正文
一個土木工程師的四川地震災後思考 zt
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作者: 書劍子 2008-05-22 16:10:13
5月12號的四川地震，牽動了無數人的神經，汶川迅速成為世界輿論的焦點。這次地震，上網很重。經濟損失慘重。當天晚上22點，死亡人數官方報道就有 8000人，很多地方整個鎮子幾乎被夷為平地。我覺得實際傷亡人數可能達到7萬人，傷殘可能達到20萬。直接經濟損失可能達到數百億美元。再考慮間接經濟損失，全國人民今年一年白幹了。
通過這次地震，暴露的問題很多。
1、 大眾科學素養不足：
地震作為一個頻發的自然災害，幾乎每年全世界尚都會發生一係列大大小小的地震。曆史上造成重大傷亡及重大損失的高烈度地震史不絕書。但是由於我國特色的教育，孩子們從小學就開始接受長達近20年的具有中國特色的馬克思主義哲學教育，但是關鍵時刻，這些哲學並不能救人一命。地震來了，隻有科學的避震知識才可能給你撿回一條命。但是，官方教育體係裏並沒有任何關於各種自然災害的急救知識。
其次，多年的愛國主義科技史教育，也遭到了報應：很多人質疑政府刻意隱瞞地震預報，很多人責罵地震局及科研人員的水平低，依據就是古代張衡就能製造出能預測地震的侯風地動儀，而為什麽現代科技預報不了？更有人以此作為依據，開始懷疑現代科技，轉向相信一堆具有“東方色彩”的“東方科學”。各種荒誕不經但是瞎貓逮個死耗子的“預測理論”都找到了市場。實際上，我並不相信曆史上所謂的地動儀。雖然我沒有認真地查證過史料，但是根據廣為流傳的官方教育，說其中間是一個直立的柱子，柱子與其周圍的龍頭裏的珠子有關聯，當地震波傳來，珠子就掉到蛤蟆的嘴巴裏，於是，蛤蟆就指示了地震的方位。實際上，這樣的說法根本就是一派胡言：首先地震發生後，能量由三種波向遠方傳播，包括縱波、橫波及麵波（S波，震級就是根據S波的相關參數計算得到的），這些波分別以不同的速度傳播，且在傳播的過程中，由於地層的作用發生衰減、折射、反射、濾波、共振等一係列複雜的過程。整個過程十分複雜，目前人類尚無法認識清楚。而倒立的柱子相當於一個倒立擺，遙遠地方傳播過來的地震波對其的作用，使其受到微小擾動後的倒塌方向根本無法預測。退一步說，就算能指示出方向，那也隻能作為地震災後報告，而不能“預測”。所以，我們的教育部門應該好好反思中國科技史的教育和急救及災害防護方麵的宣傳教育。
2、 政府戰備不足：
地震預報分為長期預報、中期預報和臨震預報。長期預報主要是研究地震區劃，為地區的建築抗震設防建立科學的依據。中期預報，則是為政府準備救災物資，製定應急預案作為依據。而臨震預報，地震科學界的主流已經逐漸減弱了在這方麵的研究，原因很簡單：地震高度複雜，很難準確地在時間空間上預測準確。所以地震抗災不能依賴臨震預報，而隻能寄希望於中長期預報，做好地震區建築抗震設防，做好政府應急預案及救災物資準備。這樣一旦災害性地震發生，立即開展救援，將損失減少到最低。
至於網上廣泛流傳的龍小霞的論文，我認為可以一笑而過。因為她的“可公度法”的基礎就是認為地震的發生是完全由一個確定的規律決定的。是有精確的周期性的，這個周期性由“公度”決定。這個基礎就不被目前地震學界的絕大多數人認可。雖然地震的發生具有一定的周期性，但是並非具有精確的周期性，一個典型的例子如下：
美國Parkfield由於處於地震活躍期，差不多每幾十年就一次地震（好像是39年左右還是19年左右，我今天沒去查閱相關資料了），近7次地震的間隔相當有規律，美國的地震學家們預測將在1989年至1992年將發生一次地震，所以在該區域設置了大量的觀測儀器進行監測。然而一直到2004年這場地震才千呼萬喚始出來。並且遺憾的是：雖然近場布置了大量的各種儀器（差不多比全中國的儀器總和還多，也隻有美國有如此強大的經濟實力），但是地震還是在地震學家們毫無準備中發生了。
Nature於2005年10月刊發了一篇論文，表示可靠的短期地震預測仍然無法做 到[文獻1]。
該文中說：大約20年前，地震學家認識到，聖安德列斯斷層的40公裏長的 Parkfield部分，是他們最有可能獲得接近一次大地震的高質量測量結果的地方。他們安裝了一個密度很大的儀器網絡，來監測一個自1857年以來至少發生過6次大地震的區域。按預測應發生的地震沒有在所預測的1993年發生，但監測工作繼續進行，2004年9月終於發生了一次6級地震。所記錄到的數據顯示了以前從未看到過的地震過程的某些方麵，但沒有發現任何關於2004年Parkfield地震的明顯前兆。所以，即便是在這樣一個受到密集監測的地區可靠的短期地震預測似乎仍 然是做不到的。（Article p. 969）Nature 437: 7061 13 October 2005
建立有效的防災減災體係是減少災害損失的關鍵！目前國際防災減災的主題已經從試圖對災害的預測轉向了對災害的預防和災後最有效的重建。這是防災減災思想的一個重要轉變。各國都大力進行防災減災方麵的工作，在不放棄監測預測的同時，提高抗災能力，加大防災宣傳，積極進行防災減災體係的建設。由於日本是地震多發國家同時也具有雄厚的經濟實力， 所以在這方麵做得相當成功，我們沒有看見報道說日本對哪次地震預報多麽準確，但是在各次地震中日本總是保持著相當少的人員傷亡和經濟損失，在災後也能快 速地進行救援和恢複建設。可以說，在防災減災方麵，日本是一個成功的典範。
