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  汶川大地震形成了多处堰塞湖,像北川的湔江(通口河)出现了唐家山等9个堰塞湖,青川、平武、绵竹、什邡、都江堰等地的河流也被滑坡体阻断,形成堰塞湖,给下游居民和许多大大小小的梯级电站带来了威胁。

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  从抗震救灾上看,地质科学是大有可为的。在地质构造上,川西北高山峡谷区是青藏高原向四川盆地挤压形成的推覆构造区,地质构造非常复杂,仅用一般的地球物理方法很难解决这个地区的构造格局问题。汶川地震后,人们开始认为地震的发震地点是茂县—汶川一带,因为这一带过去多次发生过强震,便把这一带作为救灾的主攻方向,使得救灾初期延缓了一些时间。当用上遥感手段后,人们了解到宏观的震害损失区不仅仅在这里。所以,没有地质学的理论作为基础,地震发生的地点就分析不清。从地震地质角度来看,人们对这次发生8.0级地震的龙门山主中央断裂带的研究是不够的。

  自20世纪70年代板块构造学说兴起以来,地球科学取得了大量理论成果。但是,工程地质学的理论基础并未得到深化和加强,反而出现了理论滞后问题。板块构造学说在解释全球动力方面形成了一套理论体系,但在如何建立重大工程选址地质安全评价理论和方法方面,还有相当大的距离。在近些年的工程建设中,有一种用工程取代理论的趋势,工程建设中出现的地质问题似乎都可通过工程技术来解决;但由于缺乏相关理论依据,尽管资金投入巨大,但效果并不如预期显著。在汶川特大地震灾难中,大量人员伤亡是由于地震触发的滑坡、崩塌所致,也说明了这一问题。因此,必须结合我国的实际情况,加强造山带重大工程地质问题研究,用先进的地震工程地质理论指导工程建设。

  5·12汶川地震后,又引发了颇为激烈的争论,焦点仍然集中在“地震能否预报”、“地震预报应不应该研究”和“如何应对地震灾害”等问题。应当承认,准确预报地震至今仍是有待突破的世界性科技难题。1966年邢台地震后,我国曾组织了大规模的地震地质调查工作,攻关研究地震预测。周恩来总理在邢台地震现场指出:“地震是能够预报的,必须加强预测研究,做到准确及时。”著名地质学家李四光认为地震是可以预报的,主张直接观测地应力变化预测地震,并在广东新丰江和邢台尧山建立了第一批地应力观测站,开展以地震预报为目标的钻孔应力应变连续观测。30多年后,美国庞大的“板块边界观测计划”(PBO)中大量采用钻孔应力应变观测技术。从地震发生的动力学机制而言,地震是地应力长期积累产生的突发事件,地震发生前很长一段时间内有能量积累过程(地震前兆),因此,能否捕捉到地应力及其所产生的地球物理异常现象是解决地震预报问题的关键。综合地应力监测台网的任务就是长期监测地壳应力、地壳变形以及与其相关的地球物理场的变化,分析监测数据,揭示所监测的异常现象与地壳应变能积累的内在联系,进而获取地震前兆信息。遗憾的是,由于我国目前地应力监测台网太稀,在地震预报方面发挥的作用还有待提高。

  近年来,国际上有人提出了“人类纪”的概念,它是指进入工业革命以来人类已经成为巨大的不容忽视的地质营力。从这次地震灾难可以看出,工程地质仅做到第四纪是不够的。原来的工程地质从几十亿年做到全新世就够了,现在看来不行。工程地质必须考虑现今的人类工程活动以及预测未来的变化。我国西部地质构造强烈活动区属于典型的地质环境脆弱区,由于河谷深切,地势陡峻,许多城镇只能坐落在相对平缓的地带,而这些地带恰恰是由古滑坡、泥石流堆积形成或者是活动断裂的分布区。近年来,这些地区城镇建设规模迅速扩大,风险也相应地加大,所以我们必须认真开展地质环境脆弱区城镇建设的地质灾害风险管理和控制,在风险评估过程中,充分考虑山地灾害和地震灾害双重因素,避免汶川地震地质灾难重演。

  这些地区对工程地质的要求与在平原地区和中部地区大不相同。常规的工程地质理论通常是在构造活动强烈的地区筛选出相对稳定的“安全岛”,但实际上,在我国西部广大地区适宜工程建设的“安全岛”已无地可选。同时,在现代工程规划和建设中,社会、经济等诸多因素已远远超过地质要素,地质工作处于相当被动的“跟班”状态。工程地质现在的工作速度已经大大滞后于不少工程建设的速度,出现了在没有工程地质或依据不足的情况下进行决策甚至施工的无奈状况。

