44年前唐山大地震留下的城市抗震啟示

"我非常清楚地記得，1976年7月27日下午是一個非常悶熱的下午。那天晚上，我看了兩場露天電影，電影結束已是深夜11點鐘左右，回去以後我倒頭就睡，並且很快進入了夢鄉。凌晨3點左右，我被房屋劇烈的抖動驚醒，一剎那我感覺整個大地都在顫抖，我非常驚恐，手足無措，幾乎是在同時，我還清楚地聽到遠處有房屋倒塌的聲音。過了一段時間，大地平靜下來之後，我趕緊跑到室外。這是我一生中遇到的最強烈的一次地震。

第二天早晨從廣播裡聽到，唐山地區在凌晨3點多發生了特大地震，我所在的地方實際上離地震中還有100多公裡，但震動之強烈，終生難忘。"——高孟潭

1976年唐山大地震是無數中國人刻骨銘心的記憶，今年7月12日清晨，唐山5.1級地震的發生，又喚起了很多人對地震科學的關注。2020年7月28日是唐山大地震44周年紀念日，當年大地震給京津冀地區，尤其是唐山城區造成的破壞和人員傷亡為何異常慘烈？唐山大地震以後，中國地震科技的發展取得了哪些進步？汶川地震又揭示了哪些新的問題和挑戰？這些年我國是如何完善城市地震災害風險防治體系的？

唐山大地震為何損失慘重？

唐山大地震發生以後大量房屋被夷為平地。唐山這樣一個百萬人口、百年工業的城市就這樣毀於一旦。

▲唐山大地震災後現場（供圖 中國地震局

這場地震為什麼會造成如此慘重的損失，從下面幾個方面來分析。

首先，缺乏對地震的預判，以至於城市許多新建建築多選擇預製板式。當時這個城市幾乎是一個對地震不設防的城市，人們的認知是唐山這個地區不會發生大的地震，大家認為這個地方地震的烈度也就是6度左右，這種烈度的地震一般房屋倒塌的可能性不大。因此大量的房屋建築沒有進行抗震設防，在房屋建築選型方面也沒有考慮到地震的威脅。

當時在城市建設的高潮時期，採用了大量預製板式的建築，後來很多實際情況表明這種預製板式的建築很不結實，在強烈的震動中非常容易倒塌，人員會瞬間被埋壓在廢墟之下。

唐山大地震的震級達到7.8級，震中的烈度達到11度。整個唐山地區房屋嚴重破壞和倒塌的程度達到了81%，最重的區域達到了90%以上。房屋的大量倒塌，導致大量人員傷亡。但是從另外一個角度來看，預製板式的建築又足夠"結實"，它使得救援人員很難從這樣的廢墟下把被埋壓者搶救出來，這也是導致大量人員死亡的一個很重要的原因。

▲預製板式建築造成救援非常困難。

其次，地震發生的時間在深夜，睡夢中的人們難以快速應對。唐山大地震發生的時間是凌晨3點左右，這個時間恰恰是人們深度睡眠的時間，絕大多數的人對地震到來初期的晃動沒有知覺，當大地劇烈搖動起來的時候，人們才可能被驚醒，這時候一切都來不及了。

另外，震源在城市的正下方，留給人們逃生的時間幾乎沒有。唐山發生的是一個直下型的大地震，也就是地震恰巧發生在這個城市的下邊，從大地開始抖動到房屋倒塌，時間非常短暫，最多也就是10秒左右，人們很難在如此短的時間內展開避險、逃生。

最後，震後救援遲緩也是唐山大地震傷亡慘重的重要原因。當時我國整個監測臺網的監測能力非常有限，分析手段也非常落後，唐山大地震發生之後很長一段時間確定不了地震的大小和震中。

大家只知道是北京附近發生了一個大的地震，直到早晨6點鐘，當時的國家電信局才報告中央，全國的信號都通，只有唐山地區不通，通過這種電信排查手段才初步認定是唐山地區發生了大地震，但是情況多嚴重，依舊不清楚。

唐山地震造成了道路破壞和交通中斷，所以向外界及時報告是非常困難的，到了8點15左右，開灤煤礦的礦工終於開車直奔中南海，直接向中央報告了唐山地區的破壞情況，也就是說，在地震發生之後的4個小時左右，我們才把災區的情況探明。這對救援行動造成了很大影響，錯過了非常寶貴的時間。

