聶樹明,黃志東
(廣東省地震局,廣州 510070)
地震信息社會(huì)服務(wù)與地震安全探討
聶樹明,黃志東
(廣東省地震局,廣州 510070)
提高地震安全,減輕地震災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,地震信息社會(huì)服務(wù)是不可缺少的途徑。地震信息主要包括法規(guī)建設(shè)、地震監(jiān)測(cè)、震害防御和應(yīng)急救援資料,服務(wù)內(nèi)容包括法規(guī)宣傳和普及、地震災(zāi)害影響服務(wù)、工程建設(shè)監(jiān)管服務(wù)和防災(zāi)避震服務(wù)等。通過地震信息社會(huì)服務(wù),可以增強(qiáng)社會(huì)防災(zāi)意識(shí),提高建設(shè)工程安全,減輕地震災(zāi)害損失。
地震信息;社會(huì)服務(wù);地震安全;震害防御
巨大的地震災(zāi)害造成房屋倒塌、公共設(shè)施毀壞、人民生命財(cái)產(chǎn)嚴(yán)重?fù)p失。地震破壞的影響取決于地震震級(jí)的大小、震中距離的遠(yuǎn)近、房屋的場(chǎng)地環(huán)境 (包括地基、基礎(chǔ)和周圍環(huán)境)、房屋結(jié)構(gòu)抗震能力、人員疏散與救護(hù)措施是否有效等。人員傷亡可能是因?yàn)榉课萁Y(jié)構(gòu)遭到致命的破壞,或由地震引起的次生災(zāi)害 (地質(zhì)災(zāi)害、洪災(zāi),火災(zāi)、爆炸及毒氣泄漏等)因素導(dǎo)致。地震安全問題成為阻礙人民正常生活秩序和經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的嚴(yán)重問題。
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,人民越來越重視地震安全。地震安全問題不僅是技術(shù)問題,也是社會(huì)問題。要避免地震造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,重點(diǎn)在于防御。從歷次地震災(zāi)害的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)中得出,地震災(zāi)害防御做好了,可以有效地減輕災(zāi)害的損失。要做好防御地震災(zāi)害,應(yīng)加強(qiáng)立法、監(jiān)管,增強(qiáng)防震避震知識(shí)和應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害的能力,而地震信息社會(huì)服務(wù)是不可缺少的途徑。
多年來,地震工作部門在地震觀測(cè)、地震小區(qū)劃、地震烈度(地震動(dòng)參數(shù))復(fù)核、地震安全性評(píng)價(jià)、震害預(yù)測(cè)和活斷層探測(cè)與地震危險(xiǎn)性評(píng)估工作中積累了大量的地震信息。這些信息不僅為地震預(yù)測(cè)、地震科研、地震工程、地震應(yīng)急救災(zāi)服務(wù),也可以為社會(huì)公眾和經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù),服務(wù)于城市和農(nóng)村民居及公共基礎(chǔ)設(shè)施的選址、設(shè)計(jì)和施工,指導(dǎo)公眾防御地震災(zāi)害和應(yīng)急自救。
圖1 玉樹地震結(jié)古鎮(zhèn)未經(jīng)設(shè)防的建筑破壞嚴(yán)重Fig.1 The buildings without fortification of the Jiegu town destroyed seriously in Yushu earthquake
圖2 經(jīng)設(shè)防的建筑基本完好Fig.2 The buildings with seismic fortification are basically well
1.1 社會(huì)公眾需求
據(jù) “地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)信息服務(wù)社會(huì)調(diào)查”得到的如下結(jié)論[1]: “地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)信息社會(huì)服務(wù)具有較好的民意基礎(chǔ)。”其實(shí),公眾不僅對(duì)地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)信息服務(wù)有需求,對(duì)震害防御和地震應(yīng)急救援信息服務(wù)同樣有需求。
要避免地震造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,建設(shè)工程的選址、設(shè)計(jì)和實(shí)施過程是非常重要的。歷史震害表明,房屋和公共設(shè)施抗震能力提高了,可以極大地減輕地震災(zāi)害損失(圖1、圖2)。出于對(duì)地震安全的考慮,公眾可能會(huì)了解自己居所附近歷史上有無發(fā)生過地震,地震破壞的影響有多大,潛在地震影響如何,有無地質(zhì)災(zāi)害影響,房屋抗震性能怎樣,附近有無救災(zāi)力量,距離最近的避震疏散場(chǎng)所有多遠(yuǎn),等等。
