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国家安全发展示范城市建设的震灾预防对策研究
国家安全发展示范城市建设的震灾预防对策研究
申文庄, 贾启超, 李峰
(中国地震灾害防御中心,北京 100029)
 [收稿日期]: 2018-03-21
摘要

我国地震多、强度大、分布广,强地震的现实危害和潜在威胁是我国城市安全发展所面临的重大挑战。国内外城市地震灾害惨痛经验表明,震灾预防能力建设不足的城市往往在强震中毁于一旦。实现我国城市安全可持续发展,必须高度重视和持续推进城市震灾预防能力建设,切实防控和消除地震灾害风险。本文在深入分析城市地震灾害影响因素的基础上,从震灾预防能力建设、城市地震灾害风险防控工作、法规及技术标准和评价体系等方面入手,提出了进一步加强城市震灾预防能力建设的对策建议。



引言

安全发展是指城市建设当中以安全生产为前置性要素,能有效避免危险、消除威胁和减少事故,实现成本支付与收益比最大化的一种发展模式。推进城市安全发展,健全城市公共安全体系,全面提高我国城市发展的安全保障水平,为人民群众营造安居乐业、幸福安康的生产生活环境,是落实以人为本发展理念,提升城市现代文明,实现城市现代化的重要标志(新华社,2018a)。城市安全发展是千年大计,震灾预防工作做得好,经济社会效益难以估量;做得不足,多年的城市现代化建设成果可能会在大地震中遭受灭顶之灾。适度超前或同步提升城市现代化建设中的震灾预防能力,对于保障城市安全、可持续发展至关重要,意义深远。本文在分析城市地震灾害影响特点和因素的基础上,提出了相应对策。

1 城市地震灾害及其主要影响因素

大地震造成的城市灾害,具有面状、链式和毁灭性等特点,影响政治、经济、社会、人文、生态等各领域,在造成大量人员伤亡和经济损失的同时,对城市建筑和功能造成重创,严重的会引发安全危机与政治危机。

城市地震灾害的大小与城市地震安全环境密切相关,包括地震环境、地震承载环境等。

1.1 地震环境

主要指地震孕育、发生的环境及地震特点。

(1)地震构造:地震的孕育和发生与全球地震构造、区域地震构造、震源构造及工程地震构造等密切相关。位于地震构造带上的城市,将经常遭遇地震破坏,远离地震构造带的城市,地震活动的频度和强度则大大减小。

(2)地震活动断层:即曾经发生并可能再发生地震的断层,通常指1万年以来有活动的断层。地震活动断层具有很强的破坏力,发生7级以上地震时,活动断层将会给其所在地区及毗邻地带带来毁灭性灾害。

(3)地震强度:地震震级越高,强度就越大,地震对城市破坏和影响就越重。

(4)震源深度:震源深度越浅,对地表造成的破坏和影响则越大。

(5)发震地点:发震地点距离城市越近,可能造成的破坏和影响就越大。如果发生城市直下型地震,造成的损失将十分惨重。

(6)发震时间:地震发生的时间不同,造成的灾害情景会有一些区别。在严寒的冬季和酷热的夏季,深夜、凌晨和白天,休息日和工作日,晴天和雨天等发生地震,造成的人员伤亡情况和救灾难度有时差别会很大。

(7)地震序列:突发的孤立型强震、强震群和双震,给城市造成的灾害往往大于前震—主震型地震。

1.2 城市地震承载环境

主要指城市在遭遇突发地震时在不产生任何破坏的前提下所能承受的最大负荷,包括城市地形地貌、场地条件、功能区规划、基础设施、建筑物、经济社会发展水平、公众的防震减灾素质等。城市地震承载环境好,地震造成的灾害就轻,甚至不会造成灾害。反之,造成的灾害则将十分惨重。