近年地震科學的重大進展

唐山大地震的發生，提示人們要高度重視震前的監測、預測、預報、預警；要從科技角度提升城市建築抗震的能力；要發展專業力量，提高強震之後大規模的災害救援能力。

此後我國充分汲取了唐山大地震的教訓，逐步形成了覆蓋全國的地震觀測系統，可確保在任何情況下及時捕捉我國，乃至全球發生的所有地震。

有了先進的通信手段之後，我們可以用實時的、秒級的時間，把大量臺站的信號傳到分析中心，以此來確定地震發生的時間、地點和震級。為了防止數據中心本地遭受地震破壞之後所造成的影響，我們建立了備份分析中心系統，我們國家的地震臺網中心設在北京，同時在廣州設立了一個分析的中心。即使再大的地震也不可能把兩地的分析系統同時破壞，這就保證了我們可以及時地捕捉任何破壞性地震的信息。

我國的地震臺網幾十年來不斷地依託科技的進步進行改造，從數據化、網絡化、自動化到信息化，一步一步地升級。數據中心和備份中心同時具備了超快速報的能力，在國內發生的地震，無論是大地震還是小地震，基本上可以把速報時間縮短到分鐘的量級。唐山地震時，4個小時之後才把災區情況搞清楚，現在可以在分鐘的量級很快確定什麼地方出了事。

這些年更大的進步是空間對地成像技術的應用，我們在衛星、大飛機、直升飛機，到無人飛機等等這一系列的空間對地觀測方面，現在都發展了相應的技術，在地震發生以後可以用來對災區進行偵查。在比較短的時間內，我們就可以得到大量的關於災區的信息。

（供圖/中國地震局地球物理研究所）

目前，我國也在完善地震預警和自動處置系統，可以向各個方面發出預警信息。一個大地震的發生往往是從斷裂帶上的某一點開始破裂，然後地震波隨著破裂向四周擴展。地震震動的強度與斷層上破裂的位置及時間相關，離斷層越近、越強，開始破裂的時候震動就越強。這樣的話，從震動剛開始短短的幾秒鐘，如果能夠迅速判斷並發出信號，就可以讓人們多一點時間採取應急措施，從而減少人員的傷亡和次生災害的發生。

在次生災害方面，比如手術預警、軌道交通預警等可以有效避免次生災害的傷亡。在醫院裡，像眼科手術、腦神經的手術，手術刀一旦晃動是非常危險的，前者很可能就會使患者的眼睛失明，後者則有可能失去生命。如果在震動之前有一個預警的信號，哪怕是一兩秒鐘的時間，只要把手術刀拿開，嚴重的後果就可以避免。

在高鐵、城市軌道交通中裝上地震預警系統以後，可以在震動開始之前就對所有的在軌車輛進行緊急控制，讓它降速或者是停下來，就可以防止車輛顛覆或者是車輛之間的碰撞帶來人員傷亡和財產損失。

另外，對燃氣管線設置一些自動安全裝置，可以及時切斷入戶的燃氣，都可以大大降低次生災害帶來的損失。

對於一個7.5級以上的大地震,通常傷亡人數在數以萬計，如果地震預警和自動處置系統運用得好，便能拯救成千上萬人的生命。

我國城市地區要加強8級地震設防能力

我國做過一個統計，從中國的城市所面臨的地震危險來看，未來可能會受到災難性地震影響的縣級城鎮約佔31%，地級城市約佔33%，省會一級的城市約佔到41%。這裡大家可以看到一個規律性的東西，城市越大遭遇到的災難性地震機會越多。

為什麼會這樣呢？這或許跟我國城市的地理分布等因素有關係。城市的建設需要盆地、土壤、水、河流。盆地和河流的形成往往和促使大地震發生的構造運動有著密切的關係，所以從中國城市面臨地震危險的角度來講，我們必須要加以關注，特別是像京津冀、長三角和粵港澳大灣區這樣的區域，我們必須從國家戰略的層面充分地注意大地震的影響，對可能發生的大震巨災風險加以防控。

唐山大地震40年來，其他重大的進步就是在地震工程、地震區劃和地震安評方面。當初，唐山大地震發生之後，我國所有與城市建設有關部門的技術人員都趕到了唐山，對唐山大地震造成的災害進行了非常深入的分析和研究。唐山地震極大地促進了地震工程技術的快速發展，經過40年的研究，逐步形成了我國系列抗震設計規範，包括建築物、構築物、鐵道、公路等等，各個行業都有抗震設計規範。

這些年來，在工程防震方面，我們有了很大的進步，特別是城市地區新建建築都進行了抗震設防。那麼為什麼發生8級左右的大地震還會造成人員的傷亡和損失？

實際上我們國家，對於8級左右大地震的設防還是嚴重不足。我們說的"大震不倒"只是相對於中等的地震而言，不是最大的地震。根據對我國現有建築物抗震能力分析，當地震烈度達到9度和10度的時候，即使是抗震能力比較好的鋼，或鋼筋混凝土結構，它毀壞、倒塌的比例也是我們難以承受的。