1.2 總體技術(shù)思路
要提供地震信息社會(huì)服務(wù),需要在收集、整理資料的基礎(chǔ)上,對(duì)基礎(chǔ)電子地圖進(jìn)行處理,制作一些專題圖,建立數(shù)據(jù)庫,可開發(fā)基于WebGIS的地震信息公眾服務(wù)系統(tǒng),其總體技術(shù)路線見圖3。
圖3 總體技術(shù)路線圖Fig.3 Overall technology roadmap
收集、整理的資料包括地震目錄、地震小區(qū)劃、震害預(yù)測(cè)、活斷層探測(cè)與地震危險(xiǎn)性評(píng)估、地震烈度(地震動(dòng)參數(shù))復(fù)核、地震安全性評(píng)價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害及地震應(yīng)急數(shù)據(jù)等,對(duì)包含房屋、道路、水系和基礎(chǔ)設(shè)施的電子地圖進(jìn)行處理,制作潛在震源區(qū)分布圖、地震構(gòu)造分布圖、潛在地震地質(zhì)災(zāi)害分布圖、地震次生災(zāi)害分布圖、避震疏散場(chǎng)地分布圖等。
1.3 主要服務(wù)內(nèi)容
地震信息服務(wù)的主要內(nèi)容包括防震減災(zāi)法規(guī)查詢、地震影響信息服務(wù)、建設(shè)工程信息服務(wù)、防災(zāi)避震信息服務(wù)及其它數(shù)據(jù)服務(wù),見圖4。
防震減災(zāi)法規(guī)查詢主要是向公眾進(jìn)行防震減災(zāi)普法教育;地震影響信息服務(wù)包括歷史地震影響、潛在地震影響和地震地質(zhì)災(zāi)害影響;建設(shè)工程信息服務(wù)包括抗震設(shè)防要求備案、巖土分層結(jié)果查詢和地震安評(píng)結(jié)果查詢;防災(zāi)避震信息服務(wù)包括房屋抗震能力查詢、地震次生災(zāi)害影響分析和避震疏散與救災(zāi)信息服務(wù);其它信息服務(wù)包括地震前兆觀測(cè)數(shù)據(jù)服務(wù)、地震安全農(nóng)居建設(shè)服務(wù)等。
圖4 地震信息社會(huì)服務(wù)主要內(nèi)容Fig.4 The main contents of the social services of seismic information
2.1 歷史地震影響
根據(jù)歷史地震分布,在給定范圍內(nèi)搜索地震,計(jì)算震中距,可給出最近的地震、最大地震和最大影響的地震以及地震影響最大烈度。
由于小震較多,選取最近地震,可以只考慮給出3級(jí)或2級(jí)以上的地震,并在空間分析過程中采用優(yōu)化算法,取計(jì)算半徑為I×5 km(I=1,2)∪ ((I-2)×5)×10 km(I=3,4,……10)范圍計(jì)算震中距,如以R1,R2,……Rn表示各個(gè)地震的震中距,則最小的震中距為:
最近的地震為:M0=MR0
而最大地震取,MX=MAX(M1,M2,……Mn)
區(qū)域內(nèi)最大影響的地震可能并不是該區(qū)域內(nèi)的最大地震,而是要根據(jù)地震烈度衰減關(guān)系或歷史地震等震線圖得到最大影響地震及其烈度。而且,最大影響地震可能不止一個(gè)。
2.2 潛在地震影響估計(jì)
潛在地震影響估計(jì)采用概率地震危險(xiǎn)性分析,確定最大影響的潛在震源區(qū)及最大影響地震,應(yīng)用本地區(qū)地震烈度衰減關(guān)系和潛在震源區(qū)方向函數(shù),估計(jì)地震影響烈度。
2.3 地震地質(zhì)災(zāi)害影響分析
利用地震構(gòu)造分布、地震地質(zhì)災(zāi)害小區(qū)劃、潛在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)程度分區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)分布,估計(jì)地震地質(zhì)災(zāi)害影響,包括給定范圍內(nèi)或給定位置的地震地質(zhì)災(zāi)害及其影響,如圖5表示的是東莞市某建設(shè)工程場(chǎng)地的地震地質(zhì)災(zāi)害影響分布圖。
地震地質(zhì)災(zāi)害小區(qū)劃結(jié)果包括地表斷裂、軟土震陷、砂土液化、滑坡、泥石流等潛在地震地質(zhì)災(zāi)害,以及從國土部門收集的潛在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)程度分區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)分布,通過GIS空間分析,可為工程建設(shè)提供地震地質(zhì)災(zāi)害影響分析結(jié)果。
圖5 地震地質(zhì)災(zāi)害影響分析圖Fig.5 Analysis of the effects of seismic geological disaster
3.1 抗震設(shè)防要求備案
抗震設(shè)防要求備案不僅需要對(duì)重大工程進(jìn)行抗震設(shè)防要求備案,還應(yīng)該對(duì)一般建設(shè)工程進(jìn)行抗震設(shè)防要求備案。