  实际上,龙门山构造带历史上多次形成堰塞湖溃决灾难。例如,1933年8月25日15时50分30秒,茂县叠溪发生7.5级地震。随着轰天巨响,地震引发的山体崩塌使千年古镇——叠溪城毁于一旦,500余人丧生;震区21个羌寨6800余人丧生。叠溪地震诱发了大量崩塌、滑坡、碎屑流,致使岷江及其支流十几处被堵塞,至今还保存系列堰塞湖(当地叫“海子”)。岷江干流上的大“海子”最大水深近100m,蓄水容量超过7.0×107m3;小海子最大水深70m,蓄水容量4.5×107m3。同年10月9日,处在大、小“海子”下游的叠溪“海子”堰塞坝溃决,使断流一个多月的岷江突发洪水,冲毁下游两岸农舍田地,造成大约2500人丧生。洪水到达都江堰时,仍高出正常水位12m。再如,1786年6月1日,位于龙门山构造带西南端的康定南发生7.0级地震,在泸定县城下游的德威乡,也就是今天到海螺沟必经的大渡河彩虹桥,诱发滑坡,堵塞大渡河形成堰塞湖。堰塞湖10日后溃决,洪水位到达乐山时仍高达十几米,淹没民众数十万人,成为我国最大的滑坡堰塞湖灾害。因此,我们不仅要认真总结汶川地震引发的流域性地质灾害问题,更要以史为鉴:不仅对龙门山地区,而且对岷江、大渡河、金沙江、雅砻江、澜沧江、怒江等流域的地质环境安全要高度关注,应开展流域性地质灾害危险性评价和风险管理。

  5·12汶川地震后,又引发了颇为激烈的争论,焦点仍然集中在“地震能否预报”、“地震预报应不应该研究”和“如何应对地震灾害”等问题。应当承认,准确预报地震至今仍是有待突破的世界性科技难题。1966年邢台地震后,我国曾组织了大规模的地震地质调查工作,攻关研究地震预测。周恩来总理在邢台地震现场指出:“地震是能够预报的,必须加强预测研究,做到准确及时。”著名地质学家李四光认为地震是可以预报的,主张直接观测地应力变化预测地震,并在广东新丰江和邢台尧山建立了第一批地应力观测站,开展以地震预报为目标的钻孔应力应变连续观测。30多年后,美国庞大的“板块边界观测计划”(PBO)中大量采用钻孔应力应变观测技术。从地震发生的动力学机制而言,地震是地应力长期积累产生的突发事件,地震发生前很长一段时间内有能量积累过程(地震前兆),因此,能否捕捉到地应力及其所产生的地球物理异常现象是解决地震预报问题的关键。综合地应力监测台网的任务就是长期监测地壳应力、地壳变形以及与其相关的地球物理场的变化,分析监测数据,揭示所监测的异常现象与地壳应变能积累的内在联系,进而获取地震前兆信息。遗憾的是,由于我国目前地应力监测台网太稀,在地震预报方面发挥的作用还有待提高。



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  据有关资料,四川灾后重建至少有3亿多平方米的住房要重建,相当于建几个新城。因此,灾后重建工作是一项复杂的系统工程,需要进行综合系统的灾后重建战略规划。先举两个成功迁址重建的例子:①新疆乌恰在20世纪曾发生里氏4.7级以上地震百余次、6~7级地震十多次。乌恰老县城地基是粉细砂层,抗震性能较差。1985年8月23日乌恰发生7.4级地震,1986年按国务院决定开始新址搬迁,至1989年完成了全部搬迁。1990年4月17日乌恰西南6.4级地震、1993年12月1日发生6.2级地震、1996年3月19日阿图什发生6.9级地震,所有这些均未对乌恰新城产生影响。这是一个成功的搬迁典例,其前提是必须对场地地震工程地质条件调查清楚。②1999年9月21日台湾集集7.6级大地震的重建工作是原地与迁建相结合。如台湾大甲溪的河床在地震及台风作用下升高了十几米,一小时之间拦砂坝被填平,这样的地质突变使得不可能原地重建,而对高山族聚居地就极尽可能原地建设了保留传统文化的有特殊抗震材料建造的房屋。当然,1966年邢台地震、1976年唐山地震和1996年丽江地震采用了“原址重建”,未选择“易地迁建”。日本阪神大地震多为原地重建,其经验是在抗震上再一次充实了日本的抗震法规。

  汶川地震造成大量校舍倒塌,导致大量未成年孩子集体夭亡,成为整个民族不泯的集体记忆。《汶川地震灾后恢复重建条例》对新建学校、医院等公共设施的抗震设防提出了严格要求,强化校园要成为所有城乡设施第一可选择的避难所,从而真正地保障其可靠的质量,今后山区建设应该制定防震和防山地灾害双重标准。

