劉莉，謝禮立,

·推薦綜述·

關于城市防震減災能力影響因素的探討

劉莉1，謝禮立1,2

1 引言

城市特別是大中城市是我國人口相對密集，也是政治、經(jīng)濟、科技、貿易、金融、信息和文化相對密集的中心。2004年國務院明確提出要在未來的十五年內（2020年以前）我國基本具備綜合抗御6級左右、相當于各地區(qū)地震基本烈度的地震能力，大中城市、經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的防震減災能力力爭達到中等發(fā)達國家的水平。這既是體現(xiàn)黨中央提出的科學發(fā)展觀和我國建設小康社會的迫切需要，同時也是實現(xiàn)城市安全，科學建設抗震防災社會和抗震防災城市的需要。本文在張風華博士工作基礎上，深人開展對城市防震減災能力的研究，提出一個更加完整合理的測評城市防震減災能力的理論體系，并從目標層、準則層和指標層三個方面對具體評價指標分別進行了討論，使其更加科學客觀，經(jīng)得起地震實際考驗，以便于我國政府提出的2020年的目標得以實現(xiàn)。

2 城市防震減災能力的基本概念

一個城市或者地區(qū)的防震減災能力是指該城市或地區(qū)所具有的確保地震安全的能力，即使該城市或地區(qū)免遭或減輕地震破壞和損失的能力?？v觀國內外震害實例，可以看出地震災害損失主要由直接生命損失、直接經(jīng)濟損失和可持續(xù)的損失三部分組成，針對這些特點，本文采用三個準則來判斷一個城市或地區(qū)對地震的安全性：1）一次地震中人員傷亡的數(shù)量；2）一次地震中經(jīng)濟損失的多少；3）震后為了恢復社會正常的生產和生活秩序所必須的時間長短。由此可以看出，一個城市的防震減災能力主要取決于該城市所具有的減少或免除地震作用下破壞程度的能力。但地震是一個小概率事件，不能為了片面追求高的防震減災能力而不顧經(jīng)濟投入，兩者之間應有一個適當?shù)钠胶?。一個城市即使有了足夠的防震減災能力，也不能保證地震時無人員死亡、無經(jīng)濟損失、不需要任何恢復時間，而是指這三個要素被控制在社會可接受的程度內，即城市防震減災能力的強弱是相對于社會可接受水平而言的。

3 城市防震減災能力的基本框架

城市防震減災能力評價是一個很復雜、很系統(tǒng)的過程，本文利用層次分析法所具有的系統(tǒng)化、層次化并可將定性分析和定量計算相結合的特點，建立了城市防震減災能力評價指標體系的層次結構模型，主要由以下三方面構成：1）目標層。處于模型的最高層，它表示城市防震減災能力評估所要達到的目的；2）準則層。處于模型的次高層，是實現(xiàn)總目標的原則要求，即衡量城市防震減災能力的三個準則：人員傷亡、經(jīng)濟損失和震后恢復時間；3）指標層。處于模型的底層，它是體現(xiàn)準則的具體內容，從而達到評估的最終目的。指標層包括地展危險性分析能力，地震預報和監(jiān)測能力、工程性設施抗震防御能力、政治經(jīng)濟社會人文等因素的影響能力、城市災害管理能力及應急救災和救助能力六大因素。指標層下又設分指標層，分別是六大因素的主要評價內容。

4 工程性設施抗震能力對城市防震減災能力的影響

發(fā)生地震時，工程性設施的破壞是城市地震導致人員傷亡和經(jīng)濟損失的最直接原因。因此，研究影響城市工程性設施抗震能力的因子和指標并評價其抗震能力至關重要，而城市工程性設施對城市防震減災能力的影響主要表現(xiàn)為建構筑物、生命線系統(tǒng)和次生災害三個方面的抗震能力。

通過對多次震害實例的分析、歸納，本次研究將抗震設防情況，建筑年代及建筑結構類型這三個因素作為衡量城市建構筑物抗震能力的主要指標。此外，還根據(jù)地震作用下建構筑物保持完好的能力定義一個抗震能力指數(shù)，并按強、較強、中等、較差、差五個等級，將其量化后分別取值為1、0.8、0.6、0.4、0.2。數(shù)值愈大表明抗震能力越好，越小則結構的抗震能力越差。

