近20年来美国旧金山湾地区在地震安全防范方面的行动进展＊

赵纪东 王艳茹 编译

（中国科学院兰州文献情报中心，兰州 730000）

1 地震的可能性

在1989年洛马普列塔地震之后，一些科学家会定期评估旧金山湾地区的地震风险。目前，分析认为，未来30年内，旧金山湾地区遭受一次或多次破坏性地震（≥6.7级）袭击的概率为2／3。

1989年以后，众多研究为确定地震发生的可能性提供了大量新信息。采用机载激光成像技术，地质学家完善了地震断层图，从而发现了海沃德（Hayward）、圣安德烈斯和旧金山湾地区其他活断层的史前地震的滑移时间和位移的新证据，并估算出了这些断层在过去几千年来的位移量。使用数百个连续监测的GPS接收器和其他天基设备，地球物理学家已经获得了地壳板块运动的更清晰图像，这些板块的运动导致断层带内应力积累，从而使其在地震中发生破裂。

目前，加利福尼亚地震局使用由USGS、加利福尼亚地质调查局（California Geological Survey）和南加州地震中心共同绘制的全州地震概率图来估算地震的潜在损失，并为住宅地震保险设定保费。

2 认识地面震动并绘制灾害图

在洛马普列塔地震中，近70%的生命和财产损失源于强烈的地面晃动，社区管理人员和科学家们很快就认识到了，需要更好地了解旧金山湾地区最危险的区域。针对洛马普列塔地震，加州立法机构通过了《1990年加州地震灾害编图法》（California Seismic Hazards Mapping Act of 1990），在制定有关土地使用和开发的决策时，需考虑地震灾害，从而协助市县保护公众健康和安全。该法案建立了全州范围内的城市编图计划，以此来确定易于发生剧烈晃动和地面破裂的潜在区域。旧金山湾地区地震灾害图是USGS国家地震灾害图的一部分（National Seismic Hazard Map），以此为基础，相关专家正在修订将于2018年出台的国际建筑规范和国家公路桥梁法则的有关条款。

3 地面塌陷

地面塌陷（指岩石崩塌、滑坡和液化）在地震中对当地的破坏力远远超过晃动本身。洛马普列塔地震期间，地面塌陷造成的损失约占地震总损失的2%。当地面强烈晃动时，饱含水的未固结的砂质沉积物会发生液化，可能导致地面下沉、倾斜、变形或破坏建筑物和桥梁，以及地下煤气管道和水管的破裂、地表破裂。

从1989起，USGS联合联邦紧急事务管理局（Federal Emergency Management A－gency，FEMA）、太平洋天燃气和电力公司（Pacific Gas and Electric Company）、旧金山公用设施委员会（San Francisco Public U－tility Commission）、奥克兰（Oakland）市和其他机构，共同绘制了可能发生液化破坏的区域图。

4 近实时地震信息

洛马普列塔地震发生后，加州地震监测网的管理人员同意实时整合数据，从而创建了加州综合地震台网（California Integrated Seismic Network，CISN）。CISN在几分钟内就能确定地震的位置、震级，并绘制出震动图，以此表征跨区域的震动模式，从而帮助社区领导组织应急人员，进行救灾工作。USGS也通过网页“你感觉到了吗？”（Did you feel it？）的在线反馈，绘制了旧金山湾地区不同地点的震动烈度图，据此评估当地的地震烈度（而非参照震动图）。这两张图都能帮助紧急救援者快速地确定哪些是破坏最严重、最需要救援的地方。

2005年，USGS联合加州交通运输部（Department of Transportation，DOT）创建了地震灾害分析系统（ShakeCast），用以估算晃动程度对特定结构造成破坏的可能性，从而协助DOT在地震后按轻重程度检查桥梁。

2010年，USGS发布了全球地震响应快速评估 （Prompt Assessment of Global Earthquakes for Response，PAGER）系统，用于快速估算地震中的死亡人数和经济损失。PAGER为每一个具有潜在破坏性的地震分配颜色代码，来表征地震所需的紧急响应程度。

实际上，技术进步将可以在几秒内计算出地震的位置和震级，进而告知一些尚未出现晃动的区域，这是形成地震早期预警系统（Earthquake Early Warning System）的基础。目前，该系统正由USGS、加州大学伯克利分校、加州理工学院和华盛顿大学共同开发。该系统将在强震前向公众和社区管理者发出警报，以便他们采取各种行动，如打开消防门、停运火车等。

5 地震情景和准备

虽然科学家无法准确预测破坏性地震发生的时间，但能估算给定区域内潜在地震的破坏性影响，并与工程师一起评估预期的财产和生命损失。USGS科学家与众多机构和组织共同致力于预测未来地震对区域和国家层面的可能影响，包括海沃德断层地震和1906年旧金山地震重演时的应对处置演习。

在洛马普列塔地震中，由于地区基础设施性能较差，旧金山滨海区的软层建筑（指第1层支撑力不足的建筑）的倒塌非常严重。根据USGS地震风险模型，一些城市需要强行改造易于倒塌的无钢筋的砖石结构建筑以及 “软层”建筑。

USGS还与当地机构合作评估旧金山湾地区的公共事业和运输通道的地震风险。USGS与旧金山公共事业委员会共同绘制了圣安德烈斯断层的精准位置，以便能更灵活地改造旧金山半岛的赫奇赫奇高架渠（Hetch Hetchy Aqueduct）和 输水系统。USGS与经营公共轨道交通系统的旧金山湾地区快速运输（Bay Area Rapid Transit，BART）公司合作，估算了海沃德断层地震可能产生的滑移量，以及对BART穿越断层的隧道的影响。

6 地震灾害信息的传播

自1989年洛马普列塔地震之后，USGS及其合作者们纷纷加大力度，更好地向公众传播地震灾害信息。广泛流行的 “在地震国家落地生根”（Putting Down Roots in Earthquake Country）的教育手册，已被翻译成西班牙语、汉语、越南语和韩语。所有版本均发布在网上（http：∥earthquake.usgs.gov／regional／nca／prepare／index.php）。 在美国其他地震活跃区，如安克雷奇（Anchorage）、阿拉斯加、盐湖城、密苏里州东南部和田纳西州西北部的新马德里地区，这些手册也被争先模仿。