关于城市防震减灾能力影响因素的探讨

刘莉，谢礼立,

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关于城市防震减灾能力影响因素的探讨

刘莉1，谢礼立1,2

1 引言

城市特别是大中城市是我国人口相对密集，也是政治、经济、科技、贸易、金融、信息和文化相对密集的中心。2004年国务院明确提出要在未来的十五年内（2020年以前）我国基本具备综合抗御6级左右、相当于各地区地震基本烈度的地震能力，大中城市、经济发达地区的防震减灾能力力争达到中等发达国家的水平。这既是体现党中央提出的科学发展观和我国建设小康社会的迫切需要，同时也是实现城市安全，科学建设抗震防灾社会和抗震防灾城市的需要。本文在张风华博士工作基础上，深人开展对城市防震减灾能力的研究，提出一个更加完整合理的测评城市防震减灾能力的理论体系，并从目标层、准则层和指标层三个方面对具体评价指标分别进行了讨论，使其更加科学客观，经得起地震实际考验，以便于我国政府提出的2020年的目标得以实现。

2 城市防震减灾能力的基本概念

一个城市或者地区的防震减灾能力是指该城市或地区所具有的确保地震安全的能力，即使该城市或地区免遭或减轻地震破坏和损失的能力。纵观国内外震害实例，可以看出地震灾害损失主要由直接生命损失、直接经济损失和可持续的损失三部分组成，针对这些特点，本文采用三个准则来判断一个城市或地区对地震的安全性：1）一次地震中人员伤亡的数量；2）一次地震中经济损失的多少；3）震后为了恢复社会正常的生产和生活秩序所必须的时间长短。由此可以看出，一个城市的防震减灾能力主要取决于该城市所具有的减少或免除地震作用下破坏程度的能力。但地震是一个小概率事件，不能为了片面追求高的防震减灾能力而不顾经济投入，两者之间应有一个适当的平衡。一个城市即使有了足够的防震减灾能力，也不能保证地震时无人员死亡、无经济损失、不需要任何恢复时间，而是指这三个要素被控制在社会可接受的程度内，即城市防震减灾能力的强弱是相对于社会可接受水平而言的。

3 城市防震减灾能力的基本框架

城市防震减灾能力评价是一个很复杂、很系统的过程，本文利用层次分析法所具有的系统化、层次化并可将定性分析和定量计算相结合的特点，建立了城市防震减灾能力评价指标体系的层次结构模型，主要由以下三方面构成：1）目标层。处于模型的最高层，它表示城市防震减灾能力评估所要达到的目的；2）准则层。处于模型的次高层，是实现总目标的原则要求，即衡量城市防震减灾能力的三个准则：人员伤亡、经济损失和震后恢复时间；3）指标层。处于模型的底层，它是体现准则的具体内容，从而达到评估的最终目的。指标层包括地展危险性分析能力，地震预报和监测能力、工程性设施抗震防御能力、政治经济社会人文等因素的影响能力、城市灾害管理能力及应急救灾和救助能力六大因素。指标层下又设分指标层，分别是六大因素的主要评价内容。

4 工程性设施抗震能力对城市防震减灾能力的影响

发生地震时，工程性设施的破坏是城市地震导致人员伤亡和经济损失的最直接原因。因此，研究影响城市工程性设施抗震能力的因子和指标并评价其抗震能力至关重要，而城市工程性设施对城市防震减灾能力的影响主要表现为建构筑物、生命线系统和次生灾害三个方面的抗震能力。

通过对多次震害实例的分析、归纳，本次研究将抗震设防情况，建筑年代及建筑结构类型这三个因素作为衡量城市建构筑物抗震能力的主要指标。此外，还根据地震作用下建构筑物保持完好的能力定义一个抗震能力指数，并按强、较强、中等、较差、差五个等级，将其量化后分别取值为1、0.8、0.6、0.4、0.2。数值愈大表明抗震能力越好，越小则结构的抗震能力越差。

生命线系统包括（供电系统、供水系统、供气系统、通讯系统和交通系统）是影响城市防震减灾能力的又一主要因素。如果生命线系统在震后保持连续的有效性和完整性，就能减少或避免因生命线系统破坏引起的火灾、爆炸、泄露等次生灾害，同时又可以在震后的救护和恢复上作中能发挥重要的作用。1995年阪神地震中，供水、供电等生命线系统严重破坏，使得电器短路、煤气泄露造成火灾，烧毁加万平方米的建筑，许多人葬身火海。1976年唐山地震中，96%的邮电建筑倒塌，83.9%的通讯设备被砸坏，使得震后6 h才与中央政府取得联系，丧失了震后紧急救援的大好时机，而交通断绝也使得伤员救护、卫生防疫等工作极为困难，造成了巨大的人员伤亡。由此可以看出，一种生命线系统的机能制约着相关生命线系统的机能，某种生命线系统的严重震害可能导致其他生命线系统处于半瘫痪甚至瘫痪状态，即各个生命线系统之间存在着相互影响和制约的关系。