(1)地形地貌:建设在山区、海滨地区的城市,在遭遇大地震时,极易产生岩石崩塌、山体滑坡、泥石流、洪水等地质灾害,或遭遇海啸和地震引发的火山喷发的袭击。如汶川地震造成大量滚石、滑坡等,给北川县城带来灭顶之灾,致使震后北川县城异地重建。2004年印尼地震海啸,给印度洋沿岸的一些城市造成惨重灾害。

(2)场地条件:部分城市建在松软的沉积层上,也有的城市存在地下溶洞和大面积未经有效治理的采空区等。因为场地条件特殊,地震造成的灾害将会加重。有时即便地震发生在远处,也会给城市建筑造成很大破坏。如1985年9月19日距震中约300km的墨西哥城,由于松软场地对地震波的响应作用,造成全市8000多幢建筑物破坏。

(3)功能区规划:由于生活和生产等需要,城市通常被规划为居住区、工业区、行政区、商业区、文教区等,形成一个相互联系、布局合理的有机整体。如城市功能区规划不当,例如居住区内混有危化和易燃易爆品的生产企业,地震应急避难场所分布不合理,交通、电力、供水等设施抗震能力弱,中心区人口密度过大等都会使城市在遭遇大地震时丧失相关功能,形成灾害链。

(4)基础设施:基础设施对于城市正常运行至关重要。基础设施的抗震能力如何,直接关系着城市的地震安全。在城市中,生产基础设施、社会性基础设施和制度保障机构相互依赖、互为影响,依存度很高。某个基础设施抗震薄弱,则会影响其他基础设施正常运行,严重时将造成城市瘫痪。

(5)建筑物:城市建筑物是公众生产生活和文化娱乐的主要场所。地震时建筑物倒塌是造成人员伤亡的主要因素。建筑物抗震设防能力、建筑物密度、建筑物内公用设施的安全性等,构成了建筑物地震安全的要素。由于供电、供气、供水等基础设施与建筑物相连相通,如果防范不当,遭遇大地震时,容易引发燃气泄漏、火灾等次生灾害。

(6)经济社会发展水平:城市的经济社会发展水平越高,公众生活越便利,对城市现代化设施的依赖程度就越高,许多家庭的生活物品储备就越少。如果不重视震灾预防能力建设,一旦遭遇大地震,仅城市停电造成的停水、停气和交通、通讯、生活物资采购链中断,垃圾清运、排污不便等,就足以使城市居民很快陷入生活困境。

(7)公众防震减灾素质:公众防震减灾素质高的城市,地震后应急行动有力有序有效,社会秩序井然。反之,就会出现闻震即慌,听信地震传言,引发城市秩序混乱。严重时会造成公共安全事件。

近年来,我国城市化进程明显加快,城市人口、财富、功能和规模不断扩大,城市重要的基础设施、生命线工程的现代化建设和抗震设防水准不断提升,学校、医院和交通枢纽等重要建筑的抗震能力明显增强。但城中村、老旧小区和陈旧基础设施改造尚未全部完成,现代化城市运行与电、水、燃气、通讯、交通等基础设施的依存度高,公众生活对城市现代化功能的依赖度高,城市地震安全管理水平与城市安全发展的要求还不适应、不协调等,凸显城市地震灾害风险高,震灾预防能力建设还存在不少薄弱环节。要实现城市安全发展,必须高度重视和切实加强震灾预防能力建设。

2 安全发展示范城市的震灾预防对策

城市地震灾害通常表现为地震极重灾区全域性毁损和多灾叠加,因此,在安全发展示范城市建设中,应同步提升或适度超前城市震灾预防能力。坚持以防为主、防抗救相结合,坚持常态减灾和非常态救灾相统一。为减少灾害损失向减轻灾害风险转变,全面提升全社会抵御自然灾害的综合防范能力,须有以下对策(图 1):


图 1 城市地震灾害影响因素与相应对策 Fig. 1 The influence factors of urban earthquake disaster and the countermeasures

