本講分幾種情況,給大家介紹一些震例,讓事實(shí)說明,設(shè)防不設(shè)防地震災(zāi)害是大不一樣的。 7.1 同一地震災(zāi)害現(xiàn)場,設(shè)不設(shè)防災(zāi)害大不一樣
唐山地震把一個工業(yè)城市毀于一旦,造成24.2萬多人死亡,除震級高,沒有短臨預(yù)報外,一個重要的原因,就是不設(shè)防。以前對唐山市的地震基本烈度定低了,只有Ⅵ度。按當(dāng)時的建筑規(guī)范,Ⅵ度區(qū)不設(shè)防。不過,也有極少數(shù)的建筑物沒有倒塌,如,有一家面粉廠,當(dāng)初誤拿新疆烏魯木齊面粉廠(Ⅷ度)的圖紙設(shè)計,就沒倒。另外,唐山市鳳凰山鋼筋混凝土柱承重涼亭,建于基巖上,除柱端開裂外,基本完好(圖7-1)。唐山市鋼鐵公司俱樂部,也基本完好(圖7-2)。這說明,即使像唐山7.8級這樣的大地震,如果有恰當(dāng)?shù)目拐鹪O(shè)防,也會顯著地減輕災(zāi)害損失。
圖7-1 唐山市鳳凰山鋼筋混凝土柱承重涼亭,經(jīng)受住地震考驗(yàn),基本完好
圖7-2 唐山市鋼鐵公司俱樂部,經(jīng)受住地震考驗(yàn),基本完好
包頭鋼鐵廠在1977至1992年,使用經(jīng)費(fèi)4000萬元,共加固廠房、民用建筑173萬平方米。在1996年5月3日的包頭6.4級地震中,全廠建筑破壞輕微,大部分完好無損,震后第三天就恢復(fù)了生產(chǎn)。而與包鋼一墻之隔的包頭稀土鐵合金廠(現(xiàn)已并入包鋼),因強(qiáng)調(diào)經(jīng)費(fèi)困難,各類房屋、煙囪都未經(jīng)加固,地震時全廠建筑均受到中等以上破壞,半年后才恢復(fù)生產(chǎn)。圖7-3給出了包頭稀土鐵合金廠某二層磚混料倉被震塌的照片。
圖7-3 1996年包頭6.3級地震時,包頭稀土鐵合金廠某二層磚混料倉被震塌
1981年1月24日道孚6.9級地震,縣城地震烈度達(dá)Ⅷ度,據(jù)統(tǒng)計,7.6%的房屋倒塌,另有74.7%的房屋被破壞。而少數(shù)采取了抗震加固措施的房屋則基本完好。例如,道孚縣郵電局機(jī)房剛好在震前做了抗震加固,經(jīng)受住地震考驗(yàn),基本完好(圖7-4)。
圖7-4 道孚縣郵電局由于抗震加固經(jīng)受地震6.9級地震,基本完好
農(nóng)村房屋,尤其是高原、山區(qū)的農(nóng)村房屋往往抗震性能較差,遭遇強(qiáng)震常常一倒一片。圖7-5就是一例,它是1973年2月6日四川爐霍7.6級地震時爐霍縣城下街西北側(cè)全部倒塌的照片。但農(nóng)村也有一些因地制宜有相當(dāng)好的抗震性能的房屋。如圖7-6,在爐霍旦都拍攝的照片上,公路右側(cè)由木柱與木屋架簡易榫接的木結(jié)構(gòu)房屋并沒有全部倒塌,55道班的木結(jié)構(gòu)房屋完好。構(gòu)房屋
圖7-5 1973年?duì)t霍7.6級地震爐霍縣城下街西北側(cè)全部倒塌
圖7-6 爐霍地震時旦都公路右側(cè)55道班等木結(jié)構(gòu)房屋完好
構(gòu)
前面介紹水庫誘發(fā)地震時,曾說到1962年廣東新豐江水庫6.1級地震前加強(qiáng)了監(jiān)測,并及時按抗Ⅷ度地震的要求,采取抗震加固措施。圖7-7就是經(jīng)加固且經(jīng)受住6.1級地震考驗(yàn)的新豐江水庫與大壩的照片。
圖7-7 經(jīng)抗震加固經(jīng)受住6.1級地震的新豐江水庫與大壩
