城市直下型地震灾害与减灾策略

姚兰 张芝霞

城市直下型地震就是在城市及近旁发生的地震，地震的震源往往就在城市区域的下部或者其附近。这一名词是日本学者提出来的。城市直下型地震，尤其是大地震产生的巨大破坏力对城市建筑物、构筑物及相关设施的损毁非常严重，造成的灾难也极其惨烈，是城市安全的最大威胁。

城市直下型地震灾害案例

1906年4月18日，美国旧金山发生8.3级地震。地震不仅造成房倒屋塌，由于供水系统遭到破坏，无法扑灭大火，熊熊烈火烧了三天三夜。除旧金山外，周边的城市也遭受强烈地震的破坏，造成700多人遇难，25万人受伤，是美国最有影响的地震灾害。

1923年9月1日，在日本的横滨和东京一带发生的关东大地震，其震中在附近的相模湾内，震级为7.9级，因震死亡人数达14.2万人，其中逃到东京下町的一个空地上避难的4万人被大火围困活活闷死。日本总结关东大震灾的惨痛教训，于1961年颁布《灾害对策基本法》，并将每年9月1日定为全国“防灾日”，每年举行全国范围的综合防灾演练。

1976年7月28日，唐山发生7.8级大地震，震中位置就在唐山市中心，是发生在我国大陆地区一次典型的城市直下型地震。地震发生在深夜，96%的建筑物、构筑物被毁，一座百万人口的工业城市瞬间变成一片废墟。地震造成24.2万人罹难，16.4万人重度伤残，直接经济损失达100亿元人民币，是新中国成立以来人员伤亡最惨重的一次地震灾害。

1988年12月7日，前苏联亚美尼亚加盟共和国境内发生了7.1级强烈地震，震中位于该共和国第二大城市列宁纳坎市内，是苏联遭遇的最严重的地震灾难。地震造成约10万人遇难，50万人无家可归，震区80%的建筑物被毁，经济损失达100亿卢布。

1994年1月17 日凌晨，美国洛杉矶发生北岭6.7级地震(图1），震中区30公里范围内的高速公路、高层建筑或毁坏或倒塌，煤气、自来水管爆裂，通信中断，火灾四起，直接和间接遇难58人，受伤600多人，财产损失300多亿美元。

图1 1994年美国加州北岭地震中高速公路桥垮塌

1995年1月17日，位于日本国关西兵库县南部的淡路岛发生了7.3级的地震。因受灾范围以兵库县的神户市、淡路岛以及神户至大阪间的城市为主，本次地震又称神户大地震、阪神大地震。由于震中区及其周边城市人口密集，地震又在清晨发生，本次地震造成6434人遇难，43792人受伤，经济损失1015亿美元。城市功能在地震中严重受损，震后大范围停电、停水、通信中断，高架桥毁坏，煤气管道破裂、燃气泄漏引发火灾。另外，此次地震还对日本政坛造成了一定的冲击。

1999年8月17日，在土耳其西北部伊兹米特地区、人口聚集的城市发生7.4级地震，造成17997人遇难，42442人受伤，直接经济损失200亿美元。

2003年12月26日，伊朗巴姆郡发生6.3级地震。地震不仅造成2.5万人死亡，还摧毁了世界遗产名录巴姆文化中的巴姆古城。

2010年1月12日，海地发生7.0级大地震，震中距离其首都太子港16千米，地震摧毁了包括总统府和联合国维和部队驻地在内的数百栋建筑，破坏了人们赖以生存的生产生活设施，造成包括我国8名维和人员在内的31.6万人遇难，30万人受伤，130万人无家可归。地震使海地经济陷于崩溃境地，经济损失达10多亿美元。

2011年2月22日，新西兰第二大城市克莱斯特彻奇(又名基督城）发生6.3级强烈地震，地震不仅造成182人遇难，还使得克莱斯特彻奇的地标建筑英国国教大教堂拦腰断塌。

2015年4月25日，尼泊尔发生8.1级地震，震中位于其第二大城市博克拉，是著名旅游胜地。地震不仅造成近8000人遇难，还严重损毁文化古迹。世界文化遗产杜巴广场上三分之二的建筑物倒塌，达拉哈拉塔在地震中完全倒塌。加德满都老皇宫主墙开裂、部分坍塌。博大哈佛塔顶部开裂，帕坦王宫广场受损严重。