以上這兩點，我在上次九江地震中已經在《加強防災減災能力建設任重道遠》一文 (20051129)中進行了強調，但是遺憾的是，近2年過去了，情況並沒有任何改觀。
這次媒體被政府要求圍繞“救人”這一主題，一個又一個舍己救人的故事，一個又一個偉大的母親的故事，一個又一個人民解放軍奮不顧身舍小家顧大家的可歌可泣的故事，人們的眼淚都快流幹了，各大電台一直在現場直播一個又一個救人的場麵。但是有幾個人能反思反思？下一次再來一次這樣的地震，我們是否還要付出同樣的代價？為什麽近10年來，大大小小也不少次地震了，引起的很多問題就是無法得到解決？為什麽政府的過錯要用無辜的生命作為代價？為什麽要用慘重的傷亡來做為中國經濟畸形發展的最震撼的注腳？為什麽要用天文數字的祖國花朵的凋謝，來為“再窮不能窮教育，再苦不能苦孩子”這一無恥的謊言作注釋，讓那麽多燦爛的笑臉永遠定格在青春少年？
現在屁大的事，媒體都要加上一句“某某政府啟動了緊急預案”，那麽我怎麽這麽多年來，沒有看到任何公開出版的或者政府內部的所謂“緊急預案”？能不能別裝B？實際上，哪次災害，都是政府官員內部先內鬥一次，然後才能緩慢地在人治下開展工作。哪來什麽在一個法律框架或者政府應急預案的框架下工作的樣子？
東方衛視找了一個上海市救助與防災處副處長作為嘉賓。當前方不同地區的記者紛紛傳回傷亡最重的都是學校，且都是教學樓整體垮塌，死亡人數觸目驚心的消息，男主持人說“我以前去過日本，在日本期間也發生過地震。日本作為一個地震頻發的國家，在災後學校都作為避難場所，可見日本的學校是比較堅固的。而這次汶川地震，恰恰相反，學校幾乎全軍覆沒，成為傷亡最重大的地方，您覺得其中的原因是什麽呢？”然後把目光投向那個副處長。這個長期在官場浸淫的畜牲，麵部肌肉抽搐一下，然後說到“主要原因還是這次地震震級太高了”。我當時就把遙控器砸過去了。然後女主持人接過話茬：“我們看到啊，這次地震，經濟好一些的鎮子，樓房倒塌的比例就小得多，而經濟落後的一些鎮子，幾乎夷為平地。這是不是也說明了，經濟條件好的地區，抗震設防做得要好一些？這是不是也說明了，這次地震慘重的傷亡也與日益擴大的貧富差距有關係？”在目前的政治環境下，東方衛視的主持人能說出這樣的話，我真的感到很欣慰。這個畜牲副處長，除了糟蹋糧食和納稅人的錢財，還能對救助救災起什麽作用我們就不得而知了。
3、 我國建築管理存在的問題：
目前在建築管理上，我國還是一直是二元化管理。各地建設局隻管理公共建築、政府建築何商業建築。私人業主的，沒有經過商業市場的建築，沒有納入建設局的管理範圍。實際上，各地的建設局與土地局，除了在房價上升上推波助瀾外，對地方的建築安全，並沒有起到多少作用。
這次地震，縣級以上政府的房子絕對經受了考驗。四川成都市政府花費數十億巨資，由鳥蛋和鳥巢的設計人安德魯設計的蓮花型的建築群，連玻璃幕牆都沒裂一個；其次就是商品房。商品房雖然都存在不同程度的偷工減料，但是由於都經過正規的設計，都具備抗震能力和良好的延性。因此，即使發生破壞，也沒怎麽造成人員傷亡；再次就是農民自己的房子，雖然一些經濟好轉的農民，把畢生的資產都投入了房子上了，也都采用磚頭、混凝土等建築材料，但是由於沒有經過正規的建築結構設計，完全憑借包工頭的經驗，而這些包工頭的經驗根本算不得經驗——這些沒有任何結構工程方麵的專業知識的包工頭，連靜力荷載的傳遞路徑有時候都不合理，別說什麽抗震設計了。這些農民也根本沒有抗震概念，把錢都花費在沒有用的地方。我都被我哥哥氣死了，作為一個土木工程師，我連自己親人的觀念都無法改變。在他又建造房子的意圖之後，我從一個土木工程師和房產界人士，給了他很多專業意見，但是他就是聽不進去。最後在我不知情的情況下，花費6萬元建造了一個200個平方米的2層小樓。結構上存在相當多的不合理之處。而我的堂哥，作為當地最有名的建築包工頭之一，90年代末建造自己住宅，幾乎犯了所有的結構安全大忌。現在房子幾乎成為危房，更別說抗震了！我們那裏農民追求房子的進深（從大門到“中堂”的距離，即房子的寬度）。他的房子是9米進深，客廳寬度8米。采用橫牆承重方案，4米跨度的預製板。但是9米跨度的主梁，梁下不但沒有“梁托”，而且梁的邊緣距離門洞的邊緣在水平上幾乎隻有20公分的距離，在高度上，也隻有半米的距離，1米2的門洞沒有過梁，直接采用磚砌。所以，想都不用想，不到1年，就從梁端發展了一條直達門洞角的裂縫！9米跨度的主梁，他以前從來沒做過。於是也不放心，加大梁高，增加配筋數量和直徑。但是不幸的是，4根直徑22毫米的鋼筋淨距離太小，又因為我們村沒有三相380伏特的電力，混凝土的石子無法穿過鋼筋間隙，造成很多主受力鋼筋外露，而第二排鋼筋又被他配在中性軸的位置，對正截麵抗彎完全不起作用。箍筋采用直徑為6的鋼筋，且間距達到40公分以上。可見，箍筋配筋相當不足，而由於混凝土密實性不足，屋麵又沒做好防水，梁長期處於潮濕環境，鋼筋鏽蝕嚴重。更要命的是，前麵的走廊，預製樓板直接放在1米2的懸臂梁上。而變截麵的懸臂梁梁高不足，混凝土密實度又不夠，負彎矩的鋼筋又嚴重不足（隻有2根直徑為10的鋼筋），他自己也害怕，於是在預製板上麵又澆築了4-10公分厚度的碎石混凝土。實際上，這一措施，起反作用——因為碎石混凝土層的存在增加了重量，但是對負彎矩的抵抗能力沒有一點增加（這需要工程力學和混凝土結構學方麵的知識才能理解），然後他又對梁進行加固，在跨中增加一個磚頭砌築的柱子，把9米跨度的梁變成一個4米 5跨度的兩跨連續梁。學過力學的人都知道，如果梁不發生一定的撓度，他後期砌築的柱子不受力。假設梁發生大撓度，但是這樣在柱子上麵會產生負彎矩，而他的梁在上層隻有2根很細的架立鋼筋，根本沒有主受力鋼筋，所以主梁如果真的產生大撓度以後，柱子頂部位置，梁肯定會裂。還有一大堆其他問題。這就是一個接受過高中教育，有多年工程隊經驗的農村建築包工頭的水平。所以可想而知沒有經過任何專業設計的，由這些包工頭和農民設計建造的房子，安全性如何。
