第三节 地震灾害的监测与防御

第三节 地震灾害的监测与防御

※教学目标

1.了解地震灾害的监测措施

2.地震灾害的防御

※教学重点难点

地震灾害的防御措施

※教学过程

情景导入

我国古人是如何预防地震的？

古人用简单经验预防地震的例子很多，但这些经验有很大的局限性和偶然性，远不是我们今天进行的地震预测预报，不过有一定的科学道理，值得我们参考和研究。在防震抗震方面古人有许多成功的经验。1679年（清康熙十八年）北京三河、平谷发生8级大地震之后，任塾在《地震记》中说：“大抵床几之下，门户之侧，皆可赖以免。”1730年（清雍正八年）北京西郊6.5级地震后，《翼駉稗编》一书中写道：“方震时，闻深木格磔声，争避桌下，屋随倾压，赖桌榰柱得不死。”1920年宁夏海原8.5级大地震中幸存的一位老人，根据前人传教和亲身体验说道：大地震很突然，来不及往屋外跑，且地面晃动猛烈，站立不稳，根本跑不动，但不要过于慌张，马上紧挨墙根趴下，前臂在头前重叠反握，脸朝下，鼻梁眼窝枕于臂上，可幸免于难。古人躲避地震的办法，即使在今天，只要不是预制板的高楼大厦，也可以采用。

为抗御地震，我国古人早己懂得用竹木、刑条、苇草等柔性轻质材料建造房屋。1556年（明嘉靖三十四年）陕西华县8级大地震后，长安居民就有用“木板合厢四壁，上起暗楼”抗震的措施。台湾省古人在建筑城墙时就注意到“台地沙土浮松，不时地动，故以树为城。”

淡水县保存下来的古城墙就是用竹子和树木等材料构筑的。我国历代建筑师们创造了独具民族特色的宫宇寺塔和亭台楼阁，他们不仅是世界建筑艺术中的瑰宝，而且是不畏山摇地动的抗震建筑典范。经久耐震的古建筑物，一般都具有设计美观合理，结构严谨科学，地基匀均坚固，用材精良适宜，施工认真细致，维修妥善及时，这些经验在今天还有用处。

一、地震的预报

地震和刮风下雨一样，都是一种自然现象，在它来临之前是有前兆的，特别是强烈地震，在孕育过程中总会引起地下和地上各种物理及化学变化，给人们提供信息，只要人们认真观测并掌握地震前兆的规律，地震预报总有一天会实现。

在震前的一段时间内，震区附近总会出现一些异常变化。如地下水的变化，突然升、降或变味、发浑、发响、冒泡。气象的变化，如天气骤冷、骤热，出现大旱、大涝，电磁场的变化、临震前动物、植物的异常反应等等。根据这些反应进行综合研究，再加上专业部门从地震机制，地震地质、地球物理、地球化学、生物变化、天体影响及气象异常等方面利用仪器观测的数据进行处理分析，可以对发震的时间，地点和震级进行预报。如海城1975年的7.3级地震的成功预报，就是一例。但是，由于地震成因的复杂性和发震的突然性，以及人们现时的科学水平有限，直到目前地震预报还是一个世界性的难题，在世界上尚无一个可靠途径和手段能准确的预报所有破坏性地震。为此各国地震工作者和专家都在努力探索。

但是，地震预报是当代科学难题之一，地震预报远没有过关，还停留在半经验半理论阶段，全球每年在陆地上发生的几次七级以上地震及我国近些年发生的一些中强地震、特别是1976年唐山7.8级大地震都未能作短临预报。这些地震给人类带来了极大的灾难。因此，地震预报需要全世界科学家的共同合作，需要全社会的共同关注，需要地震工作者几代人的艰苦奋斗才有可能最终在理论上攻克。

二、地震灾害的防御

1.我国防震减灾工作方针

我国防震减灾工作，实行“预防为主、防御与救助相结合”的工作方针。 防震减灾工作方针即为在防震减灾领域里，指导各项防震减灾工作和活动的总原则，也是制定各项防震减灾政策必须体现的指导思想。它要求人民政府及其有关部门或者机构在从事防震减灾工作时，既要关注预防为主这个工作重点，同时又要做好防御与救助两个方面的相互结合，也就是说在做好震前防御的同时，还必须实施有效的震后救助，只有这样才能取得最佳的减轻地震灾害的效果。

2.防震减灾工作的主要内容

防震减灾是防御与减轻地震灾害的简称。经过几十年的实践，我国的防震减灾工作逐渐形成了符合我国国情和适合地震灾害特点的工作内容和思路，已经从单纯采取震后救灾的消极被动状态转变为综合开展震前、震时和震后主动防御和减轻地震灾害的多项活动。根据防震减灾工作的内涵，工作内容概括为地震监测预报、地震灾害预防、地震应急救援、地震灾后过渡性安置与恢复重建和地震科学技术研究等。

3.地震灾害预防的主要工作

地震灾害预防是人类发挥自身主观能动性，自觉地采取预防措施以求力所能及地避免或减轻地震灾害造成的损失。包括工程性预防与非工程性预防两大部分。

工程性预防措施是指人们为了防止建（构）筑物在地震时遭受破坏而采取的预防措施，包括选择场地，采取适当的地基处理措施，合理的结构布局与抗震设计演算和构造措施，合适的材料，以及严格按抗震设计施工和维护保养措施。