另外，发生在城市的小地震也会造成大灾害。地震造成的灾害大小与地震震级和震中位置密切相关，发生在城市的直下型地震，震级虽然不大却能造成较大损失。1960年2月29日，摩洛哥阿加迪尔城发生5.8级地震，造成该城市旧城区所有房屋倒塌，新区也有50%～80%的房屋遭到破坏，地震造成1.31万人死亡，1.2万人受伤，经济损失达1.2亿美元。2005年11月26日江西九江—瑞昌发生5.7级地震，造成17人死亡，20人重伤，震区移动通信一度中断。南昌市多处自来水管破裂涌水。受本次地震波及影响的湖北省阳新、武穴、蕲春三地学生在避震疏散时发生踩踏，造成103名学生受伤，其中7人重伤，地震造成的直接经济损失高达10亿元人民币。

城市直下型地震灾害的主要特点

一是城市大量房屋建筑遭受破坏或损毁。

二是城市人口密集，人员伤亡严重，救援难度大。

三是城市功能受损。供水、供电、供气及交通、通信等生命线枢纽设施一旦受损或毁坏，会发生连锁反应，从而导致城市功能失常、无法正常运行。

四是次生灾害严重。城市往往是地震次生灾害源聚集的区域，各种易燃易爆或剧毒物品的生产和储存在遭到地震破坏时都会产生严重次生灾害。1906年美国旧金山大地震、1923年日本关东大地震、1995年日本阪神大地震均引发火灾，导致人员伤亡数量骤增。

五是人类文化遗产被毁。城市特别是大城市往往也是人类文化遗产发源地和聚集地，城市直下型地震造成文物古迹严重损坏或损毁，损失常常是无法估量的。如新西兰地震中被损坏的百年大教堂至今尚未修复，西安小雁塔在地震中失去了3层塔尖等等。

城市直下型地震灾害严重的主要原因

城市直下型地震之所以损失巨大、社会影响深远，其主要原因如下:

一是在城市化进程中，城市人口数量多且密度大，一旦发生地震人员伤亡大，如我国唐山大地震中遇难人数超过20万。

二是城市集中了各类经济要素、社会财富占有量大，经济损失大。例如1995年日本阪神大地震造成的经济损失超过1000亿美元。

三是城市直下型地震引发次生灾害的源头多、涉及范围广，比如供电、供气、供水等城市生命线工程网络化集约化程度越来越高，各类易燃、易爆危险源多，一旦遭受地震破坏或失控，会产生一系列连锁反应，导致整个城市功能的丧失或瘫痪，加重地震灾害损失。如1923年关东大地震，地震损坏供水系统，火灾无法扑救；阪神地震中桥梁断裂，导致列车出轨，城市交通瘫痪等等。

四是城市化进程中形成的“城中村”及“老城区”，这些区域老旧房屋的抗震性能薄弱，一旦遭遇城市直下型地震就会成为地震重灾区。如2011年新西兰6.3级地震，位于老城区房屋倒塌或严重受损，从而造成严重的人员伤亡和财产损失。

五是社会公众防震避险意识薄弱。由于大地震发生概率小，社会公众防震避险意识往往比较薄弱，遇到突发地震灾害时，往往惊慌失措，导致不必要的伤亡。如2005年江西九江5.7级地震时，多人因避震不当受伤并有20多人重伤；受2008年汶川8.0级特大地震波及，西安市因震死亡的27人基本属意外，其中有7人是受惊吓跳楼逃生而不幸身亡的。因缺乏地震应急避险常识造成的意外伤亡，常常让人唏嘘不已。

城市直下型地震灾害风险防范

据有关资料显示，我国有41%的国土、一半以上的城市位于地震烈度7度及以上地区，大部分城市存在发生破坏性地震的潜在危险，如何有效防范化解城市直下型地震灾害造成的损失，是维护城市安全的又一重大课题。