最差的就是學校建築。這又由多種原因決定。
首先資金不足。在貧困山區的學校，教育撥款很少，又不能象城市學校那樣可以收取大額度的各種借讀費等費用，所以資金十分緊張。在建造過程中，再加上政府部門主管官員，教育局主管官員，學校主管官員，包工頭等層層剝削，可以想象最後能花費在教學樓上的錢還能有多少。
當一個地區抗震設防等級提高以後，政府部門，重要的企業等都會對房屋進行鑒定、加固。但是這些學校，70年代設計建造的房子也不會有人管。所以，學校的老房子設防不足，學校的新房子偷工減料。學校的房子沒幾個好的。從大量的描述和照片上可以看到，發生整體垮塌，上網最大的，都是采用預製板的教學樓。預製板建造方便，省錢，平時使用也沒打問題，但是對抗震十分不利！我簡單給大家解釋一下：你用四個磚頭在桌子上圍成一個邊框，上麵放一個小石板，小石板的兩端分別壓在兩側的磚頭上（前後的磚頭僅僅起到圍護作用），這個時候你前後搖晃桌子，你會發現，不那麽容易把這個簡易的房子搖倒塌。但是你再試試左右搖晃，保證稍稍一用力，被承受小石板重量的左右兩個磚頭就劇烈搖晃起來。要是你搖晃的頻率恰好接近它自己的自振頻率，則很快就倒塌了。這個時候雖然前後兩個磚頭不容易晃動，但是它“幫不上忙”。從這個小實驗中可以看到——牆體被橫著搖晃的時候，如果上麵再有大的質量，很容易倒塌。但是如果是順著牆的平麵內晃動，則不容易倒塌。在工程力學上，這叫做“平麵內剛度遠遠大於出平麵剛度”。而如果是采用半框架結構，現澆板作為樓板，則相當於用膠水把小石板的四周與四個磚頭都粘接上。這樣無論從哪個方向搖晃，四個磚頭都能起到作用。總有一個方向的磚頭能起到強大的作用（麵內剛度大）。這也解釋了為什麽災區有的房子不倒塌有的倒塌了，這不僅僅取決於房子的質量，也跟房子的朝向、承重方案等有關，非專業人士不是那麽容易理解的。所以僅僅根據房子是否倒塌就直接下武斷的論斷說沒倒塌的房子好，倒塌的房子都差，是不嚴謹的。
而對於框架結構，則牆體全部是起圍護作用（盡管也對抗震起很多作用，但是在結構計算分析中都忽略，這樣使得結果更偏向安全），所以框架結構的房子，窗戶大開間大，完全不是傷亡慘重的理由。網上有關於抗震專家、中國科學院院士周錫元院士（說起來還是我的師叔呢）的采訪，認為“學校校舍的抗震設計時世界性難題”，我認為很可能是記者為了政治目的刻意扭曲他的原意的。如果他的原話真的那麽說的，真的是那樣的觀點，那也太無恥了。因為一個合格的土木工程的本科生都不會那麽低水準的。校舍由於開間大、窗戶多等因素，確實對抗震不利，但是並不意味著在技術上設計不出來能抵抗高烈度地震的教學樓！這是兩個完全不同的概念！！！！
從很多幸存者的描述來看，大部分造成重大傷亡的教學樓都是脆性破壞，在地震開始的數十秒甚至數秒就倒塌了。並且一旦倒塌，就是粉碎性的倒塌，很難給幸存者留下多少生存空間。經過正規抗震設計的建築結構，就是最終倒塌，也絕對不會是如此快速的脆性破壞。退一萬步，就是倒塌的時候人還沒來得及跑，經過良好抗震設計的建築結構，其倒塌後也不是如此徹底的倒塌，而僅僅是關鍵部分的損壞造成的整體側傾，底層框架柱屈曲等形態的破壞，能保證尚未逃生的大部分人都能有生存空間。
所以，如此重大的傷亡，房屋結構的抗震設防不足，施工質量不好等因素是主要因素，急於用震級過高來辯解，是不科學的，也是不實事求是的！地震正常，高烈度地區的建築物發生大麵積倒塌也正常，但是如此動輒在地震來臨瞬間就徹底崩潰，把數百上千人活埋，真個建築變成活地獄式的倒塌，是無論如何辯解，也是洗刷不了清白的。
所以，震區應該加強地震知識的宣傳教育，加強抗震相關法規的建立和政府監管的力度！所有新建住宅都納入建設局的管理之中，建設局切實服務好，提供一些常規結構農村房屋結構的標準圖紙，對建房技術人員實行簽字負責製度，並組織人員進行培訓。實行農村房屋建設市場持證上崗。當然，不要又把這些搞成藥監局那樣的花錢買證。二是不收費進行服務，經費由政府專向撥款。
經費由政府專向撥款。
4、 地震烈度來描述建築質量不合理：
目前描述地震有兩個重要參數，一個是裏氏震級，一個是烈度（中國地震烈度表http: //www.hnccic.com/Web/HTML/oftendata/cysj13.html）。前者是地震中釋放總能量的度量，後者是地震破壞程度的度量，很多普通人對這兩個概念區分不開。一個同樣震級的地震，其斷裂模式不同，震源深淺不同，不同的震中距，則烈度也不同。甚至範圍很小的地方，由於地質條件不同，也會形成顯著的差異。例如一般孤立山頭上烈度會大一些，沉積盆地由於鬆軟土層的濾波、放大作用，也會造成烈度增加。
