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日期：2008-06-30 作者： 來源：解放日報 |
———盧耀如院士在上海社科院的演講———
2008年5月12日發生在我國四川汶川的8.0級特大地震災害，已造成六萬九千多人死亡，一萬八千多人失蹤，汶川、北川、青川、都江堰等城市大量房屋被摧毀，重災區面積達10萬平方公里，包括北京、上海在內的中國大部分地區都有震感。1976年7月28日，唐山大地震造成24萬人死亡，人們記憶猶新。再經歷這次汶川大地震，不禁使許多人想到所居住的地方是否安全的問題。實際上，我國有不少城市，都存在著自然災害的隱患，除了地震災害之外，還有其他地質災害以及氣候災害，都給不少城市帶來安全威脅。人們不必為這些災害過於擔憂，但也需正確認識，以儘早採取相應的防災減災措施。下面就如何防治地質災害這個問題談些認識，希望有助於人口密集的都市考慮今後的防災減災問題。
了解地球演化的規律
自古以來，地球幾乎每天都在發生地震，這是地球演化中析放能量以得到相對平衡的自然現象。但造成災害的5-6級以上地震也時常發生。
地球屬於太陽系，在其形成與發展過程中，不斷產生著動態變化。地球，已知似雞蛋結構。地殼（似雞蛋殼），由上部硅鋁層及下部硅鎂層組成，連同地幔上部，通常稱之為岩石圈。在岩石圈下60公里至250公里範圍內有比其上下更軟的物質———軟流圈存在。軟流圈中有固、液、氣三相物質在不斷轉化，它是形成礦產資源的源泉，岩石圈的板塊在軟流圈中漂移、碰撞，引起地殼隆起造山及沉降，以及火山噴發、地震等災害的產生。除了岩石圈之外，還有水圈、大氣圈和生物圈，這四個圈層相互依存、關聯，又相互運動，使地球產生一系列演化。地球的演化為人類的生存與發展提供了兩方面的條件：一方面創造有利於人類生存與發展的資源性條件，如空氣、陽光、土地資源、水資源、礦產資源、能源及生物資源等；另一方面產生不利的災害性條件，主要是氣候災害、地質災害（包括地震）和生物災害等。
因此，人類在地球上生存與發展，就要了解這兩方面的條件和因素對人類生存與發展的影響，充分認識地球自然演化過程的規律性，既要合理、有效地節約資源以及迴圈利用資源，也要積極有效地防治與減輕自然災害，實現人與自然環境友好和諧發展。
地質災害可分為兩類：一類是突發性災害，例如地震、火山噴發、滑坡、泥石流和岩溶塌陷等。突發性災害，易造成重大的傷亡。這類突發性地質災害，有的在發生之前有預兆現象，可使人警惕，採取避災、減災措施，但也有的災害是沒有任何先兆就爆發的。
比如西元79年8月25日，義大利維蘇威（Vesuvus）火山就在沒有任何預兆的情況下爆發，噴射出大量火山灰（後堆積有20多米厚）、有毒氣體和水，使3萬人的龐貝（Pampei）城毀滅于瞬間。直到十八世紀時人們開始挖掘火山灰，部分古城市、建築才得以重現於世。近代以來，仍有許多地區的火山噴發，由於火山灰遮蔽陽光，曾使全球氣溫下降2℃，也影響到地球生態的環境。
又如地震。自古以來，地球幾乎每天都在發生地震，這是地球演化中析放能量以得到相對平衡的自然現象。但造成災害的5-6級以上地震也時常發生。位於複雜地質構造帶上的義大利的斯彼諾（Sipino）城，于西元346年就為地震所摧毀。1976年7月28日淩晨發生於我國唐山的大地震，也與地質構造活動有關，造成整個唐山市被毀滅，24萬人死亡。
至於滑坡與泥石流，在義大利特比羅鐵可（Triportico）有西元前1世紀和西元前4世紀的為滑坡、泥石流摧毀的建築和道路遺址。滑坡、泥石流是廣泛發生於世界各地的地質災害。中國西部地區，仍有不少城鎮受到滑坡、泥石流的威脅。2001年4月9日，西藏易貢藏布河發生大滑坡，體積2.8億-3.0億立方米，滑坡高差3300多米，形成堰壩高60米，堰塞湖壅水體積達28億-29億立方米。1933年四川松潘地震誘發的滑坡，在茂縣疊溪形成堰塞湖，這次汶川地震在這片地區形成34個堰塞湖，相隔了75年。有的滑坡有前兆，可及時採取措施以避免人員傷亡，例如1985年6月12日淩晨，長江西陵峽湖北西昌市秭歸縣新灘鎮滑坡有1000多萬立方米，由於有前兆預警，使1371人及時安全撤出，無一傷亡，只是在長江上形成涌浪，因未能及早通知過往行船，造成12人死亡。
