地震烈度标准有效服务防震减灾
为科学准确判定地震烈度提供了重要技术支撑
2月12日17时19分,新疆和田地区发生7.3级地震。据中国地震台网中心预测,本次地震极震区烈度在9度以上,靠近震中的于田县叶亦克乡和阿羌乡处在6度区和7度区的交界地带,于田县城和民丰县城位于6度区。中国地震局工程力学研究所研究员孙景江告诉记者,对地震烈度的科学准确评定,可以让政府和公众最直观地了解地震灾情,合理地部署应急救援力量。而他们完成的“中国地震烈度标准研究”则为我国科学准确判定地震烈度提供了重要技术支撑。
抗震工作的交汇枢纽
“每次地震发生后,人们会关心两个概念。一个是地震的震级,震级是衡量地震所释放出能量多少的指标;烈度则是衡量地震破坏力强弱的尺度。同一震级的地震,对不同地方的影响程度不同,不同地方的震级就不同。”孙景江以2008年发生的汶川地震为例,汶川地震的震级是8级,但这次地震对北川、映秀的影响最为强烈,这些地方的烈度达到11度;地震对成都的影响就稍小一些,成都的烈度就低一些。
烈度在地震工作中有着广泛的应用。据孙景江介绍,首先,地震发生后的烈度分布信息,可使政府及公众可最直观地了解地震灾情,合理地部署应急救援力量,是在灾害损失评估和恢复重建工作中不可或缺的基础资料;其次,在科学研究中,地震烈度被用来分析历史地震资料,区别不同地区地震活动性的强弱,作为地震区域划分的标志以及用来研究地震影响场、震源深度等;在工程上,地震烈度是各类工程结构抗震设计的重要基础,是抗震设防的标准。我国约90%的城乡建设需考虑抗震设防,在这些地区内,所有工程结构均应按一定地震烈度进行抗震设计。“可以说,地震烈度是各项地震及抗震工作的交汇枢纽,在防震减灾工作中占有重要地位。”
应制定符合当前实际的烈度标准
地震烈度的研究不断促进人们对地震和震害本质的认识,并进一步促进工程结构设防标准的优化和抗震防灾能力的提高。据介绍,我国第一个烈度标准《新的中国地震烈度表》,是1956年参照国外12度烈度表,结合我国建筑物的形式和结构特征制定的。十几年后,我国地震工程学的奠基人刘恢先教授等结合国内主要破坏性地震的现场经验,对烈度评定标准进行了深入研究,编制了新的标准《中国地震烈度表》(1980)。该烈度评定标准的判据中既有人的感觉、建(构)筑物和自然环境的破坏,又有定量参考物理指标,在当时具有国际先进水平。上世纪90年代,又对地震烈度表进行了修订。
“烈度表不是一成不变的尺度,随着建筑形式和质量的变化,地震经验以及人们对地震认识的深化,它需要不断修改。”孙景江说。我国地震烈度表近30年几乎未作变动,其中的主要判别对象,即未经抗震设防的多层砖房已不是城镇建筑主体,甚至在发达地区,已难得一见,给实际地震烈度评定带来较大困难,成为防震减灾科学中的薄弱环节。制定更符合我国当前实际的、科学的烈度标准,将对我国防震减灾事业的发展具有重要意义。
新标准得以广泛运用
孙景江作为项目负责人,早在几年前就开始了地震烈度标准的修订研究工作。他们对比研究了中外地震烈度标准,搜集了72次地震的房屋震害资料,包括100多万栋农居、4万多栋楼房。在汶川地震现场,课题组还调查收集了大量有关人员的感觉和器物的反应资料。这些现场调查对烈度标准的修订提供了非常宝贵的资料。
旧版《中国地震烈度表》中的房屋评判对象仅为未经抗震设计的单层和多层砖砌体房屋,而这类房屋在我国目前已很少见,并且缺乏量化指标,难以依其进行实际烈度评判,急需给出适合我国目前量大面广的房屋类型的烈度评判标准。为此,课题组在标准修订中,给出了目前我国普遍存在的——木构架和土、石、砖墙建造的旧式房屋;未经抗震设计的单层或多层砖砌体房屋;经抗震设计的单层或多层砖砌体房屋3种类型房屋烈度评定方法和量化评判指标。
新标准的另一亮点,是开展了地震作用下“人的感觉”和“器物的反应”研究。在汶川地震现场,课题组调查收集了大量有关人员的感觉和器物的反应资料,在各种文献和网上又补充收集了大量此类资料。通过对这些资料的整理与分析,总结出了各烈度区人的感觉和器物的反应典型现象,给出了用于烈度评定的“人的感觉和器物的反应”修改建议。 令孙景江欣慰的是,自己多年的研究成果在2008年汶川8级特大地震、玉树7.1级地震中都得到了应用,所评定的烈度分布结果成了各相关行业对汶川、玉树地震进行研究必不可缺的基础资料。这次新疆和田地震的抗震救灾工作,同样离不开新修订的地震烈度标准的技术支撑。