汶川地震傷亡損失巨大的成因分析

汶川地震傷亡損失巨大的成因分析段樂平（隴東學(xué)院甘肅慶陽745000）摘要：據(jù)國家汶川地震救災(zāi)總指揮部最終報告認(rèn)定，汶川特大地震是新中國成立以來破壞性最強、波及范圍最廣和救災(zāi)難度最大的一次地震。面對災(zāi)難我們無以畏懼，但是直面災(zāi)情我們卻難免質(zhì)疑，時至今日，為何一場地震還會有如此巨大的“威力”?；诖?，本文就汶川地震的基本特征，并通過對地震、氣象、人為活動等多種因素影響的綜合分析，從而得出，地震是通過破壞人居建筑、工程設(shè)施和地質(zhì)環(huán)境而形成災(zāi)害，并衍生出了次生災(zāi)害，因此，“殺人者”不是地震，而是倒塌的房屋建筑和崩滑的山體、泥石流以及危險的堰塞湖。關(guān)鍵詞：汶川地震災(zāi)害成因災(zāi)害防治2008年5月12日14時28分，汶川8級強震猝然來襲，大地顫抖，山河移位，滿目瘡痍。據(jù)中國地震局資料【1】，汶川地震震中位于30.94°N、103.47°E，里氏震級8.0級，震源深度19km。地震成因是印度板塊向亞洲板塊俯沖，造成青藏高原快速隆升導(dǎo)致地震。高原物質(zhì)向東緩慢流動，在高原東緣沿龍門山構(gòu)造帶向東擠壓，遇到四川盆地之下剛性地塊的頑強阻擋，造成構(gòu)造應(yīng)力能量的長期積累，最終在龍門山北川～映秀地區(qū)突然釋放。為逆沖、右旋、擠壓型斷層地震。斷層破裂長度達300km。破裂速度是2.8-3.1km/s。破裂持續(xù)總時間約120s，但主要的能量釋放時間約70s，屬于中國大陸內(nèi)部的淺源地震。據(jù)初步統(tǒng)計【2】，此次地震共造成四川、甘肅、陜西、重慶、云南等10個省市的417個縣(市、區(qū))、4667個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、48810個村莊受災(zāi)，總面積接近50萬km2，其中極災(zāi)區(qū)和重災(zāi)區(qū)面積達1312km2。地震中受災(zāi)人數(shù)多達4625.7萬，其中因災(zāi)害影響需要緊急轉(zhuǎn)移的人數(shù)多達1510.16萬，截至2009年5月25日10時，汶川地震共造成遇難者人數(shù)69227人，受傷374640人，失蹤17939人，直接經(jīng)濟損失達8451億元人民幣。此外還有79617萬間房屋倒塌，2454.13萬間房屋損壞，24條高速公路、163條國道和省道公路、7條鐵路干線、3條鐵路支線受損中斷，成都機場等22個機場不同程度受損，電力、通訊、廣播電視、水利等基礎(chǔ)設(shè)施和文物也損壞嚴(yán)重。同時，地震引起地表破裂斷續(xù)延伸長度達300km，山體松動形成的潛在斜坡變形隱患區(qū)域達15×究其原因，筆者就以下幾方面作一粗淺探討：1、震級大，余震多，次生災(zāi)害頻繁。首先，經(jīng)過國家地震臺網(wǎng)測定并最終修訂，汶川地震震級為里氏8.0級，震級之大，實屬罕見，地震釋放能量相當(dāng)于5600顆廣島原子彈爆炸所產(chǎn)生的能量，大致為1976年唐山地震的2倍，最高地震烈度為11度，強烈的地震波撼動了中國大地，除黑龍江、吉林和西藏等局部地區(qū)外，整個中國均有明顯震感。而伴隨著主震之后的余震，更是數(shù)量之眾，截至2008年10月10日中午12時，累計發(fā)生余震33125次，其中5.0～5.9級32次，6級以上8次【4】根據(jù)汶川地震后的航空攝影、衛(wèi)星遙感影像、地面應(yīng)急調(diào)查等多種數(shù)據(jù)綜合評估，地震引發(fā)新的崩塌、滑坡災(zāi)害點2萬多處，威脅人員約120萬人，主要分布在四川、甘肅和陜西接壤的90個縣域內(nèi)。