目前描述地震的破壞程度和某個場地的地震劇烈程度，主要依靠這個描述性指標——烈度。抗震設防也是使用烈度，同時與超越概率以及峰值加速度等關聯起來。譬如平時所通俗說的抗震設防要“小震不壞，中震可修，大震不倒”，這個小、中、大的分界，就由兩級烈度來區分：低於設防烈度的，就叫做小震，介於設防烈度和“罕遇地震”之間的，叫做中震，超過罕遇地震的，叫做大震。而“頻遇”、“罕遇”的區分，又是由超越概率來決定。各地區的抗震設防標準，最後與烈度相對應，具體在做抗震計算的時候，又與峰值加速度關聯。因此，烈度相當於是一個過渡量。烈度作為一個描述性指標，無法直接運用來指導抗震設計，真正的抗震設計，還是使用峰值加速度和一些代表性的地震記錄作為計算依據。而最要命的是，當一個地區的建築設防采用烈度這一概念，同時，有采用該地區的建築的損毀狀況作為評價一個地區地震烈度的描述指標，因此構成一個邏輯上的循環。是極其不合理的！我舉個簡單的例子：
假設甲、乙兩地的地質狀況、地震加速度譜等完全一樣，沒有任何差別（這是不可能的，我們姑且做這個思想試驗）。同時兩地又采用同一套圖紙建造了一批房子，但是甲地的房子沒偷工減料，建造質量很好，乙地偷工減料很嚴重，房屋質量比較差。自然地震過後，甲地的房子受損少，乙地房子受損嚴重。於是災後調查的時候，專家根據烈度的描述性指標，就會說“甲地房屋的損毀比較比較小，烈度較小僅有6 -7度，乙地經過抗震設計的房子多數倒塌，烈度達到9-10度”然後，乙地房屋的建築商就會以乙地烈度比甲地高為依據，來為他們的房子損毀嚴重辯解：“我們這裏的烈度達到9-10度，而我們的設防僅僅是7度，所以大部分房子損壞了！房子倒塌並非因為我們質量問題，而是由於烈度超過我們的設防烈度”！而為什麽乙地烈度會比甲地高，專家學者們又會找出一大堆專業的理由，普通百姓自然是不懂！
所以，從這個例子上可以看出，烈度這個描述指標，是不適宜作為地區抗震規劃時作為設防的指標量的！而僅僅適合用來作為災後損失估計的量（不管你房子的設防是什麽樣的，根據房屋受損比例和嚴重狀況，加上地區的人口密度等參數，可以較為準確地估算災害損失）。我多次跟相關研究人員辯論，希望改變這一現狀，免得烈度這個描述性指標成為不法建築商的庇護傘！
烈度這個指標，在真正的抗震設計上並沒有直接作為設計依據（目前一般性的結構設計，僅僅考慮一個等級的峰值加速度作為地震力的計算指標，同時，在概念上，進行各種有利於抗震的細節設計及構造設計；重大結構則采用若幹條於場地類型匹配的地震加速度記錄時程曲線，進行時程分析。特別重要的結構，采用基礎隔震、、耗能減震及主動控製及半主動控製等相關措施），但是在設防上，卻作為設防分級標準，是極其沒道理的！
5、 貧富差距的擴大：
我國的貧富差距已經位於世界前列，遠遠超出萬惡的資本主義國家。是世界上最“資本主義”的“社會主義”國家。這一點，現在官方也都有抱琵琶半遮麵地承認這一盡人皆知的現實。這次地震災害中，受災最嚴重的人往往是最弱勢的群體：學生、窮人、農民、小城鎮的貧民窟等。用數以萬計的性命來作為這個畸形經濟的注腳，是否太殘酷了點？
6、 對地震災害的重視程度不夠、規劃不合理：
這次地震災害中，有一些例子值得重視。一是一些化工廠的化學物品發生泄漏。化工廠的抗震設防應該更加重視，因為化工廠破壞可能引起更大的次生災害。一些重要的化工廠不應該修建在地震危險地帶。特殊行業的廠房建設之前應該進行地震危險性分析。但是這次地震中，還是很多化工廠倒塌，發生一定規模的化學物品泄漏。目前還沒有透明可靠的數字，不知道對環境和周圍人口產生什麽樣的影響。
著名的劍南春酒廠，儲存陳酒的庫房遭到毀滅性破壞，損失慘重。這些都是鮮活的例子。其實，按照道理，陳酒的庫房應該進行特殊的抗震設計的，譬如進行基礎隔震等特殊的措施，可以保證就是把大地震翻過來，酒壇子都不會壞一個。
7、 賑災善款的使用透明度：
網上有文章說，03年北部某省，國家發改委給了5900萬的賑災款，到省級政府後，就截留了4700多萬，發了1100多萬給市，市政府則又截留 1000萬，給100萬給民政局，民政局則再次截留50萬，發放50萬賑災款，而這50萬，也是由關係有路子的，真正沒點關係的災民，幾乎都沒得到一分錢。老百姓到省裏去告（可能以為僅僅是下級地方政府有問題吧），結果省政府高度緊張，把這些告狀的勞教了。
最近網易低調發布消息，說停止與中國紅十字會的合作，截至某日以後的善款將由另外一個非政府組織來接受。原因就是紅十字會不原意接受監督。【白板報注：關於此事的原委，也請關注紅十字會的聲明。】這些有很強的官方背景的各種慈善組織，總是讓人不放心。缺乏透明度，善款很容易被挪用甚至貪汙！
國家審計署審計車輛強險時發現，車輛的強險，理賠的花銷僅僅占保險費的不到一半，收的保險費大部分都被掌管這個龐大基金的人員以各種名義花費了。譬如工資、福利、辦公樓房會館等等，且完全是不透明的。
同樣，具有強烈官方背景的慈善組織，人們很難相信這些官員們能有一顆慈善的心。
這次地震，是個鮮活的教材。如果不認真反思，認真總結，並迅速落到實處，10年之內，我國還會有無辜的性命犧牲在地震災害中。實際上，我對此並沒有太大的希望。因為從建國後到現在，大大小小的地震也數十次了。多一道練習題，我不認為成績就一下子有多大的提高。要不了多久，照舊歌舞升平！
此文恰於地震7天整默哀的鳴笛響起之時寫成，謹以此文表達對不幸遇難同胞的深切的同情，並勉勵幸存的同胞們走出心理陰影，共同把我們的家園建設得更加美好！
參考文獻： 1．（Parkfield 2004: late result） Implications for prediction and hazard assessment from the 2004 Parkfield earthquake. Nature 437: 7061 13 October 2005
