美国国家地震减灾计划简介

张晋辉　高小跃　崔满丰

摘要美国国家地震减灾计划（NEHRP）是美国提升国家减灾能力建设，改进城市建筑物和生命线工程抗震安全性的国家协调计划。2021年12月21日，美国国会研究服务部（ CRS）发布了“美国国家地震减灾计划简介”报告。报告梳理了美国国会自1997年实施美国国家地震减灾计划以来的发展脉络以及当下国会继续实施该计划面临的主要问题。本文介绍了该报告的主要內容，为及时了解美国地震减灾工作提供了政策参考，对地震行业和相关减灾领域的研究具有重要的参考价值。

关键词美国国家地震减灾计划；NEHRP；简介

中图分类号： P315文献标识码： A文章编号：2096-7780（2023）04-0179-06

doi：10.19987/j.dzkxjz.2022-074

The National Earthquake Hazards Reduction Program：Issues in brief

Zhang Jinhui1， 2），Gao Xiaoyue1），Cui Manfeng1）

1） China Earthquake Networks Center， Beijing 100045， China

2） Development Research Center of China Earthquake Administration， Beijing 100036， China

Abstract The National Earthquake Hazards Reduction Program （NEHRP） is a national program to improve the seismicsafety of urban buildings and lifeline projects. The Congressional ResearchService （CRS） released a report entitled“The National Earthquake Hazards Reduction Program （NEHRP）：Issues in brief”on December 21，2021. The reportreviewsthedevelopmentoftheNationalEarthquakeHazardsReductionProgram （NEHRP） sinceitwas implemented by the U.S. Congress in 1997，and the main problems thatCongress faces in continuing it. This paper introduces the main contents of the report，provides policy reference for timely understanding of earthquake disaster reduction in the United States，and has important reference value for earthquake industry and related disaster reduction research.

KeywordsNational Earthquake Hazards Reduction Program; NEHRP; issues in brief

引言

美国国家地震减灾计划（National Earthquake Haz-ards Reduction Program，NEHRP）是美国以立法形式制定的国家协调计划，旨在认识地震灾害并减少美国的地震风险。该计划对提升美国综合减灾能力，改进城市建筑物、生命线设施的地震安全性及提高居民生活质量具有重要的意义。美国现有50个州的部分地区及哥伦比亚特区，都在不同程度上受到地震灾害及其相关的风险影响。每个地区的地震风险是由地震的频率和规模，以及易受灾害影响的人口、基础设施和经济活动所决定的。阿拉斯加是最容易发生地震的州，几乎每年都会经历一次7.0级地震，自1900年以来，平均每13年会发生一次8.0级地震。阿拉斯加地震可能引发破坏性的海啸，这对阿拉斯加、华盛顿、俄勒冈州、加利福尼亚州和夏威夷尤具威胁。加利福尼亚州的地震风险最大，因为该州地震频繁，地震会影响其密集的建筑环境和人口。1994 年发生在洛杉矶、文图拉、奥兰治和圣贝纳迪诺县的北岭6.7级地震是美国损失第三大的灾难。美国国会于1977年通过《减少地震灾害法》（ P.L.95-124），将《美国国家地震减灾计划》确立为美国减少地震灾害的协调计划，最近于2018年重新修订该法案（P.L.115-307）。指定4个联邦机构负责地震灾害和减少风险相关工作：美国地质调查局（ USGS）、国家科学基金会（NSF）、联邦应急管理局（ FEMA）和国家标准与技术研究院（NIST）。这些机构执行 NEHRP 的4项主要活动：