重大建設(shè)工程是指進(jìn)行過地震安全性評(píng)價(jià)的工程,按照相關(guān)規(guī)定備案。
一般建設(shè)工程是指 《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB50223-2008)中規(guī)定的丙類建筑工程和丁類建筑工程,利用中國地震烈度分布圖、中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖,自動(dòng)給出當(dāng)前位置的基本設(shè)防烈度、地震動(dòng)參數(shù)。對(duì)于地震小區(qū)劃結(jié)果已獲得批準(zhǔn)的地區(qū),其抗震設(shè)防要求采用地震小區(qū)劃的結(jié)果。
3.2 巖土分層結(jié)構(gòu)查詢
地震安全性評(píng)價(jià)工程鉆孔中的巖土分層數(shù)據(jù)包括各土層埋深、厚度、巖性描述、剪切波速及場(chǎng)地類別、地下水位埋深、等效剪切波速等,利用巖土分層數(shù)據(jù)和鉆孔柱狀圖,及GIS三維系統(tǒng),提供巖土分層結(jié)構(gòu)查詢。
3.3 地震安評(píng)結(jié)果查詢
通過20多年的地震安全性評(píng)價(jià)工作,不僅為重要建設(shè)工程的設(shè)計(jì)和施工提供了抗震設(shè)防參數(shù),同時(shí)這些積累的數(shù)據(jù)也可為一般建設(shè)工程提供數(shù)據(jù)查詢服務(wù),可作為一般建設(shè)工程抗震設(shè)計(jì)的參考。
4.1 房屋抗震性能查詢
利用房屋震害預(yù)測(cè)和抗震普查數(shù)據(jù),查詢房屋的抗震性能。在廣東省已完成的城市震害預(yù)測(cè)中,特別是深圳、東莞、中山等市,除了對(duì)抽樣的房屋進(jìn)行易損性分析,給出了單體建筑物震害預(yù)測(cè)結(jié)果外,還采用類比方法給出了普查的每棟房屋的震害預(yù)測(cè)結(jié)果,為震害預(yù)測(cè)結(jié)果服務(wù)于社會(huì)公眾提供了基礎(chǔ)信息。在各個(gè)城市完成的震害預(yù)測(cè)項(xiàng)目中,均建立了基于WebGIS的震害預(yù)測(cè)信息公眾服務(wù)系統(tǒng),可以查詢指定房屋的抗震性能[2]。
4.2 地震次生災(zāi)害影響分析
地震次生災(zāi)害源包括地震次生水災(zāi)、火災(zāi)、爆炸、有毒有害氣體泄漏源。在城市震害預(yù)測(cè)工作中收集了相關(guān)資料并建立了各種災(zāi)害源的空間矢量分布圖。利用這些圖層與建筑物圖層進(jìn)行疊加分析,可以了解這些災(zāi)害源對(duì)指定位置的影響。
4.3 避震疏散與救災(zāi)信息查詢
在震害預(yù)測(cè)工作中還收集了大量的對(duì)策分析數(shù)據(jù),包括避震疏散、救災(zāi)力量、醫(yī)療救護(hù)、物資儲(chǔ)備等數(shù)據(jù)。利用地震應(yīng)急避震場(chǎng)所、醫(yī)療救護(hù)單位、消防及公安派出所單位空間分布圖,可以找到就近的地震應(yīng)急避震場(chǎng)所、醫(yī)療救護(hù)單位、消防及公安派出所單位及其相關(guān)信息,制定合理有效的疏散和救援路線。
5.1 地震前兆觀測(cè)數(shù)據(jù)服務(wù)
地震前兆觀測(cè)數(shù)據(jù)不僅應(yīng)用在地震前兆的異常分析中,其原始數(shù)據(jù)中的一些異常因素可能是環(huán)境影響數(shù)據(jù),如地下水位和水化學(xué)觀測(cè)中的原始數(shù)據(jù)中的一些異常值可能是受到過分抽取地下水和環(huán)境污染的影響;如地下形變觀測(cè)中的原始數(shù)據(jù)中的一些異常值可能是水土流失造成的。因此,這些數(shù)據(jù)也可以為環(huán)境保護(hù)、水資源、規(guī)劃建設(shè)部門等提供服務(wù)。
5.2 地震安全農(nóng)居建設(shè)服務(wù)
據(jù)中國地震局信息網(wǎng)站報(bào)道,自實(shí)施地震安全農(nóng)居工程以來,新疆地區(qū)發(fā)生5級(jí)以上地震30多次,所建抗震安居房無一受損,沒有造成人員傷亡[3]。通過信息社會(huì)服務(wù),推廣地震安全農(nóng)居示范工程,可為新建、改建和擴(kuò)建的農(nóng)居工程和村鎮(zhèn)一般建設(shè)工程提供活斷層避讓詳細(xì)信息;提供科學(xué)準(zhǔn)確的抗震設(shè)防要求;為適應(yīng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、民族特點(diǎn)的農(nóng)居提供抗震技術(shù)指導(dǎo)。