生命線系統(tǒng)包括（供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和交通系統(tǒng)）是影響城市防震減災能力的又一主要因素。如果生命線系統(tǒng)在震后保持連續(xù)的有效性和完整性，就能減少或避免因生命線系統(tǒng)破壞引起的火災、爆炸、泄露等次生災害，同時又可以在震后的救護和恢復上作中能發(fā)揮重要的作用。1995年阪神地震中，供水、供電等生命線系統(tǒng)嚴重破壞，使得電器短路、煤氣泄露造成火災，燒毀加萬平方米的建筑，許多人葬身火海。1976年唐山地震中，96%的郵電建筑倒塌，83.9%的通訊設備被砸壞，使得震后6 h才與中央政府取得聯(lián)系，喪失了震后緊急救援的大好時機，而交通斷絕也使得傷員救護、衛(wèi)生防疫等工作極為困難，造成了巨大的人員傷亡。由此可以看出，一種生命線系統(tǒng)的機能制約著相關生命線系統(tǒng)的機能，某種生命線系統(tǒng)的嚴重震害可能導致其他生命線系統(tǒng)處于半癱瘓甚至癱瘓狀態(tài)，即各個生命線系統(tǒng)之間存在著相互影響和制約的關系。

此外，在地震中可能誘發(fā)的地質次生災害類型也很多，如地基失效和山坡失穩(wěn)產生的崩塌、滑坡、滾石等，這些都會極大的影響地震時場地的安全。而地震時由于地基土的物理性質發(fā)生變化而導致的地基失效則會使地面沉降或喪失承載能力，從而造成建筑物地基破壞或其他問題，如公路、鐵路或橋梁破壞。它不僅能造成經(jīng)濟損失，而且會影響震后救災。

同時，火災、洪水等次生災害也影響著地震所造成的各類損失數(shù)量。尤其是火災，它是地震發(fā)生后最大的潛在危險之一，在某些情況下，如果不及時處理的話，將會導致一場重大火災。1906年舊金山地震后，火災造成的損失估計是地震全部直接破壞造成損失的80%。另外，地震導致的水災、毒氣泄漏、擴散和放射性污染也極大的影響著地震所造成的人員傷亡、經(jīng)濟損失以及震后的恢復時間。而加強這些結構的抗震性能就能大大的提高城市的地震安全性，有效地減少損失。

5 影響城市防震減災能力的其他因素

5.1 地震危險性能力

在城市地震中，強烈地震動和由此引發(fā)的地震地質災害為造成人員傷亡和經(jīng)濟損失的主要客觀原因，而了解城市地震地質環(huán)境就是抵御地震侵襲的有效手段。對于城市來說，國家頒布的地震區(qū)劃圖不能用于預測小范圍內的地震破壞作用，只能采用地震小區(qū)劃或城市活斷層勘探來預測某一城市范圍內可能遭遇的地震破壞作用的分布。這樣，地震危險性分析在城市抵抗地震災害方面就起到了非常重要的作用。首先，它可以為一般工程和重大工程（例如大型水壩、核電站等）的抗震設計提供設計地震動參數(shù)，以保證建構筑物具有適當?shù)目拐鹉芰褂卣?，從而減少人員傷亡和經(jīng)濟損失。其次，它可以提供地面破壞、滑坡崩塌以及地基失效的危險區(qū)劃圖，為城市土地利用規(guī)劃的制定提供基礎資料，使重要的建構筑物和居民集中區(qū)避開這些地區(qū)。另外，地震小區(qū)劃的制定也可以為震害預測和防災救災措施的制定提供基礎資料，有利于政府在震前和震后采取適當?shù)拇胧﹣頊p少地震所造成的損失。所以，地震危險性分析工作的完善與否對城市防震減災能力起著極大的作用。

