌恰在20世纪曾发生里氏4.7级以上地震百余次、6~7级地震十多次。乌恰老县城地基是粉细砂层,抗震性能较差。1985年8月23日乌恰发生7.4级地震,1986年按国务院决定开始新址搬迁,至1989年完成了全部搬迁。1990年4月17日乌恰西南6.4级地震、1993年12月1日发生6.2级地震、1996年3月19日阿图什发生6.9级地震,所有这些均未对乌恰新城产生影响。这是一个成功的搬迁典例,其前提是必须对场地地震工程地质条件调查清楚。②1999年9月21日台湾集集7.6级大地震的重建工作是原地与迁建相结合。如台湾大甲溪的河床在地震及台风作用下升高了十几米,一小时之间拦砂坝被填平,这样的地质突变使得不可能原地重建,而对高山族聚居地就极尽可能原地建设了保留传统文化的有特殊抗震材料建造的房屋。当然,1966年邢台地震、1976年唐山地震和1996年丽江地震采用了“原址重建”,未选择“易地迁建”。日本阪神大地震多为原地重建,其经验是在抗震上再一次充实了日本的抗震法规。

  在我国工程地质界中,老一辈地质学家谷德振、刘国昌、胡海涛等非常重视开展区域地壳稳定性和山体稳定性研究,为很多重大工程的选址、建设立下了汗马功劳,用我国独创的理论解决了许多独特的重大地质难题。但是,最近十年来,首先是在学科建设上,工程地质学科已被合并(地震地质也是如此),出现了人才危机。其次,以场地为对象的“战术性”工程地质虽得到加强,但以区域地质环境安全为对象的“战略性”工程地质被弱化了,这势必为重大工程建设问题的出现提供了可乘之机。第三,由于理论研究的滞后,人们只得大量借用“洋”方法,但其难以很好地解决中国的地质问题。例如,在西南兴建的大理到瑞丽铁路,将横穿怒江大断裂和高黎贡山脉,如何对这种板块边界的深大断裂和高地温、高地应力山体进行工程地质稳定性评价,进而实施控制和改造,即使是国外的工程地质界也没有现成的理论和方法。近十多年来,工程地质学科过分强调地质工艺或者土木结构,已严重削弱了自身的学科地位,甚至影响到学科的生存。由于与工程地质相关的行政法规和技术标准不足,不仅会因地质问题造成重大的经济损失,而且工程责任事故和重大决策失误将会愈发增多。

  从抗震救灾上看,地质科学是大有可为的。在地质构造上,川西北高山峡谷区是青藏高原向四川盆地挤压形成的推覆构造区,地质构造非常复杂,仅用一般的地球物理方法很难解决这个地区的构造格局问题。汶川地震后,人们开始认为地震的发震地点是茂县—汶川一带,因为这一带过去多次发生过强震,便把这一带作为救灾的主攻方向,使得救灾初期延缓了一些时间。当用上遥感手段后,人们了解到宏观的震害损失区不仅仅在这里。所以,没有地质学的理论作为基础,地震发生的地点就分析不清。从地震地质角度来看,人们对这次发生8.0级地震的龙门山主中央断裂带的研究是不够的。

  汶川地震发生后,突显抗震救灾工作快速反应机制的重要性。我国自2006年开始的突发事件应急预案制度发挥了重要作用,使社会应急机制得到完善和提升,相比几年前的处理突发事件和媒体的响应时间,这次确实有了明显进步。在地震地质灾害应急调查和灾害隐患排查过程中,航空遥感技术、地质灾害快速判别和制图技术发挥了重要作用,为灾害处置和灾后重建提供了重要的科学依据。但是,在抗震救灾过程中,也暴露出通讯和救灾装备等方面的一些薄弱环节,例如:通讯中断,灾情不清,可能贻误救援的最佳时机;人埋在废墟里,大的设备不管用。生命探测仪、电子鼻、曲折式视频头、袖珍氧气瓶、液压机、燃料罐、撬杠、切割机、钻孔机、千斤顶、气压垫等便于人工操作的小型或微型设备才能派上用场,这些正是我们所欠缺的,因此,迫切需要加强应急救灾装备建设,开发一些适合对抗地震灾害的设备和工具。这方面可以多学习一些国外经验。