此外，在地震中可能诱发的地质次生灾害类型也很多，如地基失效和山坡失稳产生的崩塌、滑坡、滚石等，这些都会极大的影响地震时场地的安全。而地震时由于地基土的物理性质发生变化而导致的地基失效则会使地面沉降或丧失承载能力，从而造成建筑物地基破坏或其他问题，如公路、铁路或桥梁破坏。它不仅能造成经济损失，而且会影响震后救灾。

同时，火灾、洪水等次生灾害也影响着地震所造成的各类损失数量。尤其是火灾，它是地震发生后最大的潜在危险之一，在某些情况下，如果不及时处理的话，将会导致一场重大火灾。1906年旧金山地震后，火灾造成的损失估计是地震全部直接破坏造成损失的80%。另外，地震导致的水灾、毒气泄漏、扩散和放射性污染也极大的影响着地震所造成的人员伤亡、经济损失以及震后的恢复时间。而加强这些结构的抗震性能就能大大的提高城市的地震安全性，有效地减少损失。

5 影响城市防震减灾能力的其他因素

5.1 地震危险性能力

在城市地震中，强烈地震动和由此引发的地震地质灾害为造成人员伤亡和经济损失的主要客观原因，而了解城市地震地质环境就是抵御地震侵袭的有效手段。对于城市来说，国家颁布的地震区划图不能用于预测小范围内的地震破坏作用，只能采用地震小区划或城市活断层勘探来预测某一城市范围内可能遭遇的地震破坏作用的分布。这样，地震危险性分析在城市抵抗地震灾害方面就起到了非常重要的作用。首先，它可以为一般工程和重大工程（例如大型水坝、核电站等）的抗震设计提供设计地震动参数，以保证建构筑物具有适当的抗震能力抗御地震，从而减少人员伤亡和经济损失。其次，它可以提供地面破坏、滑坡崩塌以及地基失效的危险区划图，为城市土地利用规划的制定提供基础资料，使重要的建构筑物和居民集中区避开这些地区。另外，地震小区划的制定也可以为震害预测和防灾救灾措施的制定提供基础资料，有利于政府在震前和震后采取适当的措施来减少地震所造成的损失。所以，地震危险性分析工作的完善与否对城市防震减灾能力起着极大的作用。

5.2 地震预报和监测能力

地震预报是指通过对地震发震机制、发震过程以及地震前兆的研究，对地震发生的时间、地点、强度的进行预报，它的对象就是可能产生重大社会影响的破坏性地震。在实际工作中，通常按照预报的时间尺度分为长期（几年至几十年）、中期（一年至几年）、短期（半个月至一年)、临震（几天至半个月）和震后趋势预报五个阶段。其中，短临预报和震后趋势预报极大的影响着民众的生命安全和社会经济损失。1975年辽宁海城地震成功预报，极大的减少了直接由于房屋倒塌造成的人员伤亡，从而证实了临震预报对减轻灾害损失的有效性。

地震监测是在地震发生后对地震震源位置、发震时刻和震级等地震基本参数进行确定，并通过对这些地震参数的确定来进一步了解地震发生的时空强规律及其趋势。地震监测有两方面的功能，对小震的监测可以为地震预报提供一定的数据作为参考，而对中强以上地震的监测预报则对减少地震损失起到很积极的作用。如768工程中的6个台网正式投人观测以来，在多次中强以上地震的速报及震后预报中发挥了显著作用，特别是1984年5月江苏南黄海6.2级地震及1988年11月云南澜沧7.6级大震后，迅速定出了震中，为抗震救灾起了积极作用。

由此可见，对一次重大灾害性地震，无论是震前大范围内政府防灾规划的制订还是震后政府的应急救助都是围绕着对该事件的预报和监测进程而开展和深人的。在这一意义上，地震预报和监测已成为整个社会对灾害性地震反应行动的前提。

5.3 政治、经济、社会、人文等因素的影响能力

无数震害实例表明，城市在地震中所受到的灾害损失与城市本身的一些属性息息相关，具体概括起来可分为城市的政治状况、经济情况、社会和人文环境的影响四个方面。

城市是一个地区政治、经济和文化的中心，灾害带来的损失不仅全面影响城市经济、文化、交通等各个领域，还波及到全地区乃至全社会，城市的政治和文化级别越高，社会影响力越大，它带来的影响就越深远。同样，城市经济水平的高低对地震造成的灾害损失也有很大的影响，在同样的灾害条件下，受灾地区社会财富多而集中，灾害的损失就会更加严重。

