玉樹地震發生於2010年4月14日,震中位於人口稀少的青海省玉樹藏族自治州的玉樹縣境內。中國地震台網稱7.1 級, 美國地質勘探局的監測認定為裏氏6.9級。玉樹地震已造成近千人死亡,上萬人負傷。地震導致大量房屋損壞,學校倒塌,甚至州委辦公樓也不能幸免。
形成鮮明對照的是,十天前南加州和墨西哥居民經曆的一次類似地震,那就是發生在 2010年4月4日美墨邊境的下加利福尼亞(Baja California )地震。美國地質勘探局的監測認定規模為7.2 級。此次地震造成3名墨西哥人死亡。盡管這次地震是最近 18 年 南加州最大的(筆者就住在南加,體會到地震的威力),地震地區人口相對稠密,但地震的影響很小,美國方麵無人死傷,無建築物損壞。
類似的對比還有 2010年1月12日海地發生的裏氏7.0地震和2010年2月27日發生的8.8級 智利大地震。海地地震導致太子港大量建築物倒塌,死亡人數超過 20 萬人。智利地震同樣是淺源型的,地震釋放的能量要比海地大地震還大 80 倍,亦比汶川大地震強16倍 , 但地震隻造成486人死亡。
為什麽,為什麽同樣的地震造成的結果是如此不同?結論是不言而喻的 — 建築物的質量不同。
讓我們看看加州的建築物為什麽抗震吧!
1906 年發生的舊金山大地震推動了抗震設計的建築法的出籠。在隨後的各次大地震中,如 1925 年加州聖巴巴拉(Santa Barbara)地震, 1933 年長灘(long Beach) 地震,1971 年的聖費爾南多(San Fernando)地震, 1989 年普裏塔(Loma Prieta)地震和1994年的北嶺(Northridge)地震,隨著人們更多地了解地基和建築物對地震反應的關係,美國和加州政府及時吸取教訓總結經驗,使其建築法(building code)不斷得到完善和健全。
比如 ,1933年的長灘(long Beach)地震。它發生在3月10日下午5點 55分,震級隻有6.2 級,長灘附近許多學校的磚瓦建築倒塌,其中有5名兒童死於校內。如果這次地震早幾個小時發生,可能有更多學生會死於非命。盡管災難有限,但政府還是吸取了教訓,很快通過了強製性的學校建築法。 80年過去了,加州的中小學建築從未因地震而倒塌過,加州居民至今感謝大力促進此法誕生的查爾斯 - 菲爾德(Charles Field)先生,此法也以他的姓命名之。
又如 , 1971 年2月9日發生的洛杉磯北麵的聖費爾南多(San Fernando)地震。震級隻有6.6 級,死亡人數也不多。這次地震的最大特點是地麵開裂10英裏,聖費爾南多斷層帶上的兩所醫院因之倒塌,其中一所還是新的、以抗震標準建立起來的。死者中主要是醫院的病人和工作人員。地震後,加州通過兩項與建築有關的法律,第一條是醫院建築安全法 ,更重要的是通過和實施了Alquist-Priolo地震斷層分區法(Alquist–Priolo Earthquake Fault Zoning Act)。這一法律是加州地質學家注冊時的必考內容。該法要求加州地質部門和地質學家精確繪製並更新 地震 活動斷裂帶在地表麵的跡線圖,強製規定在一定範圍之內不準建立住人建築。兩位加州議員的姓名也隨著這一條法律而流芳百世。
再比如,1989年發生在矽穀附近的洛馬-普裏塔(Loma Prieta)6.9級地震。許多人至今對連接舊金山與奧克蘭的海灣大橋垮塌記憶猶新。57人的死與這次地震直接有關,地震造成大量建築在軟土地基上房屋的損壞。盡管財產損失巨大,但大量記錄下來的數據以及隨後的研究結果卻極大地促進了地質學家和建築學家對軟土地基上建築物與地震反應關係的認識,加州乃至整個美國的建築法因此得到了極大的加強。我在這裏要順便忠告住在美國尤其是加州的華人們,買房還是要買90年代之後建造的。同樣,1994年北嶺地震之後,聯邦和州政府花了巨資加固了所有高速公路的高架橋,完善了橋梁法。