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作者: 書劍子 2008-05-22 16:10:13
5月12號的四川地震，牽動了無數人的神經，汶川迅速成為世界輿論的焦點。這次地震，上網很重。經濟損失慘重。當天晚上22點，死亡人數官方報道就有 8000人，很多地方整個鎮子幾乎被夷為平地。我覺得實際傷亡人數可能達到7萬人，傷殘可能達到20萬。直接經濟損失可能達到數百億美元。再考慮間接經濟損失，全國人民今年一年白幹了。
通過這次地震，暴露的問題很多。
1、 大眾科學素養不足：
地震作為一個頻發的自然災害，幾乎每年全世界尚都會發生一係列大大小小的地震。曆史上造成重大傷亡及重大損失的高烈度地震史不絕書。但是由於我國特色的教育，孩子們從小學就開始接受長達近20年的具有中國特色的馬克思主義哲學教育，但是關鍵時刻，這些哲學並不能救人一命。地震來了，隻有科學的避震知識才可能給你撿回一條命。但是，官方教育體係裏並沒有任何關於各種自然災害的急救知識。
其次，多年的愛國主義科技史教育，也遭到了報應：很多人質疑政府刻意隱瞞地震預報，很多人責罵地震局及科研人員的水平低，依據就是古代張衡就能製造出能預測地震的侯風地動儀，而為什麽現代科技預報不了？更有人以此作為依據，開始懷疑現代科技，轉向相信一堆具有“東方色彩”的“東方科學”。各種荒誕不經但是瞎貓逮個死耗子的“預測理論”都找到了市場。實際上，我並不相信曆史上所謂的地動儀。雖然我沒有認真地查證過史料，但是根據廣為流傳的官方教育，說其中間是一個直立的柱子，柱子與其周圍的龍頭裏的珠子有關聯，當地震波傳來，珠子就掉到蛤蟆的嘴巴裏，於是，蛤蟆就指示了地震的方位。實際上，這樣的說法根本就是一派胡言：首先地震發生後，能量由三種波向遠方傳播，包括縱波、橫波及麵波（S波，震級就是根據S波的相關參數計算得到的），這些波分別以不同的速度傳播，且在傳播的過程中，由於地層的作用發生衰減、折射、反射、濾波、共振等一係列複雜的過程。整個過程十分複雜，目前人類尚無法認識清楚。而倒立的柱子相當於一個倒立擺，遙遠地方傳播過來的地震波對其的作用，使其受到微小擾動後的倒塌方向根本無法預測。退一步說，就算能指示出方向，那也隻能作為地震災後報告，而不能“預測”。所以，我們的教育部門應該好好反思中國科技史的教育和急救及災害防護方麵的宣傳教育。
2、 政府戰備不足：
地震預報分為長期預報、中期預報和臨震預報。長期預報主要是研究地震區劃，為地區的建築抗震設防建立科學的依據。中期預報，則是為政府準備救災物資，製定應急預案作為依據。而臨震預報，地震科學界的主流已經逐漸減弱了在這方麵的研究，原因很簡單：地震高度複雜，很難準確地在時間空間上預測準確。所以地震抗災不能依賴臨震預報，而隻能寄希望於中長期預報，做好地震區建築抗震設防，做好政府應急預案及救災物資準備。這樣一旦災害性地震發生，立即開展救援，將損失減少到最低。
至於網上廣泛流傳的龍小霞的論文，我認為可以一笑而過。因為她的“可公度法”的基礎就是認為地震的發生是完全由一個確定的規律決定的。是有精確的周期性的，這個周期性由“公度”決定。這個基礎就不被目前地震學界的絕大多數人認可。雖然地震的發生具有一定的周期性，但是並非具有精確的周期性，一個典型的例子如下：
美國Parkfield由於處於地震活躍期，差不多每幾十年就一次地震（好像是39年左右還是19年左右，我今天沒去查閱相關資料了），近7次地震的間隔相當有規律，美國的地震學家們預測將在1989年至1992年將發生一次地震，所以在該區域設置了大量的觀測儀器進行監測。然而一直到2004年這場地震才千呼萬喚始出來。並且遺憾的是：雖然近場布置了大量的各種儀器（差不多比全中國的儀器總和還多，也隻有美國有如此強大的經濟實力），但是地震還是在地震學家們毫無準備中發生了。
Nature於2005年10月刊發了一篇論文，表示可靠的短期地震預測仍然無法做 到[文獻1]。
該文中說：大約20年前，地震學家認識到，聖安德列斯斷層的40公裏長的 Parkfield部分，是他們最有可能獲得接近一次大地震的高質量測量結果的地方。他們安裝了一個密度很大的儀器網絡，來監測一個自1857年以來至少發生過6次大地震的區域。按預測應發生的地震沒有在所預測的1993年發生，但監測工作繼續進行，2004年9月終於發生了一次6級地震。所記錄到的數據顯示了以前從未看到過的地震過程的某些方麵，但沒有發現任何關於2004年Parkfield地震的明顯前兆。所以，即便是在這樣一個受到密集監測的地區可靠的短期地震預測似乎仍 然是做不到的。（Article p. 969）Nature 437: 7061 13 October 2005
建立有效的防災減災體係是減少災害損失的關鍵！目前國際防災減災的主題已經從試圖對災害的預測轉向了對災害的預防和災後最有效的重建。這是防災減災思想的一個重要轉變。各國都大力進行防災減災方麵的工作，在不放棄監測預測的同時，提高抗災能力，加大防災宣傳，積極進行防災減災體係的建設。由於日本是地震多發國家同時也具有雄厚的經濟實力， 所以在這方麵做得相當成功，我們沒有看見報道說日本對哪次地震預報多麽準確，但是在各次地震中日本總是保持著相當少的人員傷亡和經濟損失，在災後也能快 速地進行救援和恢複建設。可以說，在防災減災方麵，日本是一個成功的典範。
以上這兩點，我在上次九江地震中已經在《加強防災減災能力建設任重道遠》一文 (20051129)中進行了強調，但是遺憾的是，近2年過去了，情況並沒有任何改觀。