人们一般认为，强烈地震造成人员的伤亡数量一般与震级、烈度成正比。即震级、震中烈度相近的地震，人员伤亡数量似乎应该相近，但事实并不尽然。地震中人员伤亡数量的多少与人文因素密切相关，特别是人口密度似乎成为伤亡数量多少的一个重要因素，以地震烈度≥VIII的面积计算，唐山、邢台、通海的人口密度远远大于炉霍，它们在地震中造成的平均单位面积死亡率分别高于炉霍的23倍、9倍和5倍以上。而在同一次地震中不同年龄阶段的人员死亡率也有着明显的差别，相对于中青年来说，儿童和老年人的死亡率比较高，同时，群众接受到的防震避震知识也是避免人员伤亡的重要因素。

值得指出的是，一个城市政治、经济、社会和人文资源状况对防震减灾来说是一把双刃剑。一方面由于人口和社会财富的集中会加剧城市的地震损失，另一方面，一个完善的政治经济体制，充足的财源有利于改善社会的防震减灾体制和增强社会的防震减灾能力，所以在分析城市的政治，经济和人文资源情况时，必须对这正反两方面的因素加以统一考虑。

5.4 城市灾害管理能力

一个城市所具备的防灾体系和制度是其开展防震减灾工作的组织保证。只有政府的指挥系统有效运转，才能保证将灾害损失减小到最低程度。在阪神大震灾中引起公众广泛批评和讨论的是，各级政府在震后反应迟缓，最初几天行动不力，不能有效的安排抢险救灾行动，客观上加重了灾害损失。

同时，加强法制建设，依法进行防震减灾工作，规范政府和民众在防震减灾方面的行为，让每个城市在国家防震减灾法规的基础上，根据自己城市的特点，建立一些防震减灾法规条例，使之既可以在震前针对地震可能造成的城市地震灾害起到防护作用，也可以在震后进行救灾时保证救灾工作的顺利。而对人民群众进行的地震科普知识和防震减灾知识的宣传教育，则能够提高人们对地震的警觉程度以及处理险情和自救互救的能力，改善临震时的心理状态，最大限度地减少人员伤亡。1960年摩洛哥地震死亡达1.31万人，其原因之一就是人们防震意识淡薄，感知地震后仍继续睡觉造成的。1995年阪神地震中，淡路岛由于开展了自救互救工作，大大减少了人员伤亡，而神户市的居民则仅依靠等待政府的救援，因而伤亡惨重。

另外，大型厂矿企业和各个社区的防灾规划在组织和实施防灾救灾行动方面也能起到积极的作用。建立基于基层考虑的各级防灾组织，预先设立避难和救灾据点（政府办公楼、体育馆、学校、公园），使得震后民众可以在基层组织的领导下防灾避灾，减少不必要的损失。

5.5 城市应急救灾和救助能力

城市在地震后的工作重心主要是震后紧急救助和震后城市正常功能的恢复，它们之间并没有明确的时间界限，城市功能的恢复可以在紧急救助的基础上同步进行。

依法做好地震应急救灾工作是减轻地震灾害的关键性环节。一旦地震发生后，应能迅速建立起应急工作的指挥组织，抢救被埋压的人员，对受伤的人员进行医疗救护，做好灾区居民的疏散和安置，运送和分发救灾物质，这些措施都能够极大地减少人员伤亡和经济损失。从众多的国内外地震事件的处理可以看出，应急工作不及时、不恰当会引起相当的混乱从而加重地震引起的灾害；反之，及时、有效的应急工作可以减少或避免很多损失。

城市的恢复重建能力主要与城市的政治地位、经济情况、地震保险情况以及人员素质等多方面因素有关。震害实例表明，即使造成损失十分接近的两个地震，由于发生地震的城市和地区不同，救灾工作中投人的人力、物力是大不一样的，越是大城市、发达地区，各界投人的救灾力量就越大，这主要是由于大城市和发达地区担负着国家经济发展的主要任务，同时人口密集、各方面政治经济影响很大，必须尽快使震灾得以恢复，避免其对周围地区乃至全国产生不良的辐射作用。此外，如果一个城市自身经济状况良好，人口密集，工程建筑抗震能力高，那么，在恢复重建的过程中，可利用的资源相对来说也较多，这些都可以极大的促进恢复工作的顺利进行。同时，地震保险现已成为防灾、抗灾、救灾和震后恢复工作的一个不可缺少的环节，实施地震保险对生产的持续发展，减少民众损失，特别在重大地震灾害事故发生以后，对稳定社会、安定人心具有重要的意义，有助于城市的恢复建设。

6 结论

本文总结了影响城市防震减灾能力的各种影响因素，从中可以看出，一个城市的防震减灾能力受到多方因素的制约，但只要对这些因素进行合理的完善和加强就可以最大程度地减少地震对城市造成的各类损失，提高城市抗御地震的能力。因此，我们就需要进一步综合各类学科的特点优势，协调各种城市生活生产关系，以完善城市防震减灾体系，加强城市抗震薄弱环节，减轻地震灾害损失，不断提高城市防震减灾能力。

【作者单位：1. 中国地震局工程力学研究所2. 哈尔滨工业大学】

（摘自《世界地震工程》2008年1期）