高路恒
(江蘇工程職業(yè)技術學院 建筑工程系,江蘇 南通226007)
自然災害嚴重危害人類財產(chǎn)安全,對于各類自然災害誘發(fā)本質(zhì)的認識是實現(xiàn)災害預警的基礎。目前,人類對于各類自然災害的處理大多僅處于“災害后處理階段”,為實現(xiàn)自然災害的提前預警,探尋災害產(chǎn)生前更多時間為避開災害的主要預警措施,必須從各類自然災害的誘發(fā)根源進行分析研究,并從災害產(chǎn)生前期各類載體介質(zhì)形態(tài)間的變化,使得災害預警有據(jù)可依,減少對災害的不確定性判斷,從而減少災害預警對人類生活的影響,提高災害預警的準確性。
我國西南地區(qū)地質(zhì)分布復雜,尤其是地震帶的分布讓我國西南部成為災害預警的典型實施區(qū)域。一般情況下,災害的誘發(fā)不是無緣無故的到來,而是由于某種作用使得一定區(qū)域介質(zhì)載體的原本的平衡狀態(tài)發(fā)生變化,引起介質(zhì)載體由平衡態(tài)向動態(tài)形式不斷發(fā)展。
自然災害的誘發(fā)主要以能量的形式在介質(zhì)載體中傳播,以介質(zhì)載體動態(tài)變形為表觀形態(tài)。各類自然災害的產(chǎn)生總表現(xiàn)出特定的破壞形態(tài),比如地震產(chǎn)生前,可以通過一定的檢測儀器探測出地殼的變化;發(fā)生后,其表觀形態(tài)則直接可以觀測,即引起地殼的開裂、地層間的位移等。
自然災害引起介質(zhì)載體形態(tài)變化的作用方式是能量在介質(zhì)中的不斷傳播與演化的產(chǎn)物。能量的傳播具有一定的特性,即能量傳播不受介質(zhì)載體類型的不同而有所變化,即使介質(zhì)載體形態(tài)不產(chǎn)生變化,但是災害能量在介質(zhì)載體中的傳播還是不會停止,這是自然界中災害誘發(fā)的實質(zhì)原因。
自然災害的誘發(fā)伴隨著能量的聚集、耗散、演化及耦合等過程,在災害源動力作用下,災害能量開始鏈式演化的第一個階段,通過一定時期的孕育階段,災害能量所聚集的迫害性將發(fā)生本質(zhì)的超越,在能量不斷壯大并可能耗散轉(zhuǎn)移時,該階段災害能量在不斷傳播演化的同時也會將災害能量的部分轉(zhuǎn)移給介質(zhì)載體,引起介質(zhì)的波動與位移。
自然災害能量鏈式演化過程是災害不斷孕育發(fā)展過程。災害的產(chǎn)生也出現(xiàn)能量過剩現(xiàn)象,即當?shù)卣甬a(chǎn)生時,災害能量爆發(fā)引起地面運動、房屋倒塌等,同時這些災害并不會由能量多少單獨決定,還與介質(zhì)載體在災害能量轉(zhuǎn)移時的波動接受能量有關,從而對自然災害作用下介質(zhì)載體形態(tài)變化的研究極為重要。
自然災害的誘發(fā)根源是能量鏈演化過程的反應。能量鏈式演化規(guī)律不僅僅可以分析單一災害的誘發(fā)本質(zhì),也可以對多災種間的能量演化或者介質(zhì)載體形態(tài)變化關系進行定性分析。自然界存在的介質(zhì)載體類型多種多樣,在地環(huán)圈層所在區(qū)域的介質(zhì)環(huán)境下,多種災害能量在介質(zhì)載體中不斷的傳播與演化,可以由固態(tài)介質(zhì)載體傳遞到液態(tài)、氣態(tài)介質(zhì)載體中,在區(qū)域介質(zhì)中能量將以波的形式聚集、耗散、演化及耦合等鏈式反應。
多種災害能量演化關系符合質(zhì)環(huán)理論災害能量的“點-鏈-面-體”的演化規(guī)律,即在整個地環(huán)圈層介質(zhì)載體中,能量的演化過程也總是循環(huán)的演繹著該種能量鏈式演化規(guī)律,并每個演化階段也存在著能量的量變演化關系。