  实际上,龙门山构造带历史上多次形成堰塞湖溃决灾难。例如,1933年8月25日15时50分30秒,茂县叠溪发生7.5级地震。随着轰天巨响,地震引发的山体崩塌使千年古镇——叠溪城毁于一旦,500余人丧生;震区21个羌寨6800余人丧生。叠溪地震诱发了大量崩塌、滑坡、碎屑流,致使岷江及其支流十几处被堵塞,至今还保存系列堰塞湖(当地叫“海子”)。岷江干流上的大“海子”最大水深近100m,蓄水容量超过7.0×107m3;小海子最大水深70m,蓄水容量4.5×107m3。同年10月9日,处在大、小“海子”下游的叠溪“海子”堰塞坝溃决,使断流一个多月的岷江突发洪水,冲毁下游两岸农舍田地,造成大约2500人丧生。洪水到达都江堰时,仍高出正常水位12m。再如,1786年6月1日,位于龙门山构造带西南端的康定南发生7.0级地震,在泸定县城下游的德威乡,也就是今天到海螺沟必经的大渡河彩虹桥,诱发滑坡,堵塞大渡河形成堰塞湖。堰塞湖10日后溃决,洪水位到达乐山时仍高达十几米,淹没民众数十万人,成为我国最大的滑坡堰塞湖灾害。因此,我们不仅要认真总结汶川地震引发的流域性地质灾害问题,更要以史为鉴:不仅对龙门山地区,而且对岷江、大渡河、金沙江、雅砻江、澜沧江、怒江等流域的地质环境安全要高度关注,应开展流域性地质灾害危险性评价和风险管理。

  汶川大地震形成了多处堰塞湖,像北川的湔江(通口河)出现了唐家山等9个堰塞湖,青川、平武、绵竹、什邡、都江堰等地的河流也被滑坡体阻断,形成堰塞湖,给下游居民和许多大大小小的梯级电站带来了威胁。

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  2008年初南方雨雪冰冻灾害和5·12汶川大地震接踵而至,惨痛的损失充分暴露出国民危机教育的缺失。要达到安然于一个高灾害风险的生存环境,除了建立及时、有效、严密的预防体系、更加稳固的基础设施之外,必须加强危机意识的培育,使之制度化、法制化。这将在很大程度上弥补风险决策的不确定性,使我们的民族在灾难中依然保有延续文明的能力与信心。

  5·12汶川地震后,又引发了颇为激烈的争论,焦点仍然集中在“地震能否预报”、“地震预报应不应该研究”和“如何应对地震灾害”等问题。应当承认,准确预报地震至今仍是有待突破的世界性科技难题。1966年邢台地震后,我国曾组织了大规模的地震地质调查工作,攻关研究地震预测。周恩来总理在邢台地震现场指出:“地震是能够预报的,必须加强预测研究,做到准确及时。”著名地质学家李四光认为地震是可以预报的,主张直接观测地应力变化预测地震,并在广东新丰江和邢台尧山建立了第一批地应力观测站,开展以地震预报为目标的钻孔应力应变连续观测。30多年后,美国庞大的“板块边界观测计划”(PBO)中大量采用钻孔应力应变观测技术。从地震发生的动力学机制而言,地震是地应力长期积累产生的突发事件,地震发生前很长一段时间内有能量积累过程(地震前兆),因此,能否捕捉到地应力及其所产生的地球物理异常现象是解决地震预报问题的关键。综合地应力监测台网的任务就是长期监测地壳应力、地壳变形以及与其相关的地球物理场的变化,分析监测数据,揭示所监测的异常现象与地壳应变能积累的内在联系,进而获取地震前兆信息。遗憾的是,由于我国目前地应力监测台网太稀,在地震预报方面发挥的作用还有待提高。

  汶川地震造成的破坏如此之大,也与人类不合理的工程活动密切相关。地震是一种正常的地球动力作用,而地震造成损失的大小,主要取决于人类的预防和抵御能力。以北川县为例,20世纪90年代县城规模不大,仅分布在城西南一带,后来迅速扩大,新县城也坐落在崩滑体前缘,并横跨活动断裂带。这次地震引发的滑坡几乎毁掉老县城一半,新县城则被巨石崩塌和断裂活动所摧毁。这就向人们提出了工程建设怎么在极端风险下确保地质环境安全问题。而如何来确定极端风险,追根寻底又归结到了对地质基础理论的研究。