5.2 地震預報和監(jiān)測能力

地震預報是指通過對地震發(fā)震機制、發(fā)震過程以及地震前兆的研究，對地震發(fā)生的時間、地點、強度的進行預報，它的對象就是可能產生重大社會影響的破壞性地震。在實際工作中，通常按照預報的時間尺度分為長期（幾年至幾十年）、中期（一年至幾年）、短期（半個月至一年)、臨震（幾天至半個月）和震后趨勢預報五個階段。其中，短臨預報和震后趨勢預報極大的影響著民眾的生命安全和社會經(jīng)濟損失。1975年遼寧海城地震成功預報，極大的減少了直接由于房屋倒塌造成的人員傷亡，從而證實了臨震預報對減輕災害損失的有效性。

地震監(jiān)測是在地震發(fā)生后對地震震源位置、發(fā)震時刻和震級等地震基本參數(shù)進行確定，并通過對這些地震參數(shù)的確定來進一步了解地震發(fā)生的時空強規(guī)律及其趨勢。地震監(jiān)測有兩方面的功能，對小震的監(jiān)測可以為地震預報提供一定的數(shù)據(jù)作為參考，而對中強以上地震的監(jiān)測預報則對減少地震損失起到很積極的作用。如768工程中的6個臺網(wǎng)正式投人觀測以來，在多次中強以上地震的速報及震后預報中發(fā)揮了顯著作用，特別是1984年5月江蘇南黃海6.2級地震及1988年11月云南瀾滄7.6級大震后，迅速定出了震中，為抗震救災起了積極作用。

由此可見，對一次重大災害性地震，無論是震前大范圍內政府防災規(guī)劃的制訂還是震后政府的應急救助都是圍繞著對該事件的預報和監(jiān)測進程而開展和深人的。在這一意義上，地震預報和監(jiān)測已成為整個社會對災害性地震反應行動的前提。

5.3 政治、經(jīng)濟、社會、人文等因素的影響能力

無數(shù)震害實例表明，城市在地震中所受到的災害損失與城市本身的一些屬性息息相關，具體概括起來可分為城市的政治狀況、經(jīng)濟情況、社會和人文環(huán)境的影響四個方面。

城市是一個地區(qū)政治、經(jīng)濟和文化的中心，災害帶來的損失不僅全面影響城市經(jīng)濟、文化、交通等各個領域，還波及到全地區(qū)乃至全社會，城市的政治和文化級別越高，社會影響力越大，它帶來的影響就越深遠。同樣，城市經(jīng)濟水平的高低對地震造成的災害損失也有很大的影響，在同樣的災害條件下，受災地區(qū)社會財富多而集中，災害的損失就會更加嚴重。

人們一般認為，強烈地震造成人員的傷亡數(shù)量一般與震級、烈度成正比。即震級、震中烈度相近的地震，人員傷亡數(shù)量似乎應該相近，但事實并不盡然。地震中人員傷亡數(shù)量的多少與人文因素密切相關，特別是人口密度似乎成為傷亡數(shù)量多少的一個重要因素，以地震烈度≥VIII的面積計算，唐山、邢臺、通海的人口密度遠遠大于爐霍，它們在地震中造成的平均單位面積死亡率分別高于爐霍的23倍、9倍和5倍以上。而在同一次地震中不同年齡階段的人員死亡率也有著明顯的差別，相對于中青年來說，兒童和老年人的死亡率比較高，同時，群眾接受到的防震避震知識也是避免人員傷亡的重要因素。

值得指出的是，一個城市政治、經(jīng)濟、社會和人文資源狀況對防震減災來說是一把雙刃劍。一方面由于人口和社會財富的集中會加劇城市的地震損失，另一方面，一個完善的政治經(jīng)濟體制，充足的財源有利于改善社會的防震減災體制和增強社會的防震減災能力，所以在分析城市的政治，經(jīng)濟和人文資源情況時，必須對這正反兩方面的因素加以統(tǒng)一考慮。

5.4 城市災害管理能力

一個城市所具備的防災體系和制度是其開展防震減災工作的組織保證。只有政府的指揮系統(tǒng)有效運轉，才能保證將災害損失減小到最低程度。在阪神大震災中引起公眾廣泛批評和討論的是，各級政府在震后反應遲緩，最初幾天行動不力，不能有效的安排搶險救災行動，客觀上加重了災害損失。