（1）制定有效的地震减灾措施；

（2）推动减灾措施的实施；

（3）提高对地震及其影响的认识；

（4）继续建设国家先进地震系统（由 USGS 运维的全国性地震台网）。

现今在 NEHRP 指导和协调下，4个联邦机构负责开展减轻地震灾害风险的相关活动。关于每个机构的职责概述，见表1。

2018年 NEHRP 的重新授权并没有改变该计划的总体结构，但确立了新的优先事项。例如，强调推进地震预警系统和促进社区应对地震的韧性，采取各种行动以增强社区的韧性；根据当地的地震危险建造抗震结构，以及设计功能性抗震结构，这意味着这些结构可以在地震后继续发挥作用。自重新授权以来，NEHRP 在地震预警、社区韧性和基础研究等方面取得了显著进展。如“ShakeAlert”地震预警系统在加利福尼亚州、俄勒冈州和华盛顿州建立并运行，在地震发生后提供警报，以保护公众和财产免受震灾影响。NIST 和 FEMA 提供了建设和改造建筑物结构的信息和工具，以提高结构抗震能力和功能恢复。NSF 和 USGS 持续提供研究支持，启动新的研究项目，这些项目由 NSF 各部门或代理机构资助。

经过40多年的实施，NEHRP 对于增强美国综合减灾能力，提升城市建筑物和生命线设施的地震安全性和提高美国公众的生活质量具有很大的促进作用和指导意义。2021年12月21日，美国国会研究服务部（ CRS）发布“美国国家地震减灾计划简介”报告[1]。报告梳理了美国国会自1997年实施 NEHRP 以来的发展脉络以及当下国会继续实施该计划面临的主要问题。本文编译和介绍了该报告的主要内容，希望为地震行业和相关减灾领域研究人员及时了解美国地震减灾工作状况提供信息参考。

1 1977年以来 NEHRP 的主要变化

1977年，美国国会通过了《减少地震灾害法》，指导总统制定国家地震减灾计划，以减轻美国的地震灾害，推动实现下列目标：

（1）建设抗震建筑；

（2）地震预测、地震灾害风险识别和评估；

（3）制定和推广土地使用和建筑规范；

（4）开展地震应急准备、预防、响应和恢复活动；

（5）开展研究以增加地震灾害和风险知识，降低地震灾害风险，处置地震预测结果，确保保险可用性，控制地震事件。

为实现这些目标，该法案授权 USGS 和 NSF 进行拨款。除了这些具体授权之外，美国国会没有明确一个领导机构或具体行动。1979年，FEMA 成立。1980 年，美国国会修订《减少地震灾害法》，明确 FEMA 为牵头机构。2004年，美国国会修订《减少地震灾害法》指定 NIST 为牵头机构。USGS 和 NSF 在 NEHRP 中的作用最初集中在认识和预测地震的研究上。然而，地震预报被证明是无法解决的，NEHRP 从1990 年开始将其工作重点转移到认识、监测、评估、发布预警和应对地震上。2018年删除了《减少地震灾害法》中与地震预测相关的描述。美国国会在1990年、1997年、2000年和2004年重新修订了 NEHRP，并以多种形式调整了该计划的工作重点和监督方式。

1990年，修订《减少地震灾害法》：①规定 USGS 研究断层和地震，以确定地震频率，提供地震灾害评估，并进行抗震结构的研究和开发；②要求 USGS 建立一个国际地震信息交流中心，运行一个国家地震台网，继续地震预测工作，并与 NSF 进行地震灾后调查；③明确 NIST 为建筑物和生命线工程（即基本公用事业和运输系统）制定抗震标准；④成立了一个 NEHRP 咨询委员会，报告 NEHRP 活动进展并提供建议；⑤明确科学和技术政策办公室（ OSTP）研究和报告跨机构间的合作状况。

1997年，修订 NEHRP：①要求 USGS 建立一个实时地震预警系统原型；②允许 NSF 使用商业捐款为幼儿园至12级学生制作地球科学教育材料；③要求 FEMA 研究和评估国家地震应急培训能力。

2000年，修订 NEHRP：①指导 USGS 建立一个国家先进地震研究与监测项目和一个地震科学研究咨询委员会；②指导 NSF 建立地震工程模拟网络（NEES）项目，以研究地震对结构的影响，并开发抗震结构的改进设计。