(1)查明地震危险源。准确的地震预报对于城市低成本地精准防震减灾无疑十分重要,然而准确预报地震目前仍然是尚未攻克的国际科学难题。但从全球已发生的地震分布看,地震活动在一定的历史时期呈现出一定的规律性(赵运铎等,2006)。通过活动断层探测、合理布设地震监测台网和开展深部构造精细研究、地震活动性和震源物理研究、地震成因与地震前兆研究等,对城市未来一个时期可能遭遇地震的大小、时间、地点、深度等进行预测和动态跟踪判定,研判城市可能遭遇最大地震的潜在震源,可为城市防震减灾提供重要依据。

(2)震后风险源预识别与评估。地震灾害形成于地震之后,要最大限度地减轻城市地震灾害,就需要震前在开展活动断层探测、地震地质构造分析、潜在震源研究、城市地形地貌和场址分析等基础性探测与研究的基础上,查清城市地震灾害风险并进行持续性动态评估,包括地下空间设施和地上基础设施、建筑物、易产生地震次生灾害的单体与群体地震风险评估,以及城市公众和社会等应对突发地震的风险承受能力评估等,建立城市地震安全风险信息管理平台,动态编制城市地震安全风险白皮书。进一步完善城市地震风险源辨识、申报、登记、监管制度,加快提升城市在线地震安全监控能力。

(3)提高城市科学规划能力。科学规划对于城市安全发展具有很强的引领和约束作用。城市规划要充分考虑地震作用,居民生活区、商业区、经济技术开发区、工业园区、港区以及其他功能区的空间布局要以地震安全为前提,在充分开展地震基础探测和研究的基础上,按照千年大计、城市高点定位和安全可持续发展的要求,严密制定城市经济社会发展总体规划及城市规划、城市防震减灾规划等专项规划,构建合理的城市空间布局,把安全发展示范城市真正建成能够抵御突发强震袭击的地震安全城市。

(4)提高建设工程抗震设防能力。我国按照建设工程的重要程度和使用年限等,确定不同类型建设工程的抗震设防要求。其中,新建、改建、扩建的一般建设工程按照地震区划图确定的抗震设防要求进行设防,重大建设工程按照地震安全性评价结果确定的抗震设防要求进行设防。对于那些未达到当地抗震设防要求,并且还有使用价值的已建工程,要通过抗震性能鉴定,进行科学的抗震加固,使之达标。随着经济社会发展和科技进步,地震区划图确定的抗震设防要求也在逐渐“调增”,不断趋向科学合理的抗震设防水平。

(5)地震灾害风险管控能力。健全地震灾害风险排查治理体系,完善地震灾害风险联防联控机制,充分运用大数据、人工智能和可视化等技术,建立地震灾害风险动态管理数据库,加快提升在线安全监控能力。全面落实地震灾害风险治理责任,对城市地震灾害风险防控实行全员全过程全方位严格管理,做到责任落实无空档、监督管理无盲区。定期开展城市地震灾害风险治理效果评估,强化对各类地震灾害风险源排查治理情况的监督检查,提高综合治理实效,切实降低和消除城市地震灾害风险。

(6)提高地震科技创新能力。根据中国地震局制定的《国家地震科技创新工程》,我国正在打造国家地震科技创新体系,推进实施“透明地壳”、“解剖地震”、“韧性城乡”和“智慧服务”4项地震科技创新计划(中国地震局,2017),与成功发射的“张衡一号”电磁监测试验卫星和正在实施的“深地探测”、“蛟龙探海”计划等,共同形成“空—地—海”立体科技创新合力(国土资源部,2016国家发展改革委等,2017新华社,2018b),将不断深化和丰富对地震成因的认识。随着减隔震技术、装配式建筑、“磁悬浮”建筑等不断推广,新型建筑和抗震新技术也将极大地提高城市建设工程的“韧性”。