  自20世纪70年代板块构造学说兴起以来,地球科学取得了大量理论成果。但是,工程地质学的理论基础并未得到深化和加强,反而出现了理论滞后问题。板块构造学说在解释全球动力方面形成了一套理论体系,但在如何建立重大工程选址地质安全评价理论和方法方面,还有相当大的距离。在近些年的工程建设中,有一种用工程取代理论的趋势,工程建设中出现的地质问题似乎都可通过工程技术来解决;但由于缺乏相关理论依据,尽管资金投入巨大,但效果并不如预期显著。在汶川特大地震灾难中,大量人员伤亡是由于地震触发的滑坡、崩塌所致,也说明了这一问题。因此,必须结合我国的实际情况,加强造山带重大工程地质问题研究,用先进的地震工程地质理论指导工程建设。

  据有关资料,四川灾后重建至少有3亿多平方米的住房要重建,相当于建几个新城。因此,灾后重建工作是一项复杂的系统工程,需要进行综合系统的灾后重建战略规划。先举两个成功迁址重建的例子:①新疆乌恰在20世纪曾发生里氏4.7级以上地震百余次、6~7级地震十多次。乌恰老县城地基是粉细砂层,抗震性能较差。1985年8月23日乌恰发生7.4级地震,1986年按国务院决定开始新址搬迁,至1989年完成了全部搬迁。1990年4月17日乌恰西南6.4级地震、1993年12月1日发生6.2级地震、1996年3月19日阿图什发生6.9级地震,所有这些均未对乌恰新城产生影响。这是一个成功的搬迁典例,其前提是必须对场地地震工程地质条件调查清楚。②1999年9月21日台湾集集7.6级大地震的重建工作是原地与迁建相结合。如台湾大甲溪的河床在地震及台风作用下升高了十几米,一小时之间拦砂坝被填平,这样的地质突变使得不可能原地重建,而对高山族聚居地就极尽可能原地建设了保留传统文化的有特殊抗震材料建造的房屋。当然,1966年邢台地震、1976年唐山地震和1996年丽江地震采用了“原址重建”,未选择“易地迁建”。日本阪神大地震多为原地重建,其经验是在抗震上再一次充实了日本的抗震法规。

  在我国工程地质界中,老一辈地质学家谷德振、刘国昌、胡海涛等非常重视开展区域地壳稳定性和山体稳定性研究,为很多重大工程的选址、建设立下了汗马功劳,用我国独创的理论解决了许多独特的重大地质难题。但是,最近十年来,首先是在学科建设上,工程地质学科已被合并(地震地质也是如此),出现了人才危机。其次,以场地为对象的“战术性”工程地质虽得到加强,但以区域地质环境安全为对象的“战略性”工程地质被弱化了,这势必为重大工程建设问题的出现提供了可乘之机。第三,由于理论研究的滞后,人们只得大量借用“洋”方法,但其难以很好地解决中国的地质问题。例如,在西南兴建的大理到瑞丽铁路,将横穿怒江大断裂和高黎贡山脉,如何对这种板块边界的深大断裂和高地温、高地应力山体进行工程地质稳定性评价,进而实施控制和改造,即使是国外的工程地质界也没有现成的理论和方法。近十多年来,工程地质学科过分强调地质工艺或者土木结构,已严重削弱了自身的学科地位,甚至影响到学科的生存。由于与工程地质相关的行政法规和技术标准不足,不仅会因地质问题造成重大的经济损失,而且工程责任事故和重大决策失误将会愈发增多。

  自20世纪70年代板块构造学说兴起以来,地球科学取得了大量理论成果。但是,工程地质学的理论基础并未得到深化和加强,反而出现了理论滞后问题。板块构造学说在解释全球动力方面形成了一套理论体系,但在如何建立重大工程选址地质安全评价理论和方法方面,还有相当大的距离。在近些年的工程建设中,有一种用工程取代理论的趋势,工程建设中出现的地质问题似乎都可通过工程技术来解决;但由于缺乏相关理论依据,尽管资金投入巨大,但效果并不如预期显著。在汶川特大地震灾难中,大量人员伤亡是由于地震触发的滑坡、崩塌所致,也说明了这一问题。因此,必须结合我国的实际情况,加强造山带重大工程地质问题研究,用先进的地震工程地质理论指导工程建设。