2004年，国会颁布了 P.L.108-360并设立了一个跨机构协调委员会（ ICC）和一个地震减灾咨询委员会（ ACEHR）。ICC 由 USGS、NSF、FEMA、国家科学技术研究院、白宫科技政策办公室、以及管理和预算办公室组成。

2 2018年《NEHRP 重新授权法》

2018年《NEHRP 重新授权法》保持了计划的完整性。要求4家协调机构进行更多的监督，制定管理规划和战略规划，以加强协调、合作和针对目标方面计划的有效推进（图1）。该法加强了对地震预警系统和抗震建筑的重视程度，并要求为社区韧性提供有力支持，例如在地震发生后继续发挥作用的抗震结构和能够有效应对地震事件并能从中有效恢复的社区。

2.1 对调查结果、目的和定义的修改

从20世纪90年代开始，NEHRP 的活动从地震预报转移到地震发生后的地震预警。2018年《NEHRP 重新授权法》通过在法案中删除对地震预测的描述来突出这一变化。例如，法案第2节修改了国会调查结果部分，删除了地震学研究和地震预测之间的联系，代之以“加强地震学研究可以提供全面实施有效地震预警系统所需的科学知识”；将韧性（ Resilience）的概念引入地震灾害，引用了国家研究委员会的一项研究，其目标是实现国家地震韧性；在现有的减少生命和财产损失的目的之外，增加了提高社区韧性以应对未来地震的目的。将社区韧性定义为“社区为地震事件做好准备和计划、纳入、恢复以及更成功地应对地震事件的能力”，规定韧性包括建筑设计和施工，以便建筑结构在遭受地震破坏的情况下能够继续发挥作用或能够重新恢复使用。介绍了“功能复用、恢复、重建”的概念。此外，增加了俄勒冈州和田纳西州及波多黎各联邦，明确这15个州面临重大地震风险。2018年的法律确定了39个州面临较大或中度地震风险。

2.2 计划开展活动和机构职责的变化

2018年《NEHRP 重新授权法》第3节为 ICC 增加了新的职责。要求 ICC 为 NEHRP 制定一项战略计划，一项实施该战略计划的管理计划，以及两年期的跨机构预算；要求 ICC 与相关联邦机构（如国家航空航天局、国家海洋和大气管理局）就發生地震灾害时的数据共享和资源承诺制定谅解备忘录；要求 ICC 与农业部长和内政部长协调使用联邦土地进行地震监测、研究和数据收集。ICC 必须就地震对交通和建筑物（包括生命线基础设施）的影响与交通、住房和城市发展部长进行协调；要求 NEHRP ICC 与其对应的国家风暴减灾协调委员会，并酌情与其他自然灾害协调委员会协调，以共享数据和最佳实施办法。

法案修改了 FEMA 的职责，并要求 FEMA 签订合作协议或协定，建立地震减灾示范项目，将研究和减灾实践与应急管理规划联系起来，并编写供全国分发的教育材料。删除了要求 USGS 制定地震预报程序的规定，代之以制定发布地震警报和预警程序的规定。插入了“继续发展地震预警能力”的描述，强调提升地震预警能力。

此外，法案要求 USGS 在发生地震时，在必要和可行的情况下，向 FEMA、美国国家科学技术研究院以及州和地方官员发出警报和警告。法案要求 USGS 公布活断层和褶皱图，以及易受特定地震灾害（如液化或滑坡）影响的地区图。

法案删除了现有法律中要求 NSF 支持使用地震工程模拟网（NEES）进行地震相关研究的描述。取而代之的是在现有法律中增加了一个新的小节，要求 NSF 核实和跟踪 NEHRP 资金的执行。

2.3 计划审查

2018年《NEHRP 重新授权法》第4节要求美国政府问责局（ GAO）完成对美国地震灾害减轻计划的审查，并在颁布后3年内报告其调查结果。GAO 负责调研各有关机构，并为美国国会准备其调查结果。