  近年来,国际上有人提出了“人类纪”的概念,它是指进入工业革命以来人类已经成为巨大的不容忽视的地质营力。从这次地震灾难可以看出,工程地质仅做到第四纪是不够的。原来的工程地质从几十亿年做到全新世就够了,现在看来不行。工程地质必须考虑现今的人类工程活动以及预测未来的变化。我国西部地质构造强烈活动区属于典型的地质环境脆弱区,由于河谷深切,地势陡峻,许多城镇只能坐落在相对平缓的地带,而这些地带恰恰是由古滑坡、泥石流堆积形成或者是活动断裂的分布区。近年来,这些地区城镇建设规模迅速扩大,风险也相应地加大,所以我们必须认真开展地质环境脆弱区城镇建设的地质灾害风险管理和控制,在风险评估过程中,充分考虑山地灾害和地震灾害双重因素,避免汶川地震地质灾难重演。

  这些地区对工程地质的要求与在平原地区和中部地区大不相同。常规的工程地质理论通常是在构造活动强烈的地区筛选出相对稳定的“安全岛”,但实际上,在我国西部广大地区适宜工程建设的“安全岛”已无地可选。同时,在现代工程规划和建设中,社会、经济等诸多因素已远远超过地质要素,地质工作处于相当被动的“跟班”状态。工程地质现在的工作速度已经大大滞后于不少工程建设的速度,出现了在没有工程地质或依据不足的情况下进行决策甚至施工的无奈状况。

  这些地区对工程地质的要求与在平原地区和中部地区大不相同。常规的工程地质理论通常是在构造活动强烈的地区筛选出相对稳定的“安全岛”,但实际上,在我国西部广大地区适宜工程建设的“安全岛”已无地可选。同时,在现代工程规划和建设中,社会、经济等诸多因素已远远超过地质要素,地质工作处于相当被动的“跟班”状态。工程地质现在的工作速度已经大大滞后于不少工程建设的速度,出现了在没有工程地质或依据不足的情况下进行决策甚至施工的无奈状况。

  这些地区对工程地质的要求与在平原地区和中部地区大不相同。常规的工程地质理论通常是在构造活动强烈的地区筛选出相对稳定的“安全岛”,但实际上,在我国西部广大地区适宜工程建设的“安全岛”已无地可选。同时,在现代工程规划和建设中,社会、经济等诸多因素已远远超过地质要素,地质工作处于相当被动的“跟班”状态。工程地质现在的工作速度已经大大滞后于不少工程建设的速度,出现了在没有工程地质或依据不足的情况下进行决策甚至施工的无奈状况。

  地震预报除了前面所述的加强地震地质工作外,还必须强调高科技手段的应用。众所周知,前兆观测是实现短临预报的关键,但现行地震观测体系却并不十分重视前兆观测台网的建设与发展,关键是高端科技手段的应用程度有待提高。大量观测事实显示,在多数大地震发生前,均在震中及其邻区发现过大量与电磁波有关的异常现象,许多国家据此开展了地震电磁卫星的探索研究。俄罗斯先后于1999年、2001年和2006年发射了3颗卫星,用来探测与地震有关的电离层变化信息,探索地震预报信息和预报技术,研究与地震、火山和其他大规模的自然灾害有关的电离层、电磁和等离子体变化等前兆。从20世纪90年代初开始,法国、美国、乌克兰等国家已着手进行地震电磁监测卫星相关研究。2003年,美国发射了一颗重4.5kg的地震卫星,用于研究磁场信号与岩石破裂关系机理,预测地震活动。2004年,法国和乌克兰分别发射了一颗地震电磁卫星,用于研究与地震、火山相关的电离层变化,研究与人类活动有关的电离层活动及引起电离层变化的机理等。目前,美国、俄罗斯、乌克兰、意大利等国以及我国台湾地区,都有发射地震电磁卫星的计划。其中,俄罗斯提出了一个包括两种轨道面、共8颗卫星的全新的电磁卫星星座方案;乌克兰航天局提出由3颗卫星组成地震电磁监测星座。我国也应当在已建地基电磁监测台网的基础上,适时研制和发射地震电磁监测试验卫星,发展地震电磁卫星对地观测技术,将空间手段与地基监测相结合(包括地应力监测),建立天地一体化的立体地震电磁监测系统,这将可能对地震预报起到积极的推动作用。