通过地震现场考察研究，科学家们发现，地震发生时，活动断层错动的地带往往呈带状分布(图2），而且其影响宽度是有限的，震中区地面建筑直接损坏区域也是呈条带状分布，只要建筑物避开这些地带，就可以大幅减轻地震的破坏，从而减少人员伤亡和财产损失。比如， 1994年美国加州洛杉矶北岭地震后，当地政府将1972年初通过的“特别调查带”法案修订为《地震活动断层划定法案》，规定活动断层正上方及邻近地区的建筑要避让50英尺的具体要求。日本也制定了《活动断层法》，规定“在离断层线一定距离的范围内不许建设或建设时必须采取一定对策”。我国的《建筑抗震设计规范》规定，建设工程场地内存在发震断裂时，根据建筑物的重要程度和类型，采取不同的避让距离。

图2 2021年5月22日青海果洛州玛多县7.4级地震现场

国内外震灾经验证明，有效防范化解城市直下型地震灾害风险，首先需要“地下搞清楚”，也就是开展城市活断层探测，查明城市及附近可能引发地震的断层活动性及其分布，科学合理规划城市建设。基于我国城市遭遇地震灾害及活动断层分布现状，2000年开始，中国地震局组织实施了《城市活动断层探测与地震危险性评价》项目。经过近二十年的持续工作，相继开展了大中城市及重点县区活断层探测工作，判定断层位置、活动性及其发震危险性，为经济社会发展和土地规划利用提供了科学依据。银川市政府按照城市活动断层探测成果，在银川市沿活动断层带设计了一条宽约200米的绿化带，不允许在带内新建用于生活、学习和工作的建筑，并竖立“地震活动断层避让牌”，用醒目的标志告诉民众，脚下的地震活动断层在哪里，应该怎样避开和减小这类断层潜在的危害。太原市依据活动断层探测成果，将原先西扩的城市规划改为东扩。兰州市位于黄河河谷中，建设用地寸土寸金，通过城市活断层探测项目的实施，否定了有两条活动断层穿过市区的判定意见，为兰州城市增加了16200亩建设用地。

其次是“地上建结实”。贯彻执行建设工程抗震相关的一系列国家强制性标准。比如“第五代地震区划图”确定的抗震设防标准，是保障建筑物抗震设防达标的根本所在，也是房屋建筑实现“大震不倒、中震可修、小震不坏”的抗震设防目标的根本所在。同时还应按照《建设工程抗震管理条例》等法规开展更细致和更有针对性的工作。对于特别重要的工程，例如核电站、大型水电站等，应专门针对地震环境和设防参数开展工作；在地震风险较高的地区综合考虑减灾效益、积极推动减震隔震等新型抗震技术的应用，对已建成建设工程开展抗震鉴定，并按鉴定结果进行抗震加固等等。

三是在城市化进程中加强科学规划，避免“摊大饼式”无序扩张，推动中小城市建设，降低城市人口密度，保障城市功能安全。通过城市灾害风险普查，摸清城市直下型地震潜在风险及其次生灾害源，采取有效措施，防范城市地震安全风险。

四是“公众搞明白”，也就是通过防震减灾宣传教育和地震科普传播活动，让广大社会公众学习和掌握地震科普知识及地震应急避险技能，防震减灾意识不断得以提升，积极防范化解地震风险。2021年8月15日中国应急管理报头版刊文“防灾减灾科普宣传，抓和不抓大不一样”指出，在应对近期强降雨及台风“烟花”过程中，浙江、贵州、湖南等地成功避让多起泥石流、滑坡等自然灾害，事后总结一条经验就是加强对基层群众的宣传教育，强化监测、及时预警、尽快转移，从而避免了群死群伤悲剧的发生。面对突发地震事件也一样，让大家平时通过学习了解防震减灾的知识，积极参加地震应急演练，掌握地震应急避险技能，当地震突然发生时，才不会惊慌失措，并采取恰当的应急避险措施，保护自身安全的同时，积极参与抗震救灾工作，有效减轻地震灾害损失。

五是城市灾害应急救援准备，要坚持从最坏处着想，充分储备应急物资、做好救援方案，构建以科技为支撑的应急平台体系和应急通信网络，形成统一指挥、协调联动的大应急指挥格局，从“万一”做应急救援准备，确保城市遭遇地震等突发灾害时，民众能够获得全方位救助，为人民生命财产安全保驾护航。

历史经验告诉我们:生活在现代化城市中，不仅要有融入现代科技、享受各种现代化服务的能力，也不能忽视防灾减灾知识的学习和应急避险技能的掌握，这样才能在遇到突发灾害事件时为自己和家人的生命安全多一份保护！