2.4 抗震标准

2018年《NEHRP 重新授权法》第5节取代了现行法律中要求对美国联邦政府建造或租赁的建筑物采用地震安全标准的描述。要求进行评估和改善建筑环境和重要基础设施的建议，特别是反映震后功能复用和功能恢复时间方面的绩效目标。这一变化是计划强调增强社区韧性的变化之一。NIST 主任和 FEMA 署长任命了一个代表联邦机构、非政府组织、私营部门、灾害管理协会、工程协会以及建筑和房屋建筑行业协会的专家委员会，为国会编写报告。NIST 和 FEMA 于2021年1月联合发布了该委员会的报告。

该报告建议社区采取7项行动来增强社区韧性：（1）制定震后功能复用和功能恢复目标框架；

（2）设计的新建筑物须满足以恢复为基础的目标；（3）改进现有建筑物，以达到以恢复为基础的目标；

（4）设计、升级和维护生命线基础设施系统，以实现基于恢复的目标；

（5）制定和执行灾前恢复规划，实现以恢复为重点的目标；

（6）提供教育和宣傳活动，以提高对地震风险和以恢复为基础的目标的认识和理解；

（7）便于获取实现以恢复为基础的目标所需的财政资源。

2.5 国家先进地震系统的管理

美国国家先进地震系统（ANSS）是由 USGS 运营的一个全国性地震台站网络。它由遍布美国的大约100个地震台站的“骨干”网络、国家地震信息中心、国家强震项目以及由 USGS 和伙伴机构运营的15个区域地震网络组成。2018年《NEHRP 重新授权法》要求为 ANSS 制定一个新的5年管理计划。USGS 于2021年11月向国会提交了一份 ANSS 五年管理计划。该计划优先考虑 ANSS 的核心活动，包括监测、速报、快速评估和地震预警。

2.6 拨款授权

法案为 NEHRP 2019—2023财年的5年计划进行了拨款授权。该法案每年为每个机构分配相同的授权数额。2019—2023财年，NEHRP 五年批款总额约为7.6亿美元，或每年约1.52亿美元。按机构分列的授权总额如表2。

3 2018年重新授权以来的计划进展

自 NEHRP 于2018年重新授权以来，该计划的重点是地震预警系统、改进建筑规范和建筑标准、建筑结构的功能恢复方法、提高社区韧性的方式方法，并继续开展基础研究，以了解地震危害和风险。ACEHR 审查 NEHRP 的实施情况，并建议采取行动，提升 NEHRP 的实施效果。2021年 ACEHR 的报告确定了以下计划实施值得注意的3项优先事项：

（1）在西海岸继续建设和运维地震预警系统（ShakeAlert）；

（2）NIST 和 FEMA 联合发布的关于功能复用和功能恢复的报告，提出了7项建议，并详细说明了国会执行这些建议的4种选择；

（3）通过传统赠款和合作协议进行地震和抗震结构基础研究的意义和地位，增加了3个新的协调研究项目。

3.1 地震预警系统

美国第一个地震预警系统（命名ShakeAlert），向加利福尼亚州、俄勒冈州和华盛顿州的用户提供警报。研究表明地震预警系统性价比高，即在降低风险方面节省的成本大于该系统的实际成本。一项研究估计，预警将地震伤害减少50%以上。目前，当地震发生后，ShakeAlert系统向加州、俄勒冈州和华盛顿的用户发出预警，强烈的地面震动将在几秒钟到几分钟内到达他们的位置。该警告提醒用户在震动发生前采取行动保护人员和财产，从而减少对建筑物结构、生命线工程、交通、建筑、医疗程序、商业运营、教育服务和其他活动的破坏风险。一些行业用户，如列车系统和大型建筑物，已经对其基础设施进行了规划，以在收到警告时自动采取对应的措施。个人的非自动应急反应包括趴下、掩护和保持机动，以及停止学校活动、车辆和危险活动。