  据有关资料,四川灾后重建至少有3亿多平方米的住房要重建,相当于建几个新城。因此,灾后重建工作是一项复杂的系统工程,需要进行综合系统的灾后重建战略规划。先举两个成功迁址重建的例子:①新疆乌恰在20世纪曾发生里氏4.7级以上地震百余次、6~7级地震十多次。乌恰老县城地基是粉细砂层,抗震性能较差。1985年8月23日乌恰发生7.4级地震,1986年按国务院决定开始新址搬迁,至1989年完成了全部搬迁。1990年4月17日乌恰西南6.4级地震、1993年12月1日发生6.2级地震、1996年3月19日阿图什发生6.9级地震,所有这些均未对乌恰新城产生影响。这是一个成功的搬迁典例,其前提是必须对场地地震工程地质条件调查清楚。②1999年9月21日台湾集集7.6级大地震的重建工作是原地与迁建相结合。如台湾大甲溪的河床在地震及台风作用下升高了十几米,一小时之间拦砂坝被填平,这样的地质突变使得不可能原地重建,而对高山族聚居地就极尽可能原地建设了保留传统文化的有特殊抗震材料建造的房屋。当然,1966年邢台地震、1976年唐山地震和1996年丽江地震采用了“原址重建”,未选择“易地迁建”。日本阪神大地震多为原地重建,其经验是在抗震上再一次充实了日本的抗震法规。

  从地震防灾上看,在我国西部地区,必须强化对一、二级构造结构面控制的山体稳定和区域地壳稳定性的研究,从调查、勘查、评价到如何进行控制和改造上。但是最近十多年来,西部不少重大工程和城镇建设过于轻面偏点、轻山体重岩(土)体,出现了生产力布局与地质安全相悖的局面。

  汶川地震造成的破坏如此之大,也与人类不合理的工程活动密切相关。地震是一种正常的地球动力作用,而地震造成损失的大小,主要取决于人类的预防和抵御能力。以北川县为例,20世纪90年代县城规模不大,仅分布在城西南一带,后来迅速扩大,新县城也坐落在崩滑体前缘,并横跨活动断裂带。这次地震引发的滑坡几乎毁掉老县城一半,新县城则被巨石崩塌和断裂活动所摧毁。这就向人们提出了工程建设怎么在极端风险下确保地质环境安全问题。而如何来确定极端风险,追根寻底又归结到了对地质基础理论的研究。

  从地震防灾上看,在我国西部地区,必须强化对一、二级构造结构面控制的山体稳定和区域地壳稳定性的研究,从调查、勘查、评价到如何进行控制和改造上。但是最近十多年来,西部不少重大工程和城镇建设过于轻面偏点、轻山体重岩(土)体,出现了生产力布局与地质安全相悖的局面。

  这些地区对工程地质的要求与在平原地区和中部地区大不相同。常规的工程地质理论通常是在构造活动强烈的地区筛选出相对稳定的“安全岛”,但实际上,在我国西部广大地区适宜工程建设的“安全岛”已无地可选。同时,在现代工程规划和建设中,社会、经济等诸多因素已远远超过地质要素,地质工作处于相当被动的“跟班”状态。工程地质现在的工作速度已经大大滞后于不少工程建设的速度,出现了在没有工程地质或依据不足的情况下进行决策甚至施工的无奈状况。

  从抗震救灾上看,地质科学是大有可为的。在地质构造上,川西北高山峡谷区是青藏高原向四川盆地挤压形成的推覆构造区,地质构造非常复杂,仅用一般的地球物理方法很难解决这个地区的构造格局问题。汶川地震后,人们开始认为地震的发震地点是茂县—汶川一带,因为这一带过去多次发生过强震,便把这一带作为救灾的主攻方向,使得救灾初期延缓了一些时间。当用上遥感手段后,人们了解到宏观的震害损失区不仅仅在这里。所以,没有地质学的理论作为基础,地震发生的地点就分析不清。从地震地质角度来看,人们对这次发生8.0级地震的龙门山主中央断裂带的研究是不够的。

  汶川大地震形成了多处堰塞湖,像北川的湔江(通口河)出现了唐家山等9个堰塞湖,青川、平武、绵竹、什邡、都江堰等地的河流也被滑坡体阻断,形成堰塞湖,给下游居民和许多大大小小的梯级电站带来了威胁。

  这些地区对工程地质的要求与在平原地区和中部地区大不相同。常规的工程地质理论通常是在构造活动强烈的地区筛选出相对稳定的“安全岛”,但实际上,在我国西部广大地区适宜工程建设的“安全岛”已无地可选。同时,在现代工程规划和建设中,社会、经济等诸多因素已远远超过地质要素,地质工作处于相当被动的“跟班”状态。工程地质现在的工作速度已经大大滞后于不少工程建设的速度,出现了在没有工程地质或依据不足的情况下进行决策甚至施工的无奈状况。

  尽管地震预报工作还存在着许多不尽人意的地方,但是不能否认科技进步带来的巨大变化。汶川地震发生后,中国地震台网中心十分钟就给出了正式结果,数字化地震台网在本次地震监测中发挥出重要作用,“这在模拟时代不可想象,当年唐山大地震时,四五个小时还找不到震中位置”。

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