特別是城市地區，即使建築物沒有倒毀，它發生了嚴重破壞之後，也會使城市重要功能中斷，使得災民安置、經濟運行、恢復生產都會受到嚴重衝擊和影響。

加強城市地震災害的防治

2008年5月12日汶川地震的發生，從防患於未然的角度給我們提出了更高的要求，我們應該怎麼做才能使城市的防震減災能力更強？我們必須從底線思維出發，加強城市地震災害的防治。

我認為以下幾個方面非常重要。第一，兩源排查。什麼是兩源？一個是大地震的危險源，一個是地震的風險源。什麼是大地震的危險源？對一個城市而言，我們必須開展大量的、基礎的調查工作，來排查這個城市是不是會遭受到大地震的威脅。發生大地震的斷層在什麼地方，它的性質如何？一旦發生大地震，它所引起的地面震動、地表錯動等等到底是什麼樣的？在空間上是怎麼分布的？地震的風險源排查，是排查可能會造成嚴重後果的那些房屋、建築、設施等等，即會引起整個城市巨大損失的那些具體的源頭在什麼地方？

我國在最近的幾十年裡開展了大量地震危險源的排查，即城市地震活動斷層的排查，我個人認為，在風險調查裡最重要的是應該先把那些危險的房屋建築設施找出來，也就是說要把城市的薄弱環節找出來，為後續的加固或者其他方面的工作提供科學依據。

我國城市的發展經歷了一個擴展的過程，城市由城區向周邊農村地區進行擴展。從一個城市房屋建築的構成來講，既有經過嚴格抗震設計的現代建築，也有沒有採取抗震措施的鄉鎮建築；既有標準比較高的建築，也有早期標準比較低的建築；既有新建的建築，也有用了幾十年的建築和設施，它們的抗震能力都不一樣。所以結合城市地震風險排查，找出抗震薄弱的房屋建築和設施，採取必要的工程措施對它進行加固，這對保障城市抗震防災能力是最關鍵的。

▲唐山地震遺址紀念公園的紀念牆上， 鐫刻著唐山大地震 24萬名罹難同胞姓名 。

從世界各國防範自然災害的理念來看，通過規划進行防災是非常重要的，通過規劃可以規避一些我們極不願意看到的那些災害的發生。我一直堅持的一個觀點就是，通過規劃來防災是最經濟、最人道，也是最有效的手段。我們前面講了中國城市所面臨的災害，城市規模越大，它所面臨的地震風險也越大，所以必須在城市規劃建設，特別是在規劃階段對大震巨災給予充分的考慮。

從兩個方面來看：第一，要劃定紅線，哪些地方可以建，哪些地方不可以建；哪些地方的規模、密度、類型必須要加以控制；哪些地方可以放開等等，都必須有一個紅線劃定。大的斷裂帶附近，無疑是未來巨災發生的主要區域，我國很多城市與大的斷裂帶非常接近，所以在城市布局、城市發展方向方面要充分考慮到這些大的斷裂帶存在，切實通過一些紅線的劃定防止在大地震的斷裂帶上有太多的人口、產業或者財富聚集。

劃定紅線還有另外一層意思，現在國家正在推進安全城市的示範建設。安全城市涉及很多方面，我覺得地震，特別是大地震的災害預防應該是一個非常重要的方面。如果一些危化企業、大量危化品、巨型儲油罐區庫等等靠近斷裂帶，一旦發生大的地震，它們本身就是巨災源。

比如日本2011年的3·11大地震時，很多油庫爆炸，福島核電站也出現了嚴重洩漏。所以在城市規劃裡，包括一些重要項目確定的時候要提前做好規避。另外，在城市改造更新的過程中，也應該有意識地把斷裂帶附近的居民點、危化企業、重大設施等逐步疏解，以減少風險。

第二，在產業布局方面，要考慮到斷裂帶可能發生巨災的情況，採取優化布局，能避免的、能躲開的就躲開。如果躲不開，可以採取一些措施來減少它可能成災的程度，或者它一旦成災要儘可能地加以控制。無論劃定紅線也好，優化布局也好，應該把地震風險調查的基本信息充分利用起來。一旦具體確定某一個項目，或者批准某一個小區建設的時候，必須要衡量建在這個地方，要採取什麼樣的抗震標準，一旦發生大地震，會造成什麼樣的後果。所以在規劃階段一定要把工作做足，從源頭上控制城市巨大地震災害的發生。