其中，在崩塌、滑坡災(zāi)害數(shù)量上，四川占70%，甘肅占25%，陜西占5%；在威脅人員方面，四川占60%，甘肅占33%，陜西占7%。（圖1、表1）崩塌、滑坡等災(zāi)害對居民點、公路、鐵路、河流、水利水電工程等造成嚴(yán)重危害【5】。表1汶川地震誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害(一次災(zāi)害死亡人數(shù)超過30人)【6】序號災(zāi)害點位置災(zāi)害類型規(guī)模/萬m3死亡人數(shù)經(jīng)濟損失/萬元1北川縣曲山鎮(zhèn)滑坡1000160016002北川縣陳家壩鄉(xiāng)滑川縣曲山鎮(zhèn)滑坡100070012004北川縣陳家壩場鎮(zhèn)滑坡12004005005青川縣紅光鄉(xiāng)滑坡100026050006北川縣陳家壩鄉(xiāng)滑坡4801411207都江堰市紫坪鋪鎮(zhèn)滑坡201205008北川縣陳家壩鄉(xiāng)滑坡5001001109彭州市銀廠溝景區(qū)崩塌5.4100800010彭州市銀廠溝景區(qū)崩塌10100800011彭州市九峰村7社滑坡400100400012都江堰市青城山鎮(zhèn)崩塌1206280013平武縣南壩鎮(zhèn)滑坡125060500014北川縣桂溪鄉(xiāng)滑坡305013015青川縣曲河鄉(xiāng)崩塌704120016平武縣水觀鄉(xiāng)滑坡40034800017彭州市團山村滑坡40308004804(總計)其次，汶川震區(qū)水利工程眾多，汛期降水豐富，極易造成水體災(zāi)害，主要有洪水、水庫大壩裂縫和堰塞湖等災(zāi)害。震區(qū)植被遭破壞、地表破碎不堪，一旦由暴雨引發(fā)洪水，危害非常嚴(yán)重。同時該地區(qū)水庫眾多，在遭受劇烈震蕩后，壩體開裂，威脅下游居民安全。地震提供的大量松散物質(zhì)，而暴雨又提供了充足的水源和動力，因此，在滑坡體阻塞河道時，形成堰塞湖。汶川地震后，堰塞湖成為最大威脅，34處堰塞湖出現(xiàn)險情，其中三處具備潰壩危險，分別為北川縣唐家山堰塞湖、安縣長屯河堰塞湖、青川堰塞湖，而隨著汛期降水的不斷增多，堰塞湖數(shù)目不斷增加，這些潛在的威脅時刻給附近居民心理上造成陰影。再次，汶川地震不僅激活了部分原已存在的崩塌、滑坡點，還產(chǎn)生了大量新的地質(zhì)災(zāi)害，且山體崩滑災(zāi)害不但具有即時的巨大破壞性，還具有長期隱伏的特點。地震引起的地質(zhì)環(huán)境變化表現(xiàn)為山體松動、危巖崩塌、滑坡、碎屑流或泥石流等，未來地質(zhì)災(zāi)害的主要引發(fā)因素是地震、降雨、風(fēng)蝕、濕度（干燥度）變化、工程開挖、人為振動等多種動力作用。因此，地震影響區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害將具有相當(dāng)長時期的延續(xù)性，延續(xù)時間將隨當(dāng)?shù)亟?jīng)受的地震動烈度、地質(zhì)環(huán)境條件組合和外在因素干擾的方式、強度、持續(xù)時間的不同而不同【7】。2、汶川地震發(fā)震時間的特殊性。相比與其它自然災(zāi)害，人類幾乎對其都可進行一定程度的預(yù)報。而這些預(yù)報多以前兆為基礎(chǔ)，前兆階段則包括兩部分，即災(zāi)害自身的孕育階段和災(zāi)害向居住區(qū)的傳播階段。