地震信息社會(huì)服務(wù)需要大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專業(yè)數(shù)據(jù)。但是,由于各地的防震減災(zāi)工作重視程度有差別,如有些地區(qū)未進(jìn)行過地震小區(qū)劃、震害預(yù)測(cè)、活斷層探測(cè)與地震危險(xiǎn)性評(píng)估,地震構(gòu)造、地震環(huán)境信息幾乎沒有,無法開展社會(huì)服務(wù);有些地區(qū)僅有局部區(qū)域開展此類工作,積累的地震信息也較少,開展社會(huì)服務(wù)有局限性。因此,要做好地震信息社會(huì)服務(wù),只有從基礎(chǔ)工作抓起,不斷積累信息資源。地震信息社會(huì)服務(wù)還需要其它部門的數(shù)據(jù)支撐,如大比例的地理數(shù)據(jù)、地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)、地震次生災(zāi)害源數(shù)據(jù)、應(yīng)急救援力量數(shù)據(jù)等。因此,要減輕地震災(zāi)害損失,提高地震安全,做好地震信息社會(huì)服務(wù),需要全社會(huì)的共同努力。
[1]楊秀生,凌學(xué)書,李大梅,等.面向社會(huì)的地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)信息服務(wù)調(diào)查與對(duì)策研究[J].防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào),2013,15(1):88-92.
[2]聶樹明.東莞市區(qū)震害預(yù)測(cè)與防御系統(tǒng)建設(shè)[J].華南地震,2011,31(1):1-9.
[3]中國地震局震害防御司.地震安全農(nóng)居建設(shè)工作取得的成績[EB/OL].[2012-01-17]http://www.cea.gov.cn/publish/ dizhenj/468/1073/20120117173935856205743/index.html.
Study of the Social Service of Seismic Information and Seismic Safety
NIE Shuming,HUANG Zhidong
(Earthquake Administration of Guangdong Province,Guangzhou 510070,China)
To improve the earthquake safety,and reduce the economic losses and casualties caused by the serious earthquake disaster, the social services of seismic information are an indispensable ways.Seismic information mainly includes data of law and regulations,earthquake monitoring,earthquake disaster prevention and emergency rescue.Information services include propaganda and popularization of law and regulations,services of earthquake disaster influence,services of engineering construction supervision and management,services of disaster prevention and avoid the earthquake damage.The purpose of the social services of seismic information is to enhance social consciousness of earthquake disaster prevention,and improve construction safety and reduce the losses from earthquake disaster.
Seismic information;Social Service;Seismic safety;Earthquake disaster prevention
P315.052
A
1001-8662(2014)03-0001-05
10.13512/j.hndz.2014.03.001
聶樹明,黃志東.地震信息社會(huì)服務(wù)與地震安全探討[J].華南地震,2014,34(3):1-5.[NIE Shuming,HUANG Zhidong.Study of the Social Service of Seismic Information and Seismic Safety[J].South china journal of seismology,2014,34(3):1-5.]
2014-03-01
國家地震社會(huì)服務(wù)工程 (國家防震減災(zāi)重點(diǎn)項(xiàng)目,發(fā)改投資 [2009]3169號(hào))、廣東省地震安全創(chuàng)新服務(wù)工程(廣東省防震減災(zāi) “十二五”重點(diǎn)項(xiàng)目)、建設(shè)工程抗震設(shè)防管理服務(wù)平臺(tái)建設(shè) (東莞市防震減災(zāi) “十二五”重點(diǎn)項(xiàng)目)
聶樹明(1957-),男,研究員,主要從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和震害防御研究.
E-mail:smnie@163.com.