這次媒體被政府要求圍繞“救人”這一主題，一個又一個舍己救人的故事，一個又一個偉大的母親的故事，一個又一個人民解放軍奮不顧身舍小家顧大家的可歌可泣的故事，人們的眼淚都快流幹了，各大電台一直在現場直播一個又一個救人的場麵。但是有幾個人能反思反思？下一次再來一次這樣的地震，我們是否還要付出同樣的代價？為什麽近10年來，大大小小也不少次地震了，引起的很多問題就是無法得到解決？為什麽政府的過錯要用無辜的生命作為代價？為什麽要用慘重的傷亡來做為中國經濟畸形發展的最震撼的注腳？為什麽要用天文數字的祖國花朵的凋謝，來為“再窮不能窮教育，再苦不能苦孩子”這一無恥的謊言作注釋，讓那麽多燦爛的笑臉永遠定格在青春少年？
現在屁大的事，媒體都要加上一句“某某政府啟動了緊急預案”，那麽我怎麽這麽多年來，沒有看到任何公開出版的或者政府內部的所謂“緊急預案”？能不能別裝B？實際上，哪次災害，都是政府官員內部先內鬥一次，然後才能緩慢地在人治下開展工作。哪來什麽在一個法律框架或者政府應急預案的框架下工作的樣子？
東方衛視找了一個上海市救助與防災處副處長作為嘉賓。當前方不同地區的記者紛紛傳回傷亡最重的都是學校，且都是教學樓整體垮塌，死亡人數觸目驚心的消息，男主持人說“我以前去過日本，在日本期間也發生過地震。日本作為一個地震頻發的國家，在災後學校都作為避難場所，可見日本的學校是比較堅固的。而這次汶川地震，恰恰相反，學校幾乎全軍覆沒，成為傷亡最重大的地方，您覺得其中的原因是什麽呢？”然後把目光投向那個副處長。這個長期在官場浸淫的畜牲，麵部肌肉抽搐一下，然後說到“主要原因還是這次地震震級太高了”。我當時就把遙控器砸過去了。然後女主持人接過話茬：“我們看到啊，這次地震，經濟好一些的鎮子，樓房倒塌的比例就小得多，而經濟落後的一些鎮子，幾乎夷為平地。這是不是也說明了，經濟條件好的地區，抗震設防做得要好一些？這是不是也說明了，這次地震慘重的傷亡也與日益擴大的貧富差距有關係？”在目前的政治環境下，東方衛視的主持人能說出這樣的話，我真的感到很欣慰。這個畜牲副處長，除了糟蹋糧食和納稅人的錢財，還能對救助救災起什麽作用我們就不得而知了。
3、 我國建築管理存在的問題：
目前在建築管理上，我國還是一直是二元化管理。各地建設局隻管理公共建築、政府建築何商業建築。私人業主的，沒有經過商業市場的建築，沒有納入建設局的管理範圍。實際上，各地的建設局與土地局，除了在房價上升上推波助瀾外，對地方的建築安全，並沒有起到多少作用。
這次地震，縣級以上政府的房子絕對經受了考驗。四川成都市政府花費數十億巨資，由鳥蛋和鳥巢的設計人安德魯設計的蓮花型的建築群，連玻璃幕牆都沒裂一個；其次就是商品房。商品房雖然都存在不同程度的偷工減料，但是由於都經過正規的設計，都具備抗震能力和良好的延性。因此，即使發生破壞，也沒怎麽造成人員傷亡；再次就是農民自己的房子，雖然一些經濟好轉的農民，把畢生的資產都投入了房子上了，也都采用磚頭、混凝土等建築材料，但是由於沒有經過正規的建築結構設計，完全憑借包工頭的經驗，而這些包工頭的經驗根本算不得經驗——這些沒有任何結構工程方麵的專業知識的包工頭，連靜力荷載的傳遞路徑有時候都不合理，別說什麽抗震設計了。這些農民也根本沒有抗震概念，把錢都花費在沒有用的地方。我都被我哥哥氣死了，作為一個土木工程師，我連自己親人的觀念都無法改變。在他又建造房子的意圖之後，我從一個土木工程師和房產界人士，給了他很多專業意見，但是他就是聽不進去。最後在我不知情的情況下，花費6萬元建造了一個200個平方米的2層小樓。結構上存在相當多的不合理之處。而我的堂哥，作為當地最有名的建築包工頭之一，90年代末建造自己住宅，幾乎犯了所有的結構安全大忌。現在房子幾乎成為危房，更別說抗震了！我們那裏農民追求房子的進深（從大門到“中堂”的距離，即房子的寬度）。他的房子是9米進深，客廳寬度8米。采用橫牆承重方案，4米跨度的預製板。但是9米跨度的主梁，梁下不但沒有“梁托”，而且梁的邊緣距離門洞的邊緣在水平上幾乎隻有20公分的距離，在高度上，也隻有半米的距離，1米2的門洞沒有過梁，直接采用磚砌。所以，想都不用想，不到1年，就從梁端發展了一條直達門洞角的裂縫！9米跨度的主梁，他以前從來沒做過。於是也不放心，加大梁高，增加配筋數量和直徑。但是不幸的是，4根直徑22毫米的鋼筋淨距離太小，又因為我們村沒有三相380伏特的電力，混凝土的石子無法穿過鋼筋間隙，造成很多主受力鋼筋外露，而第二排鋼筋又被他配在中性軸的位置，對正截麵抗彎完全不起作用。箍筋采用直徑為6的鋼筋，且間距達到40公分以上。可見，箍筋配筋相當不足，而由於混凝土密實性不足，屋麵又沒做好防水，梁長期處於潮濕環境，鋼筋鏽蝕嚴重。更要命的是，前麵的走廊，預製樓板直接放在1米2的懸臂梁上。而變截麵的懸臂梁梁高不足，混凝土密實度又不夠，負彎矩的鋼筋又嚴重不足（隻有2根直徑為10的鋼筋），他自己也害怕，於是在預製板上麵又澆築了4-10公分厚度的碎石混凝土。實際上，這一措施，起反作用——因為碎石混凝土層的存在增加了重量，但是對負彎矩的抵抗能力沒有一點增加（這需要工程力學和混凝土結構學方麵的知識才能理解），然後他又對梁進行加固，在跨中增加一個磚頭砌築的柱子，把9米跨度的梁變成一個4米 5跨度的兩跨連續梁。學過力學的人都知道，如果梁不發生一定的撓度，他後期砌築的柱子不受力。假設梁發生大撓度，但是這樣在柱子上麵會產生負彎矩，而他的梁在上層隻有2根很細的架立鋼筋，根本沒有主受力鋼筋，所以主梁如果真的產生大撓度以後，柱子頂部位置，梁肯定會裂。還有一大堆其他問題。這就是一個接受過高中教育，有多年工程隊經驗的農村建築包工頭的水平。所以可想而知沒有經過任何專業設計的，由這些包工頭和農民設計建造的房子，安全性如何。