加州的建築法就這樣完善起來了。結果是這次美墨邊境發生的強烈地震,其傷亡人數為零。
唐山大地震之後,中國開始實施建築抗震規劃,但直到 1998 年 3 月才版布《防震減災法》和《建築法》。汶川大地震學校建築物大規模倒塌的事實表明,中國建築法的執行是相當成問題的,盡管中國政府是最有錢的政府,政府卻不能落實建築法,哪怕是局限在中小學校舍上。四川省教育廳公布了對於汶川地震校舍倒塌調查的原因歸結為:“一、地震超過了預計強度,學校校舍抗震難以抵禦如此強烈的地震;二、災情發生在上課期間,集體傷亡人數比較多;三、教室樓麵負荷大,學生疏散時又集中在樓梯間,走廊、樓梯是建築中比較薄弱的環節,所以造成了一定的損害;四、倒塌的相當多校舍建築時間比較長,校舍陳舊落後;五、學校建築在抗震方麵本身就存在著設計方麵的先天性缺陷”。這些結論再一次表明中國建築法本身就有極大缺陷,而且還沒有專門的學校建築法。地震後筆者與很多華人一樣捐款抗災,但作為地質學家,我更希望看到中央和地方政府亡羊補牢,學習美國的抗震方法,提升和強化建築法。但青海玉樹的一次不大不小的地震告訴我們,政府在學校建築上是沒有吸取教訓零作為的。
一個人如果在同一個錯誤上一犯再犯,他就是一個沒有希望的人。同樣,一個國家一個政府在同一個問題上不吸取教訓一錯再錯,那就是沒有希望的政府。地震盡管是天災,但有效減輕地震災難實在是政府的天職。政府要救災,但國家更要立法和執法,更不要像四川省教育廳一樣用種種理由去 逃避責任。
我期待中國也有學校 建築法和醫院建築安全法。或者就叫溫家寶學校建築法,吳邦國高速公路橋梁法吧,讓法律的提案人和法律一樣流芳百世。
FYI: 1996年11月,在倫敦召開的 “地震預測框架評估”國際會議上,與會者達成一個廣泛的共識:地震本質上是不可預測的,不僅現在沒法預測,將來也沒法預測!美國地質勘探局明確表示,他們不會預測地震,他們會通過幫助提高建築物的安全性來長期減輕地震災害,而不是通過試圖實現短期預報來減輕地震災害。
地震科普
震級是指地震的大小,是表征地震強弱的量度,是以地震儀測定的每次地震活動釋放的能量多少來確定的。國際上通用裏氏分級表.震級每相差 1.0級,能量相差大約30倍;每相差2.0級,能量相差約900倍.
地震烈度是指地震影響和破壞的程度。影響一地地震烈度的五要素:震級、震源深度、震中距、地質結構、建築物。烈度在同一次地震中是因地而異的,它受著當地各種自然和人為條件的影響。對震級相同的地震來說,如果震源越淺,震中距越短,則烈度一般就越高。同樣,當地的地質構造是否穩定,土壤結構是否堅實,房屋和其他構築物是否堅固耐震,對於當地的烈度高或低有著直接的關係。
中國地震烈度表(簡要)
7度;自行車、汽車上任由感覺,房屋輕度破壞-局部破壞、開裂,經小修或者不修可以繼續使用;牌坊,煙囪損壞,地表出現裂縫及噴沙冒水;
8度;行走困難,房屋中等破壞-結構受損,需要修複才能使用;少數破壞路基塌方,地下管道破裂;樹梢折斷;
9度;行動的人摔倒,房屋嚴重破壞-結構嚴重破壞,局部倒塌修複困難;牌坊,煙囪等崩塌,鐵軌彎曲;滑坡塌方常見;
10度;處於不穩狀的人會摔出,有拋起感,房屋大多數倒塌;道路毀壞,山石大量崩塌,水麵大浪撲岸;
11度;房屋普遍倒塌;路基堤岸大段崩毀,地表產生很大變化,大量山崩滑坡;
12度;地麵劇烈變化,一切建築物普遍毀壞,地形劇烈變化動植物遭毀滅。
汶川地震震級8.0,烈度在青川可達11-12度;但同等級別同等類型的地震如果發生在洛杉磯,即假設震級、震源深度、震中距、地質結構一樣,地震的烈度可能為8-9度。道理很簡單,建築物的抗震能力不一樣。