例如颶風(fēng)，其前兆階段包括颶風(fēng)孕育時段和傳播時段，大約幾個小時至幾天，人類容易觀測且可以及時躲避。而地震，據(jù)其孕育階段的可靠觀測，其傳播的時間很短，為秒的量級【8】。這就意味著地震從發(fā)生到結(jié)束，時間很短，人類很難躲避，其次，據(jù)國家地震臺網(wǎng)測定，汶川地震發(fā)震時間為2008年5月12日14時28分，而這一時刻又意味著川、甘、陜?nèi)〉拇?、中、小學(xué)都已經(jīng)上課，工廠等企事業(yè)單位都已經(jīng)上班，數(shù)以萬計的人們都停留在建筑物之內(nèi)，這就成為地震傷亡慘重的原因之一。3、建筑物選址，設(shè)計不合理以及施工質(zhì)量差加重了地震災(zāi)害。首先，建筑物選址，通常中強震(6.5級以下)的地震很少產(chǎn)生地面斷裂，而8級以上地震100%伴隨地面斷裂。地震時與地下斷裂構(gòu)造直接相關(guān)的地表主斷裂位錯帶，是建筑工程無法抵抗的，一旦建筑物位于此，由斷層破裂所產(chǎn)生的剪切撕裂作用加之震動效應(yīng)會造成建筑物嚴(yán)重破壞甚至倒塌。我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB5001122001就建筑物選址做了明確規(guī)定【9】。其次，在受損的房屋中，建造時間較早、沒有經(jīng)過正規(guī)抗震設(shè)計的磚砌建筑破壞和倒塌嚴(yán)重，而經(jīng)過正規(guī)抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)合理的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)所受地震損傷相對較輕，破壞的主要是填充墻。由于磚砌體房屋造價低，經(jīng)濟性較好，在我國包括四川地震災(zāi)區(qū)中小學(xué)校建筑里被廣泛采用。砌體抗拉和抗剪能力較低，在強烈地震作用下，易于發(fā)生脆性的剪切破壞，從而導(dǎo)致房屋的破壞和倒塌。同時由于教學(xué)樓在設(shè)計中追求大開間、大門洞、大懸挑，甚至通窗效果等，大大削弱了砌體房屋的抗震能力【10】。再次，施工質(zhì)量問題。通過調(diào)查，地震災(zāi)區(qū)許多房屋存在質(zhì)量問題。預(yù)制板房屋在建造過程中并未按照規(guī)范要求進行施工，預(yù)制板之間的連接鋼筋未有效地拉結(jié)在一起，在地震作用下由于缺乏整體性而導(dǎo)致房屋破壞。甚至有些則是新建的樓房也未幸免，這些都不得不引起我們的關(guān)注。最后，農(nóng)村地區(qū)由于經(jīng)濟落后，抗震建設(shè)的投入不足，普遍未進行抗震設(shè)防或設(shè)防不足，這是造成村鎮(zhèn)房屋破壞嚴(yán)重的原因；另外，由于抗震防災(zāi)意識淡薄，農(nóng)村抗震技術(shù)推廣力度不夠，缺乏必要的抗震知識。因此，從專業(yè)角度看造成建筑物破壞的原因取決于兩方面:一是地震作用的大小，二是建筑物抗震能力的強弱。前者涉及地震能量大小、地震的主破裂方向、破裂模式、地震波傳播方向、局部場地條件等，其中每個因素都會影響實際建筑場地地震作用的變化。后者也涉及很多環(huán)節(jié)和因素，如設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計方法、結(jié)構(gòu)體系、建造年代、使用年限、建筑材料、施工質(zhì)量等諸環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題或薄弱都可能造成建筑物抗震能力的降低。4、地震預(yù)測技術(shù)的局限。