在每個鏈式演化環(huán)節(jié),能量鏈的演化與區(qū)域介質(zhì)載體能量轉(zhuǎn)移量有直接關系。換句話說,在自然災害能量鏈式演化各個階段,存在多災種能量循環(huán)演化關系。各災種間能量演化相互促進發(fā)展,同時存在能量的畸變演化關系,即當能量演化到其極至時,多災種能量演化將存在質(zhì)變演化現(xiàn)象。
自然災害能量鏈式演化關系體現(xiàn)了災變鏈式演化最基本的致災特性。能量鏈的演化是導致介質(zhì)載體粒子顆粒擾動與位移的基礎,而介質(zhì)載體粒子擾動是能量鏈式演化的產(chǎn)物。
當災害能量在不同介質(zhì)載體中循環(huán)演化時,災害能量的聚集、耦合等環(huán)節(jié)均伴隨著能量的轉(zhuǎn)移,即災害能量轉(zhuǎn)移于介質(zhì)載體粒子,讓介質(zhì)載體粒子吸附災害能量,而該吸附的破壞能量將導致介質(zhì)載體產(chǎn)生擾動、單粒子位移、局部整體位移直至產(chǎn)生介質(zhì)錯動,引起地殼運動或者氣候極度變化,這是災害誘發(fā)終端的表觀現(xiàn)象。
另外一方面,自然災害能量鏈式演化與介質(zhì)載體形態(tài)變化是同步進行的。不存在脫離能量鏈式演化的介質(zhì)載體形態(tài)的變化,即介質(zhì)載體擾動與位移離不開自然災害能量的演化關系。能量鏈式演化質(zhì)點產(chǎn)生階段也是介質(zhì)載體粒子能量轉(zhuǎn)移的過程,能量環(huán)鏈的形成階段是介質(zhì)載體粒子由單質(zhì)點位移轉(zhuǎn)向多質(zhì)點整體位移,能量破壞面、破壞體的產(chǎn)生是介質(zhì)載體局部或整體位移錯動的表現(xiàn)。
致災能量鏈的演化具有持續(xù)演化過程,介質(zhì)載體形態(tài)變化具有中性穩(wěn)定狀態(tài)。當災害產(chǎn)生后,地震能量仍在介質(zhì)中不停的傳遞演化,而介質(zhì)載體形態(tài)變化將隨著災害的爆發(fā)導致介質(zhì)載體的巨大位移,但后期介質(zhì)載體形態(tài)將又保持另外一種平衡狀態(tài),直至另外災害的產(chǎn)生時介質(zhì)載體方可引起介質(zhì)粒子的再一次擾動或者位移。
通過研究災害能量鏈式演化關系,加強對地環(huán)圈層各類自然災害誘發(fā)根源的共性,分析災害能量鏈式演化與區(qū)域介質(zhì)載體的形態(tài)變化關系,對災害預警預防以及基礎設施建設時對其地基處理的方法等進行系統(tǒng)研究,提高對基礎設施的加固打下一定的理論基礎。
通過對災害能量的鏈式演化與介質(zhì)載體形態(tài)變化關系,可以得出以下幾點結論:
1)自然災害能量鏈式演化遵循能量“點-鏈-面-體”的演化關系,此演化關系符合地質(zhì)災害能量質(zhì)環(huán)理論災變演化關系;
2)自然災害的誘發(fā)伴隨著能量的聚集、耗散、演化及耦合等過程,同時導致介質(zhì)載體形態(tài)的逐步變化;
3)災害能量鏈式演化關系體現(xiàn)了災變鏈式演化最基本的致災特性,能量鏈的演化是導致介質(zhì)載體粒子顆粒擾動與位移的基礎,而介質(zhì)載體粒子擾動是能量鏈式演化的產(chǎn)物。
4)致災能量鏈的演化具有持續(xù)演化過程,介質(zhì)載體形態(tài)變化具有中性穩(wěn)定狀態(tài)。
5)通過能量鏈式演化規(guī)律與介質(zhì)載體形態(tài)變化關系,強化對災害誘發(fā)的根源認識,對災害預警與基礎設施加固設計提供一定的理論基礎。
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