  自20世纪70年代板块构造学说兴起以来,地球科学取得了大量理论成果。但是,工程地质学的理论基础并未得到深化和加强,反而出现了理论滞后问题。板块构造学说在解释全球动力方面形成了一套理论体系,但在如何建立重大工程选址地质安全评价理论和方法方面,还有相当大的距离。在近些年的工程建设中,有一种用工程取代理论的趋势,工程建设中出现的地质问题似乎都可通过工程技术来解决;但由于缺乏相关理论依据,尽管资金投入巨大,但效果并不如预期显著。在汶川特大地震灾难中,大量人员伤亡是由于地震触发的滑坡、崩塌所致,也说明了这一问题。因此,必须结合我国的实际情况,加强造山带重大工程地质问题研究,用先进的地震工程地质理论指导工程建设。

  5·12汶川地震后,又引发了颇为激烈的争论,焦点仍然集中在“地震能否预报”、“地震预报应不应该研究”和“如何应对地震灾害”等问题。应当承认,准确预报地震至今仍是有待突破的世界性科技难题。1966年邢台地震后,我国曾组织了大规模的地震地质调查工作,攻关研究地震预测。周恩来总理在邢台地震现场指出:“地震是能够预报的,必须加强预测研究,做到准确及时。”著名地质学家李四光认为地震是可以预报的,主张直接观测地应力变化预测地震,并在广东新丰江和邢台尧山建立了第一批地应力观测站,开展以地震预报为目标的钻孔应力应变连续观测。30多年后,美国庞大的“板块边界观测计划”(PBO)中大量采用钻孔应力应变观测技术。从地震发生的动力学机制而言,地震是地应力长期积累产生的突发事件,地震发生前很长一段时间内有能量积累过程(地震前兆),因此,能否捕捉到地应力及其所产生的地球物理异常现象是解决地震预报问题的关键。综合地应力监测台网的任务就是长期监测地壳应力、地壳变形以及与其相关的地球物理场的变化,分析监测数据,揭示所监测的异常现象与地壳应变能积累的内在联系,进而获取地震前兆信息。遗憾的是,由于我国目前地应力监测台网太稀,在地震预报方面发挥的作用还有待提高。

  地震预报除了前面所述的加强地震地质工作外,还必须强调高科技手段的应用。众所周知,前兆观测是实现短临预报的关键,但现行地震观测体系却并不十分重视前兆观测台网的建设与发展,关键是高端科技手段的应用程度有待提高。大量观测事实显示,在多数大地震发生前,均在震中及其邻区发现过大量与电磁波有关的异常现象,许多国家据此开展了地震电磁卫星的探索研究。俄罗斯先后于1999年、2001年和2006年发射了3颗卫星,用来探测与地震有关的电离层变化信息,探索地震预报信息和预报技术,研究与地震、火山和其他大规模的自然灾害有关的电离层、电磁和等离子体变化等前兆。从20世纪90年代初开始,法国、美国、乌克兰等国家已着手进行地震电磁监测卫星相关研究。2003年,美国发射了一颗重4.5kg的地震卫星,用于研究磁场信号与岩石破裂关系机理,预测地震活动。2004年,法国和乌克兰分别发射了一颗地震电磁卫星,用于研究与地震、火山相关的电离层变化,研究与人类活动有关的电离层活动及引起电离层变化的机理等。目前,美国、俄罗斯、乌克兰、意大利等国以及我国台湾地区,都有发射地震电磁卫星的计划。其中,俄罗斯提出了一个包括两种轨道面、共8颗卫星的全新的电磁卫星星座方案;乌克兰航天局提出由3颗卫星组成地震电磁监测星座。我国也应当在已建地基电磁监测台网的基础上,适时研制和发射地震电磁监测试验卫星,发展地震电磁卫星对地观测技术,将空间手段与地基监测相结合(包括地应力监测),建立天地一体化的立体地震电磁监测系统,这将可能对地震预报起到积极的推动作用。

  汶川地震造成的破坏如此之大,也与人类不合理的工程活动密切相关。地震是一种正常的地球动力作用,而地震造成损失的大小,主要取决于人类的预防和抵御能力。以北川县为例,20世纪90年代县城规模不大,仅分布在城西南一带,后来迅速扩大,新县城也坐落在崩滑体前缘,并横跨活动断裂带。这次地震引发的滑坡几乎毁掉老县城一半,新县城则被巨石崩塌和断裂活动所摧毁。这就向人们提出了工程建设怎么在极端风险下确保地质环境安全问题。而如何来确定极端风险,追根寻底又归结到了对地质基础理论的研究。



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