3.2 功能复用建议和建筑规范

NEHRP 编制建筑物改造设计指南、标准建筑规范、国家通用建筑标准和建筑指南，以减少地震风险。美国国家建筑科学研究院2019年的一项研究估计，自现代抗震设计规定编制以来，建筑规范中抗震规定的制定和采用，使全国平均效益成本比为12：1（即在建筑抗震要求上每投资1美元，就可避免损失12美元）。该研究估计，将旧建筑改造成抗震标准，全国平均效益成本比为13：1。

2021年 ACEHR 报告鼓励 NEHRP 落实2020年 NIST-FEMA 联合报告中关于功能复用和功能恢复的建议。2021年 ACEHR 报告为美国国会提供了4个选项，以帮助 NEHRP 贯彻落实这些建议：

（1）支持以恢复为目的的涉及建筑物和生命线基础设施系统的法规制定和技术改造；

（2）激励行动（例如，通过 FEMA 的建设韧性基础设施和社区捐款），鼓励州和地方政府采用基于恢复的规定、标准和做法；

（3）鼓励行政部门为联邦政府拥有和租赁的建筑制定基于恢复的抗震设计和改造要求；

（4）围绕地震风险和基于恢复的目标，指导制定和实施联邦教育活动。

3.3 基础研究

2021年 ACEHR 报告认为，基础研究是地震预警系统和抗震建筑改造规范、标准和建筑实践方面取得进展的基础。基础研究、地震预警和抗震标准增强了建筑物地震韧性，地震韧性是 NEHRP 强调的重要目標。大部分基础研究是通过 NSF 的3个部门授予的赠款和合作协议进行的：地球科学部、工程学部、以及社会学、行为科学和经济学部。2021年 ACEHR 报告强调了3项新的研究举措，涉及 NSF 管理局和其他机构。其中一个倡议是一个被称为海岸线和公众竞赛的跨部门项目，通过资助一个研究中心，审查卡斯卡迪亚俯冲带的灾害风险和其他减灾项目。其他倡议，如 NSF-NIST 抗灾研究补助和 NSF-DHS 公民创新挑战赛是一项跨机构竞赛，旨在通过提高对地震及其影响的基本知识来提升抗震能力。

4 启示意义

为认识地震灾害并降低地震风险，美国国会于1977年制定了 HEHRP，该计划在实施地震预警、降低地震灾害风险和提高社区韧性等目标方面取得了重要进展。就该计划修订，美国国会关注了几个主要问题，包括：

（1）HEHRP 降低地震风险的程度和效果如何？

（2）联邦和非联邦合作伙伴：这4个机构之间以及与其他合作伙伴之间如何协调工作？

（3）项目管理：各机构如何规划、管理和实施项目目标？

美国国会预计将收到 ICC 关于 HEHRP 2022—2029财年战略计划和 GAO 关于地震灾害减轻计划有效性的报告。国会可以考虑这些报告中的计划和建议，作为其审议和监督 HEHRP 实施的一部分。

通过上述美国国会对 NEHRP 修改的介绍，可见，美国在抗震减灾方面，一直在根据社会经济发展和技术条件的变化不断对 NEHRP 进行修订、调整和完善，美国的抗震减灾思路逐渐调整为强调多机构协调减灾，从原来的地震预测转向注重发展地震预警系统，提高建筑物标准和规范以及增强社会韧性的方向上来。这对现阶段我国地震减灾事业的发展也提供了重要启示，进入新发展阶段，在习近平新时代中国特色社会主义思想和习近平总书记防灾减灾救灾重要论述精神的指导下，我国也要根据国家经济社会发展和人民对地震安全的新需求适时调整相应的防震减灾法规和计划，而且我们国家也一直在这种思路转变和完善之路上，从整合原有分散在几家部委机构的减灾职能，组建国家应急管理部，到目前实施的“国家地震烈度速报与预警工程”项目建设正是适应环境变化的一种具体体现。

参考文献

［1］Rowan L R. The National Earthquake Hazards Reduction Program（ NEHRP）： Issuesin brief[EB/OL].（2021-12-21）[2022-03-28].

https：//crsreports.congress.gov/product/pdf/R/R43141