國外也有很多這類事例。據(jù)中國赴日地震考察團(tuán)《日本阪神大地震考察》報告,1995年日本阪神地震,20世紀(jì)60年代老舊房屋破壞最為嚴(yán)重,70年代的房屋次之,80年代以來按新建筑規(guī)范設(shè)計建造的房屋受損量很小。圖7-8是地震當(dāng)天神戶市的照片,城市的基本格架還在,顯示出日本經(jīng)濟(jì)與科技高度發(fā)展后重視抗震設(shè)防的成效。圖7-9展示極震區(qū)(按日本地震烈度表為Ⅴ度區(qū),相當(dāng)于我國的Ⅹ度區(qū))一幢按新規(guī)范設(shè)計的高層建筑,地震時安然無恙,連一塊玻璃都沒碎。與第四講給出的阪神地震各種破壞照片形成鮮明對照,充分體現(xiàn)了抗震設(shè)防的重要性。
圖7-8 日本阪神地震當(dāng)天神戶市的照片
圖7-9 日本阪神地震極震區(qū)一幢按新規(guī)范設(shè)計的高層建筑安然無恙
7.2 災(zāi)后按抗震設(shè)防要求加固或重建的房屋再次經(jīng)受地震,人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失明顯減輕
一 般,在發(fā)生過強(qiáng)震的地區(qū)再次發(fā)生同樣強(qiáng)度的地震,甚至震級稍低的中強(qiáng)震,都會因?yàn)樯弦淮螐?qiáng)震已把許多房屋結(jié)構(gòu)震松了,在原有破壞的基礎(chǔ)上疊加破壞,災(zāi)害往 往更加嚴(yán)重??墒?,如果在一次地震后,吸取教訓(xùn),按抗震設(shè)防要求重建家園或加固還可用的房屋,情況就可能大不一樣。下面舉一些例子來說明,在這種情況下, 設(shè)不設(shè)防大不一樣。
1966年3月8日和22日,河北邢臺先后發(fā)生6.8級和7.2級地震,震中烈度達(dá)Ⅹ度,造成8千多人死亡,3.8萬多人受傷,毀壞房屋500多萬間,直接經(jīng)濟(jì)損失10多億元人民幣。震后重建時,邢臺地區(qū)提出,建筑物必須基礎(chǔ)牢、房屋矮、房頂輕、施工好、連接緊的要求。1981年邢臺發(fā)生5.8級地震,新建的抗震房基本完好無損。
1989年10月19日山西大同陽高發(fā)生6.1級地震,震中烈度Ⅷ度,造成16萬余間房屋受損,其中1萬多間房屋倒塌,死亡15人,傷145人,經(jīng)濟(jì)損失約3.65億元人民幣。震后,在世界銀行支持下震區(qū)重建家園。由于大多數(shù)房屋已按地震基本烈度加固或重建、新建,1991年3月26日原地再次發(fā)生5.8級地震,這些房屋基本完好,個別出現(xiàn)細(xì)小裂縫。少數(shù)未加固或重建的老舊房屋受到不同程度破壞,個別倒塌。只有1人因破窗外逃被玻璃劃破股動脈血管造成死亡,另有重傷1人,傷亡人數(shù)顯著減少。經(jīng)濟(jì)損失約5800萬元人民幣,也比1989年6.1級地震的經(jīng)濟(jì)損失明顯減輕。
國外也有類似情況,例如,阿根廷圣胡安市1944年發(fā)生7.8級地震,死亡5000人。經(jīng)過抗震設(shè)防,1977年發(fā)生7.4級地震,死亡僅70人。又如,智利也是一個多地震的國家,1960年智利9.5級(MW)地震是迄今世界最大地震。瓦爾帕萊索市的建筑物按照國家規(guī)定的要求設(shè)防,1985年發(fā)生7.8級地震,100萬人口的城市只有150人死亡。
7.3 同樣大的地震,發(fā)展中國家的死亡人數(shù)比發(fā)達(dá)國家的大得多
有人統(tǒng)計過,在20世紀(jì)前50年發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家遭遇強(qiáng)震,平均死亡人數(shù)差不多,都是1.2萬人左右??墒?,后50年,由于發(fā)達(dá)國家采取了較多的抗震措施,遭遇強(qiáng)震的平均死亡人數(shù)大大減少了,大約只有0.2萬人,而發(fā)展中國家采取的抗震措施較少,而人口卻增加較快,遭遇強(qiáng)震平均死亡人數(shù)還是1.2萬人左右。圖7-10形象化地表達(dá)了這種對比。