直到21世紀(jì)的今天，仍未有哪個國家或機構(gòu)宣稱可以準(zhǔn)確預(yù)測地震，正是這一預(yù)測技術(shù)的局限，至今仍在拷問著各國的“事后諸葛亮”——地震機構(gòu)。地震預(yù)報之所以成為一個世界科學(xué)難題，其主要是因為人類目前還不能通過直接方法去觀測它，研究它。一方面是因為絕大多數(shù)地震發(fā)生在人類目前還無法到達的地球深部，以致我們所能觀察到的有關(guān)地震的現(xiàn)象或測量到的信息，幾乎都是間接地經(jīng)過層層傳遞得到的，在獲得的間接信息中既有與地震直接有關(guān)的信息，也包含了大量的、千變?nèi)f化的與地震無關(guān)的信息。人們對地震的研究都是通過這種間接的被“污染”了的千變?nèi)f化的觀測資料進行的。另一方面，一個破壞性的地震震源都是在地殼深部的一個要達到幾十甚至上百千米大小的范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)卣鹪诘貧ぶ邪l(fā)展和孕育過程中產(chǎn)生的信號傳到地球表面上時，也會在一個非常大的范圍內(nèi)有所反映，而且不同部位的反應(yīng)都會有很大的差異，而我們目前觀測的范圍還是十分有限的，也就是說我們對地震的觀測和研究不僅是間接的，而且是局部的，不完整的。對付地震，美國、日本的經(jīng)驗是，“難于預(yù)測，可以防范，避開活動斷裂帶，增強建筑物的抗震性”。這就需要事先弄清楚地質(zhì)環(huán)境條件，研究地震異常區(qū)，尋找評價不同尺度的“安全島”。生存安全是人類的最基本需求。地質(zhì)安全是生存安全的最基本層面，實現(xiàn)地質(zhì)安全就必須研究人居與工程設(shè)施的地質(zhì)環(huán)境。因此，很多國家都投入了很大的力量來鑒定那些最易遭到較大地震破壞的地區(qū)(通過繪制災(zāi)害圖)，從而為土地利用和建筑規(guī)范的決策提供依據(jù)。地震預(yù)報成功的例子很少，因而使人們將重點轉(zhuǎn)移到減輕自然災(zāi)害的其他工作上。甚至許多外國專家們更愿意把中國1975年的遼寧海城7.5級地震預(yù)報以及其他一些以簡單前兆為基礎(chǔ)的預(yù)報稱為是好運氣而不是好科學(xué)【11】。同時，據(jù)中國地震局地球物理研究所研究表明【12】：2008年5月12日汶川8.0級地震前龍門山斷裂被“忽視”的原因之一是地質(zhì)學(xué)證據(jù)和GPS測量證據(jù)均顯示龍門山斷裂長期以來形變速率很低。但問題是，構(gòu)造地質(zhì)的結(jié)果是對一個較長的時間尺度的5、人的素質(zhì)及其價值觀參差不齊。面對強震有人舍己為人，如譚千秋，“壓不倒的脊梁”，又如小林浩，小小年紀(jì)，卻已懂得無畏，這樣的事跡更是不勝枚舉；當(dāng)然也有人選擇自我逃生，如范美忠，俗稱“范跑跑”，地震來襲，全然不顧學(xué)生，自己逃之夭夭。特別是“老虎嘴”路段，山高谷深，危巖密布，不僅成為最難排險修復(fù)的路段，也是地震時意外造成特大災(zāi)難的地段（據(jù)震后訪問，因錯車禮讓不夠，造成堵車10余輛，恰逢地震，所有車輛和絕大部分人員遭遇災(zāi)難）【13】。相信這樣的例子還有很多，如果我們每個人都多一點謙讓，那就是生的希望。6、人們?nèi)狈Ρ匾牡卣鹬R以及自救常識。當(dāng)?shù)卣鸬絹碇H，人們卻并未立即意識到，即使感覺到，卻也并未實施科學(xué)的自救方法，一時間樓梯踩踏，爬樓跳窗等不必要的傷亡驟然增加。據(jù)四川省常務(wù)副省長魏宏在2008年11月21日中國國務(wù)院新聞辦公室例行記者會上表示:“目前我們已經(jīng)公布的學(xué)生死亡人數(shù)為19065人，第一批的公布工作仍在進行之中?！