(7)提高公众防震减灾能力。城市大震巨灾的小概率事件,极易使部分政府官员和公众产生“任期”及“生命周期”内的“短视”行为,从而忽视防震减灾能力的建设。就城市发展寿命而言,防震减灾是“代际”工程和长期行为,对于我国地震多发的现状,加强防震减灾能力建设尤为重要。因此,必须着力提升全民防震减灾科学素质,增强公众地震灾害风险防范意识,提高应急避险和自救互救技能(董小玮,2017),培养公众主动防灾、科学避灾、积极减灾的行为习惯,弘扬团结协作、共克时艰的优良传统和伟大的抗震救灾精神,培育先进的防震减灾文化,不断提高城市防震减灾软实力。

3 几点认识

(1)推进国家安全发展示范城市的震灾预防能力建设,必须强化组织领导,将地震安全纳入示范城市建设规划和创建指标体系与考核体系,完善保障措施,切推进本地区城市震灾预防能力建设,不断提高城市地震安全保障水平。

(2)做好城市地震灾害风险防控工作,对于国家安全发展示范城市创建至关重要。应广泛动员企事业单位、社会团体和城市居民广泛参与,鼓励引导社会化服务机构、公益组织和志愿者积极参与推进城市震灾预防能力建设,维护人民群众对城市地震安全建设的知情权、参与权和监督权。

(3)充分发挥示范引领作用。健全安全发展示范城市建设的震灾预防管理法规、技术标准和评价体系,完善动态考核指标体系,把震灾预防能力建设落实在国家安全发展示范城市建设的各层面和全过程,使创建的“国家安全发展示范城市”震灾预防综合能力稳步提升,保稳定保发展的效益不断彰显,不断提升城市地震安全自信。

参考文献
董小玮, 2017. 黑龙江省防震减灾管理研究[M]. 哈尔滨: 黑龙江大学.
国家发展改革委, 国家海洋局, 2017.全国海洋经济发展"十三五"规划.(2017-05-04).http://www.ndrc.gov.cn/zcfb/zcfbghwb/201705/W020170512615906757118.pdf.
国土资源部, 2016.国土资源"十三五"规划纲要.(2016-04-12).http://www.mlr.gov.cn/zwgk/zytz/201604/P020160415334939628125.doc.
新华社, 2018a.中共中央办公厅国务院办公厅印发《关于推进城市安全发展的意见》.(2018-01-07).http://www.xinhuanet.com/politics/2018-01/07/c_1122222696.htm.
新华社, 2018b.电磁监测试验卫星"张衡一号"升空拉开我国天空地一体化地震立体监测"序幕".(2018-02-02).http://www.xinhuanet.com/2018-02/02/c_1122360684.htm.
赵运铎, 孙世钧, 方修建, 2006. 建筑安全学概论[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社.
中国地震局, 2017.图解《国家地震科技创新工程》.(2017-06-08).http://www.cea.gov.cn/publish/dizhenj/464/756/102876/102920/20170608100048484748737/index.html.


The Earthquake Disaster Prevention Countermeasures on the Establishment of National Model City for Security Development
Shen Wenzhuang, Jia Qichao, Li Feng
(China Earthquake Disaster Prevention Center, Beijing 100029, China)
Abstract

In general the strong earthquakes are widely distributed and frequently in China. Actual hazards and potential threats of strong earthquakes are the major challenges of the urban security development. The painful lessons learnt show that the disaster defenseless city is very likely to be destroyed by the strong earthquake. In order to realize the urban sustainable security development, we have to pay enough attention to building up the anti-earthquake capabilities for effectively preventing and eliminating the risk of earthquake disaster. In this paper, we analyzes the factors affecting urban earthquake disasters, and put forward the countermeasures and suggestions for further strengthening urban disaster prevention capacity building, from the aspects of earthquake disaster prevention capacity building, risk prevention and control of urban earthquake disaster, formulating laws and regulations, technical standards and evaluation system.



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国家安全发展示范城市建设的震灾预防对策研究
申文庄, 贾启超, 李峰
《震灾防御技术》, DOI:10.11899/zzfy20180427