最差的就是學校建築。這又由多種原因決定。
首先資金不足。在貧困山區的學校，教育撥款很少，又不能象城市學校那樣可以收取大額度的各種借讀費等費用，所以資金十分緊張。在建造過程中，再加上政府部門主管官員，教育局主管官員，學校主管官員，包工頭等層層剝削，可以想象最後能花費在教學樓上的錢還能有多少。
當一個地區抗震設防等級提高以後，政府部門，重要的企業等都會對房屋進行鑒定、加固。但是這些學校，70年代設計建造的房子也不會有人管。所以，學校的老房子設防不足，學校的新房子偷工減料。學校的房子沒幾個好的。從大量的描述和照片上可以看到，發生整體垮塌，上網最大的，都是采用預製板的教學樓。預製板建造方便，省錢，平時使用也沒打問題，但是對抗震十分不利！我簡單給大家解釋一下：你用四個磚頭在桌子上圍成一個邊框，上麵放一個小石板，小石板的兩端分別壓在兩側的磚頭上（前後的磚頭僅僅起到圍護作用），這個時候你前後搖晃桌子，你會發現，不那麽容易把這個簡易的房子搖倒塌。但是你再試試左右搖晃，保證稍稍一用力，被承受小石板重量的左右兩個磚頭就劇烈搖晃起來。要是你搖晃的頻率恰好接近它自己的自振頻率，則很快就倒塌了。這個時候雖然前後兩個磚頭不容易晃動，但是它“幫不上忙”。從這個小實驗中可以看到——牆體被橫著搖晃的時候，如果上麵再有大的質量，很容易倒塌。但是如果是順著牆的平麵內晃動，則不容易倒塌。在工程力學上，這叫做“平麵內剛度遠遠大於出平麵剛度”。而如果是采用半框架結構，現澆板作為樓板，則相當於用膠水把小石板的四周與四個磚頭都粘接上。這樣無論從哪個方向搖晃，四個磚頭都能起到作用。總有一個方向的磚頭能起到強大的作用（麵內剛度大）。這也解釋了為什麽災區有的房子不倒塌有的倒塌了，這不僅僅取決於房子的質量，也跟房子的朝向、承重方案等有關，非專業人士不是那麽容易理解的。所以僅僅根據房子是否倒塌就直接下武斷的論斷說沒倒塌的房子好，倒塌的房子都差，是不嚴謹的。
而對於框架結構，則牆體全部是起圍護作用（盡管也對抗震起很多作用，但是在結構計算分析中都忽略，這樣使得結果更偏向安全），所以框架結構的房子，窗戶大開間大，完全不是傷亡慘重的理由。網上有關於抗震專家、中國科學院院士周錫元院士（說起來還是我的師叔呢）的采訪，認為“學校校舍的抗震設計時世界性難題”，我認為很可能是記者為了政治目的刻意扭曲他的原意的。如果他的原話真的那麽說的，真的是那樣的觀點，那也太無恥了。因為一個合格的土木工程的本科生都不會那麽低水準的。校舍由於開間大、窗戶多等因素，確實對抗震不利，但是並不意味著在技術上設計不出來能抵抗高烈度地震的教學樓！這是兩個完全不同的概念！！！！
從很多幸存者的描述來看，大部分造成重大傷亡的教學樓都是脆性破壞，在地震開始的數十秒甚至數秒就倒塌了。並且一旦倒塌，就是粉碎性的倒塌，很難給幸存者留下多少生存空間。經過正規抗震設計的建築結構，就是最終倒塌，也絕對不會是如此快速的脆性破壞。退一萬步，就是倒塌的時候人還沒來得及跑，經過良好抗震設計的建築結構，其倒塌後也不是如此徹底的倒塌，而僅僅是關鍵部分的損壞造成的整體側傾，底層框架柱屈曲等形態的破壞，能保證尚未逃生的大部分人都能有生存空間。
所以，如此重大的傷亡，房屋結構的抗震設防不足，施工質量不好等因素是主要因素，急於用震級過高來辯解，是不科學的，也是不實事求是的！地震正常，高烈度地區的建築物發生大麵積倒塌也正常，但是如此動輒在地震來臨瞬間就徹底崩潰，把數百上千人活埋，真個建築變成活地獄式的倒塌，是無論如何辯解，也是洗刷不了清白的。
所以，震區應該加強地震知識的宣傳教育，加強抗震相關法規的建立和政府監管的力度！所有新建住宅都納入建設局的管理之中，建設局切實服務好，提供一些常規結構農村房屋結構的標準圖紙，對建房技術人員實行簽字負責製度，並組織人員進行培訓。實行農村房屋建設市場持證上崗。當然，不要又把這些搞成藥監局那樣的花錢買證。二是不收費進行服務，經費由政府專向撥款。
經費由政府專向撥款。
4、 地震烈度來描述建築質量不合理：
目前描述地震有兩個重要參數，一個是裏氏震級，一個是烈度（中國地震烈度表http: //www.hnccic.com/Web/HTML/oftendata/cysj13.html）。前者是地震中釋放總能量的度量，後者是地震破壞程度的度量，很多普通人對這兩個概念區分不開。一個同樣震級的地震，其斷裂模式不同，震源深淺不同，不同的震中距，則烈度也不同。甚至範圍很小的地方，由於地質條件不同，也會形成顯著的差異。例如一般孤立山頭上烈度會大一些，沉積盆地由於鬆軟土層的濾波、放大作用，也會造成烈度增加。
目前描述地震的破壞程度和某個場地的地震劇烈程度，主要依靠這個描述性指標——烈度。抗震設防也是使用烈度，同時與超越概率以及峰值加速度等關聯起來。譬如平時所通俗說的抗震設防要“小震不壞，中震可修，大震不倒”，這個小、中、大的分界，就由兩級烈度來區分：低於設防烈度的，就叫做小震，介於設防烈度和“罕遇地震”之間的，叫做中震，超過罕遇地震的，叫做大震。而“頻遇”、“罕遇”的區分，又是由超越概率來決定。各地區的抗震設防標準，最後與烈度相對應，具體在做抗震計算的時候，又與峰值加速度關聯。因此，烈度相當於是一個過渡量。烈度作為一個描述性指標，無法直接運用來指導抗震設計，真正的抗震設計，還是使用峰值加速度和一些代表性的地震記錄作為計算依據。而最要命的是，當一個地區的建築設防采用烈度這一概念，同時，有采用該地區的建築的損毀狀況作為評價一個地區地震烈度的描述指標，因此構成一個邏輯上的循環。是極其不合理的！我舉個簡單的例子：