币簿褪钦f在這次汶川地震中，在地震死亡的總?cè)藬?shù)中，中小學(xué)學(xué)生要占27.5%甚至可能更高!我國在學(xué)的中小學(xué)學(xué)生的數(shù)量大概占全國總?cè)丝诘?5%～16.5%，也就是說汶川地震中死亡的中小學(xué)學(xué)生比例要超過他們總?cè)藬?shù)的實際平均值11%～12%，這是一個驚人的數(shù)字。其中的原因一方面與中小學(xué)學(xué)生缺乏生活知識，在緊急情況下自我保護的能力特別是逃生能力比較低有關(guān)，同時也反映了面對這群弱勢群體7、災(zāi)區(qū)地形環(huán)境復(fù)雜，天氣狀況差，救災(zāi)難以快速到達。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，人們?nèi)嫱度肟拐鹁葹?zāi)的大潮時，卻發(fā)現(xiàn)，幾乎所有通往災(zāi)區(qū)的交通、電力以及通訊完全中斷，一時間災(zāi)區(qū)與外界失去了一切聯(lián)系，成為孤島，而重災(zāi)區(qū)則大多更是位于交通不便的高山峽谷地區(qū)。而此時的災(zāi)區(qū)本身已進入雨季，極易引起暴雨，誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。地震后，氣象條件對防震、抗災(zāi)極為不利，5月12日～5月23日這12天中，災(zāi)區(qū)先后出現(xiàn)兩次強降雨過程，分別為5月12日～5月13日的持續(xù)性中雨，5月19日～5月21日的陣雨天氣。這使得震后大量滑坡體堵塞河道，形成的堰塞湖險情加重。緊接著，地震后出現(xiàn)綜合這些致災(zāi)因子，在其共同作用下又形成了眾多災(zāi)害鏈，從而使危害更加嚴(yán)重（如圖2）。坡體塌落坡體塌落植被破壞地表破碎管網(wǎng)破壞建筑倒塌沖毀農(nóng)田壩體破裂水土流失房屋毀壞環(huán)境惡化孤島效應(yīng)信息阻塞財產(chǎn)損失人員傷亡暴雨坡面沖刷洪水高溫?zé)崂说卣鸨浪⒒履嗍鞯亓芽p地面塌陷路面變形堰塞湖洪災(zāi)火災(zāi)傳染病地表破碎崩滑作用斷裂活動圖2汶川地震次生災(zāi)害的致災(zāi)因子、主要類型和基本災(zāi)害鏈【14】通過以上對汶川地震傷亡損失巨大的成因分析，從進一步加強地方防震減災(zāi)工作的角度和如何實現(xiàn)防震減災(zāi)與經(jīng)濟建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展的層面深刻反思汶川地震的經(jīng)驗教訓(xùn)，從而我們得出了以下幾點啟示【15】：1、迅捷發(fā)布信息，高效應(yīng)對，維護穩(wěn)定是救災(zāi)、抗災(zāi)的第一要務(wù)；2、科學(xué)選址、防御災(zāi)害，提高建筑物的抗震性，是主動減災(zāi)的先決條件和重要環(huán)節(jié)；3、普及地震防震，科學(xué)自救知識，全民宣傳教育，是最大限度減少人員傷亡的重要途徑；4、加強基礎(chǔ)研究，實現(xiàn)地震的成功預(yù)報，則是規(guī)避風(fēng)險的最佳方法；5、協(xié)調(diào)指揮，科學(xué)施救則是提高救災(zāi)效率的最佳方式。汶川地震讓我們每一個人都懂得了知識守護生命的道理。如果我們做到了這些，那么，我們就有理由相信再大的災(zāi)害我們也能克服，正如胡主席所講，“再大的困難，也難不倒英勇的中國人民。”即使有1%的希望，我們也要付出100%