同時，加強法制建設，依法進行防震減災工作，規(guī)范政府和民眾在防震減災方面的行為，讓每個城市在國家防震減災法規(guī)的基礎上，根據(jù)自己城市的特點，建立一些防震減災法規(guī)條例，使之既可以在震前針對地震可能造成的城市地震災害起到防護作用，也可以在震后進行救災時保證救災工作的順利。而對人民群眾進行的地震科普知識和防震減災知識的宣傳教育，則能夠提高人們對地震的警覺程度以及處理險情和自救互救的能力，改善臨震時的心理狀態(tài)，最大限度地減少人員傷亡。1960年摩洛哥地震死亡達1.31萬人，其原因之一就是人們防震意識淡薄，感知地震后仍繼續(xù)睡覺造成的。1995年阪神地震中，淡路島由于開展了自救互救工作，大大減少了人員傷亡，而神戶市的居民則僅依靠等待政府的救援，因而傷亡慘重。

另外，大型廠礦企業(yè)和各個社區(qū)的防災規(guī)劃在組織和實施防災救災行動方面也能起到積極的作用。建立基于基層考慮的各級防災組織，預先設立避難和救災據(jù)點（政府辦公樓、體育館、學校、公園），使得震后民眾可以在基層組織的領導下防災避災，減少不必要的損失。

5.5 城市應急救災和救助能力

城市在地震后的工作重心主要是震后緊急救助和震后城市正常功能的恢復，它們之間并沒有明確的時間界限，城市功能的恢復可以在緊急救助的基礎上同步進行。

依法做好地震應急救災工作是減輕地震災害的關鍵性環(huán)節(jié)。一旦地震發(fā)生后，應能迅速建立起應急工作的指揮組織，搶救被埋壓的人員，對受傷的人員進行醫(yī)療救護，做好災區(qū)居民的疏散和安置，運送和分發(fā)救災物質，這些措施都能夠極大地減少人員傷亡和經(jīng)濟損失。從眾多的國內外地震事件的處理可以看出，應急工作不及時、不恰當會引起相當?shù)幕靵y從而加重地震引起的災害；反之，及時、有效的應急工作可以減少或避免很多損失。

城市的恢復重建能力主要與城市的政治地位、經(jīng)濟情況、地震保險情況以及人員素質等多方面因素有關。震害實例表明，即使造成損失十分接近的兩個地震，由于發(fā)生地震的城市和地區(qū)不同，救災工作中投人的人力、物力是大不一樣的，越是大城市、發(fā)達地區(qū)，各界投人的救災力量就越大，這主要是由于大城市和發(fā)達地區(qū)擔負著國家經(jīng)濟發(fā)展的主要任務，同時人口密集、各方面政治經(jīng)濟影響很大，必須盡快使震災得以恢復，避免其對周圍地區(qū)乃至全國產生不良的輻射作用。此外，如果一個城市自身經(jīng)濟狀況良好，人口密集，工程建筑抗震能力高，那么，在恢復重建的過程中，可利用的資源相對來說也較多，這些都可以極大的促進恢復工作的順利進行。同時，地震保險現(xiàn)已成為防災、抗災、救災和震后恢復工作的一個不可缺少的環(huán)節(jié)，實施地震保險對生產的持續(xù)發(fā)展，減少民眾損失，特別在重大地震災害事故發(fā)生以后，對穩(wěn)定社會、安定人心具有重要的意義，有助于城市的恢復建設。

6 結論

本文總結了影響城市防震減災能力的各種影響因素，從中可以看出，一個城市的防震減災能力受到多方因素的制約，但只要對這些因素進行合理的完善和加強就可以最大程度地減少地震對城市造成的各類損失，提高城市抗御地震的能力。因此，我們就需要進一步綜合各類學科的特點優(yōu)勢，協(xié)調各種城市生活生產關系，以完善城市防震減災體系，加強城市抗震薄弱環(huán)節(jié)，減輕地震災害損失，不斷提高城市防震減災能力。

【作者單位：1. 中國地震局工程力學研究所2. 哈爾濱工業(yè)大學】

（摘自《世界地震工程》2008年1期）