非工程性的防御措施主要指各级人民政府及其有关部门或者机构和社会公众依法开展的各项减灾活动，这些活动旨在提高抗御地震灾害能力，增强社会的防震减灾意识。包括建立健全防震减灾工作体系，编制防震减灾规划，开展防震减灾知识的宣传，抗震救灾资金和物资的适当储备，以及地震灾害保险等。

4.防御与减轻地震灾害的对策

大地震是一种巨大的自然灾害，它来势凶猛，事前没有明确的预兆，以致来不及逃避。对于这样的突发事件，应当怎样应对，怎样才能最大限度地减少伤亡和损失？这就是地震对策要解决的问题。地震对策是研究减轻地震灾害，获取最大社会经济效益的最佳战略和战术，包括震前的预测和预防工作，地震时和地震后的救灾、恢复重建工作及相关政策。地震灾害还不能完全避免，但只要制定妥善的对策并赋予实施，减轻地震灾害损失是完全可能的。地震对策要考虑两方面的问题，一是地震本身的特点和所能造成的破坏，二是人与社会对地震灾害的反应。前者是一个长期的科研课题，目前只能从地震危险性区划和地震趋势估计等两个方面给出不十分明确的答案；后者是地震社会学亟待深入研究的问题，它和一个地区的人民文化水平、习俗传统、开发程度和地震活动历史都有关系，特别在现代化城市里，当受到地震突然袭击时，交通运输、水源、医疗卫生及公用设

施可能遭受的破坏等都应考虑，须事先有统筹及预见性的安排。

5.地震对策系统工程

（1）制定和完善防震减灾、建（构）筑物抗震及震后重建的法律法规，制定和完善防震减灾、建（构）筑物抗震的国家标准、行业标准、地方标准并赋予实施；

（2）加强地震监测预报和建（构）筑物抗震研究；

（3）各级政府和各大企业要制定地震应急预案，主要是设立抗震救灾指挥系统，制定人员撤离路线和建立安全避险场所，制定卫生防疫计划和伤病员转移方案，制定交通、通迅应急和管制方案，制定预防地震次生灾害方案等；

（4）对广大人民群众经常性地开展地震和防震减灾知识的宣传教育，特别要加强对中小学生的宣传教育，组织不同规模的防震救灾演习；

（5）开办地震区的地震灾害保险业务等。

6.建设工程抗震设防

抗震设防要求就是建设工程抗震设防标准，也可以称为防震标准。专业术语表述为：抗震设防要求系指建设工程抗御地震破坏的准则和在一定风险水准下的抗震设计采用的地震动参数或地震烈度。防震标准与防洪标准相似，都是以多少年一遇的地震和多少年一遇的洪水进行表述。不同类型和不同重要性的建设工程，其抗御地震的准则和承抗风险是不同的。现举例如下：

（1）对房屋建筑类型抗御地震的准则是三阶段设防，两阶段设计，即通常称谓的小震不坏，中震可修，大震不倒的准则。而对一般性的房屋建筑风险水准确定为小震（多遇地震）为50年一遇，中震（基本设防地震）为475年一遇，大震（罕遇地震）为2000年一遇。换一种表述方法，对应为50年超越概率63%、10%、2%的概率水准下的地震烈度；

（2）水工建筑的抗御地震的能力或地震动参数，以不出现导致垮坝的裂缝为准则的设计方法。对一般性水坝，抗震设防要求取475年一遇的地震，即50年超越概率10%的烈度或地震动参数值设防。而对大型壅水建筑，则按5 000年一遇的地震，即100年超越概率2%的地震烈度或地震动参数进行设防；

（3）核电站工程的抗御地震能力的准则，为安全运行和安全停堆防止核泄漏的两阶段考虑。其中保证安全停堆的抗震设防要求为万年一遇的地震，即按

100年超越概率1%风险水准下的地震烈度或地震动参数设防。而安全运行的设防则取安全停堆设防烈度或地震的参考值的1/2。综上所述，抗震设防要求是建设工程保障抗御地震能力的首要设防标准。

7.抗震设计的规定和要求

根据当前的强震经验教训和理论认识，良好的抗震设计应该尽可能地考虑以下原则：

（1）场地选择：避免地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地。基岩、坚实的碎石类地基、硬粘土地基而且地形平坦的场地；饱和松散粉细砂、人工填土与极软的粘土地基或不稳定的坡地及其影响可及的场地是危险地区。

（2）建筑结构体型均匀规整：无论是在平面上还是立面上，结构的布置都要力求使集合尺寸、质量、刚度、延性等均匀、对称、规整，避免突然变化。

（3）提高结构和构件的强度和延性：结构物的振动破坏来自地震动引起的结构振动，因此抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小，并使结构具有适当的强度、刚性和延性，以防止不能容忍的破坏。在不增加重量、不改变刚度的前提下，提高总体强度和延性是两个有效的抗震途径。

（4）等安全度设计：理想的设计可以使结构中每个构建都具有近似相等的安全度，即不存在局部薄弱环节；更适当的要求可能是等破坏设计，即各构件达到破坏而引起结构物达到破坏的安全度相近。

（5）多道抗震防线：使结构具有多道支撑和抗水平力的体系，避免倒塌。