假設甲、乙兩地的地質狀況、地震加速度譜等完全一樣，沒有任何差別（這是不可能的，我們姑且做這個思想試驗）。同時兩地又采用同一套圖紙建造了一批房子，但是甲地的房子沒偷工減料，建造質量很好，乙地偷工減料很嚴重，房屋質量比較差。自然地震過後，甲地的房子受損少，乙地房子受損嚴重。於是災後調查的時候，專家根據烈度的描述性指標，就會說“甲地房屋的損毀比較比較小，烈度較小僅有6 -7度，乙地經過抗震設計的房子多數倒塌，烈度達到9-10度”然後，乙地房屋的建築商就會以乙地烈度比甲地高為依據，來為他們的房子損毀嚴重辯解：“我們這裏的烈度達到9-10度，而我們的設防僅僅是7度，所以大部分房子損壞了！房子倒塌並非因為我們質量問題，而是由於烈度超過我們的設防烈度”！而為什麽乙地烈度會比甲地高，專家學者們又會找出一大堆專業的理由，普通百姓自然是不懂！
所以，從這個例子上可以看出，烈度這個描述指標，是不適宜作為地區抗震規劃時作為設防的指標量的！而僅僅適合用來作為災後損失估計的量（不管你房子的設防是什麽樣的，根據房屋受損比例和嚴重狀況，加上地區的人口密度等參數，可以較為準確地估算災害損失）。我多次跟相關研究人員辯論，希望改變這一現狀，免得烈度這個描述性指標成為不法建築商的庇護傘！
烈度這個指標，在真正的抗震設計上並沒有直接作為設計依據（目前一般性的結構設計，僅僅考慮一個等級的峰值加速度作為地震力的計算指標，同時，在概念上，進行各種有利於抗震的細節設計及構造設計；重大結構則采用若幹條於場地類型匹配的地震加速度記錄時程曲線，進行時程分析。特別重要的結構，采用基礎隔震、、耗能減震及主動控製及半主動控製等相關措施），但是在設防上，卻作為設防分級標準，是極其沒道理的！
5、 貧富差距的擴大：
我國的貧富差距已經位於世界前列，遠遠超出萬惡的資本主義國家。是世界上最“資本主義”的“社會主義”國家。這一點，現在官方也都有抱琵琶半遮麵地承認這一盡人皆知的現實。這次地震災害中，受災最嚴重的人往往是最弱勢的群體：學生、窮人、農民、小城鎮的貧民窟等。用數以萬計的性命來作為這個畸形經濟的注腳，是否太殘酷了點？
6、 對地震災害的重視程度不夠、規劃不合理：
這次地震災害中，有一些例子值得重視。一是一些化工廠的化學物品發生泄漏。化工廠的抗震設防應該更加重視，因為化工廠破壞可能引起更大的次生災害。一些重要的化工廠不應該修建在地震危險地帶。特殊行業的廠房建設之前應該進行地震危險性分析。但是這次地震中，還是很多化工廠倒塌，發生一定規模的化學物品泄漏。目前還沒有透明可靠的數字，不知道對環境和周圍人口產生什麽樣的影響。
著名的劍南春酒廠，儲存陳酒的庫房遭到毀滅性破壞，損失慘重。這些都是鮮活的例子。其實，按照道理，陳酒的庫房應該進行特殊的抗震設計的，譬如進行基礎隔震等特殊的措施，可以保證就是把大地震翻過來，酒壇子都不會壞一個。
7、 賑災善款的使用透明度：
網上有文章說，03年北部某省，國家發改委給了5900萬的賑災款，到省級政府後，就截留了4700多萬，發了1100多萬給市，市政府則又截留 1000萬，給100萬給民政局，民政局則再次截留50萬，發放50萬賑災款，而這50萬，也是由關係有路子的，真正沒點關係的災民，幾乎都沒得到一分錢。老百姓到省裏去告（可能以為僅僅是下級地方政府有問題吧），結果省政府高度緊張，把這些告狀的勞教了。
最近網易低調發布消息，說停止與中國紅十字會的合作，截至某日以後的善款將由另外一個非政府組織來接受。原因就是紅十字會不原意接受監督。【白板報注：關於此事的原委，也請關注紅十字會的聲明。】這些有很強的官方背景的各種慈善組織，總是讓人不放心。缺乏透明度，善款很容易被挪用甚至貪汙！
國家審計署審計車輛強險時發現，車輛的強險，理賠的花銷僅僅占保險費的不到一半，收的保險費大部分都被掌管這個龐大基金的人員以各種名義花費了。譬如工資、福利、辦公樓房會館等等，且完全是不透明的。
同樣，具有強烈官方背景的慈善組織，人們很難相信這些官員們能有一顆慈善的心。
這次地震，是個鮮活的教材。如果不認真反思，認真總結，並迅速落到實處，10年之內，我國還會有無辜的性命犧牲在地震災害中。實際上，我對此並沒有太大的希望。因為從建國後到現在，大大小小的地震也數十次了。多一道練習題，我不認為成績就一下子有多大的提高。要不了多久，照舊歌舞升平！
此文恰於地震7天整默哀的鳴笛響起之時寫成，謹以此文表達對不幸遇難同胞的深切的同情，並勉勵幸存的同胞們走出心理陰影，共同把我們的家園建設得更加美好！
參考文獻： 1．（Parkfield 2004: late result） Implications for prediction and hazard assessment from the 2004 Parkfield earthquake. Nature 437: 7061 13 October 2005
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