圖7-10 20世紀(jì)前后50年發(fā)展中國家與發(fā)達(dá)國家
遭遇強(qiáng)震平均死亡人數(shù)的對比
近年世界各地發(fā)生一些7級左右或更強(qiáng)的破壞性地震,造成嚴(yán)重的災(zāi)害。如果仔細(xì)比較一下,會發(fā)現(xiàn),差不多大小的地震發(fā)生在發(fā)展中國家,災(zāi)害損失尤其是傷亡人數(shù)要比發(fā)達(dá)國家的大得多。例如,1999年8月17日土耳其西部的伊茲米特市發(fā)生7.8級地震,倒塌房屋10萬余間,死亡16000多人,26000多人受傷,近300萬人無家可歸,直接經(jīng)濟(jì)損失超過200億美元;又如,2001年1月26日印度古吉拉特邦普杰市巴喬鎮(zhèn)一帶發(fā)生7.8級地震。據(jù)BBC 2月5日報道,古吉拉特邦普杰區(qū)650個村鎮(zhèn)中有492個遭破壞,150個遭嚴(yán)重破壞,死亡人數(shù)已達(dá)16450人,受傷人數(shù)已超過55863人,直接經(jīng)濟(jì)損失超過45億美元;再如,2003年12月26日伊朗巴姆7.0級地震。據(jù)伊朗官方2004年1月16日公布,已造成41000余人死亡,15000余人受傷,經(jīng)濟(jì)損失還難以估計。2004年12月26日印度尼西亞蘇門答臘西海域9.0級地震引發(fā)海嘯,沖擊了印尼、斯里蘭卡、印度、泰國、孟加拉國、馬爾代夫、索馬里、馬來西亞、緬甸、坦桑尼亞、塞舌爾、肯尼亞等印度洋及其沿岸十幾個國家,造成28萬人死亡,224萬多人無家可歸。相反的例子,如2001年6月28日,美國西雅圖發(fā)生6.8級地震,由于近10年來當(dāng)?shù)卣种匾暤卣馂?zāi)害的防御,花費(fèi)了近2億美元的經(jīng)費(fèi),加固了市區(qū)的危房等,因而地震只造成1人死亡,還是因?yàn)槭艿卣鸫碳?,心臟病發(fā)作而死的。又如2004年日本新潟7級地震,死亡僅40人。
7.4 同一次地震,建筑物跨不跨在發(fā)震斷層上,災(zāi)害差異很大
在第四講已給出了不少照片說明,坐落在發(fā)震斷層上的建筑物(圖4-24)、操場(圖4-25)、鐵路(圖4-26)、大壩(圖4-27)、橋梁(圖4-28和圖4-29)和水泥涵洞(圖4-30)被地震斷層錯斷或拱彎。仔細(xì)調(diào)查會發(fā)現(xiàn),稍微離開斷層一點(diǎn)距離,地震災(zāi)害可能明顯減輕。例如,圖7-11是一張1999年8月17日土耳其伊茲米特7.8級地震斷層錯開的照片。請看那院墻被水平錯開3米,而10米外的樓房完好無損。坐落在這一條斷層上的樓房可是破壞嚴(yán)重,圖7-12給出兩張這種情景的照片。
圖7-11 土耳其伊茲米特7.8級地震斷層錯開院墻3米,而10米外樓房完好無損
圖7-12 坐落在上圖同一斷層上的樓房的破壞情景
再看1999年9月21日臺灣集集地震的一些例子。從圖7-13的照片可以看到,臺灣竹山延平鎮(zhèn)位于斷層線上的加油站完全倒塌,可是離開斷層線約20米的宿舍卻依然屹立。
圖7-13 臺灣集集7.6級地震時,臺灣竹山延平鎮(zhèn)位于斷層線上的加油站完全倒塌與離開斷層線約20米的宿舍依然屹立
第四講曾給出南投霧峰國立小學(xué)操場跑道被錯斷,東側(cè)被抬高了2米的照片(圖4-25)。圖7-14拍攝了它的全景。跑道旁邊,離斷層線只有幾十米的主席臺和看臺卻基本完好。這個操場由霧峰國立小學(xué)與光復(fù)國中共用,圖7-15為此斷層線上光復(fù)國中教學(xué)樓破壞的照片。
圖7-14 臺灣集集7.6級地震時,南投霧峰國立小學(xué)操場破壞全景
圖7-15 臺灣集集7.6級地震時,位于斷層線上光復(fù)國中教學(xué)樓破壞情景
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