岩溶塌陷發生於碳酸鹽岩（石灰岩、白雲岩）、和硫酸鹽岩（石膏）的分佈區，地表形成奇特山峰，地下發育成洞穴系統，可產生岩溶塌陷，大的岩溶塌陷直徑可達數百米，也危及城市建築、交通設施的安全。天然岩溶塌陷成因很多，如地震、乾旱、洪水等，都可誘發岩溶塌陷。洞穴上部岩體重力作用、洞穴水流侵蝕等水動力作用等，都可導致岩溶塌陷發生。
另一類是緩變性地質災害。這是地球演化過程中緩慢發生的，一般之前會有些徵兆。但因涉及範圍廣，也難以完全防治。例如義大利威尼斯水城，實際上是地面沉降的結果。早期威尼斯建築于沿海，有軟土地基，曾打了數百萬根樁基，以求保證建築物基礎的穩定性，但隨著地面沉降的愈益嚴重，海水入侵的結果是，原先城市的街道逐漸變為水巷。
地殼的上升隆起、沉降，都涉及較大面積的區域，地殼緩慢形變的現象，也都能帶來災害。但是，長期緩變過程，又會激發突發性或突變性災害。
緩變性災害中還有荒漠化災害，這是由於多種自然因素使一些地帶嚴重乾旱，加上強烈風化、侵蝕等作用以致出現沙漠戈壁，這是自然演化的產物。由於人類開發不當，也會引起荒漠化現象的發生與發展。
另一種是石漠化現象，這是岩石為主山區，特別是碳酸鹽岩分佈地區，地表殘積土層薄瘠，遭受強烈侵蝕後，出現岩石嶙峋、缺少植被、生態惡化的現象。石漠化在我國南北方都有，但在西南碳酸鹽岩地區，由於山勢險峻、過度開墾，加劇了土壤侵蝕，而產生了大量石漠化的現象。
研究自然災害鏈的機理
自然界的三大類災害中，一種災害的產生，常可相應誘發其他災害的效應，這就是自然災害鏈。注意到自然災害鏈現象的存在，就可預先採取措施，減少災害的危害。
地球存在著岩石圈、水圈、大氣圈和生物圈這四個圈層的複雜運動與演化。因此，在自然界的三大類災害中，一種災害的產生，常可相應誘發其他災害的效應，這就是自然災害鏈。主要災害鏈有：
一、氣候災害與地質災害間的災害鏈
最常見的是颶風、颱風等氣候災害，誘發大量的滑坡、泥石流等災害，造成更多人的傷亡和建築物的破壞。例如，2005年雲娜颱風給浙江造成重大災害；2006年的福建一號颱風和桑美颱風，給福建造成了重大災害；2005年8月29日美國卡特裏娜颶風，加劇了陸地城市沉降和其地質災害，造成新奧爾良市1300多人死亡，經濟損失達960億美元，受災面積相當於英國國土的面積；2008年4月的緬甸颶風，造成十多萬人傷亡，其中多數是由颶風誘發的次生災害而造成的。
二、地震和其他地質災害間的災害鏈
地震是地質災害中最重要的災害，危害性大，而且又多是突發性的。目前世界上還難以精確預報。更主要的是，地震常誘發許多地質災害，造成更多人員傷亡和房屋、財產的破壞。2005年10月8日11時50分巴基斯坦的7.8（南亞）級大地震，誘發許多滑坡塌方等地質災害，阻斷交通，使救援隊受阻，擴大了傷亡人數。1995年1月17日清晨發生的日本阪神地震，誘發了地質災害並引起火災，造成6000余人死亡，4萬餘人受傷，30萬人無家可歸。2008年5月12日14點28分汶川8.0級地震，誘發了大量滑坡、泥石流，並堵江後形成堰塞湖34個，誘發地質災害造成的損失極大。
三、海洋和陸地間的災害鏈
2004年12月25日發生於印尼蘇門答臘地帶8.9級地震，引起印度洋海嘯，波及20多個國家，造成近30萬人死亡。同樣由於誘發許多地質災害滑坡等，使陸上交通受阻，救援難以施展。
四、河流上下游間地質災害鏈
河流上游的地質災害，如強烈土壤侵蝕、荒漠化和石漠化等地質災害的發展，可使中下游過量沉積，並引起自然調蓄洪水的湖泊降低蓄洪能力，而發生大洪水災害，1998年長江流域大洪水，與上游地質災害頻發增強水土流失以及洞庭湖等減少蓄洪調洪能力有關。
五、地質災害與生物災害的災害鏈
由於地震等地質災害的發生，使水文環境產生變化，有時地表水體相對流動不暢，或形成堰塞湖，在人與動物屍體沒有及時掩埋火化處理時，再加上原有環境保護工程及污水管道和處理垃圾及氣、液體廢棄物的設備遭破壞，因此容易使細菌、病毒快速生長，進而引發流行性疾病。所以，古語有“大災後有大疫”。在唐山地震時，由於及時採取了防疫措施，沒有大疫發生；這次汶川大地震，也及時加強防治，大疫是可避免的。
各種災害鏈的存在，是客觀的規律。注意到災害鏈現象，就可預先採取措施，減少災害的危害。
科學監測與預防措施並舉
地震時，有縱波先發生，而摧毀建築物的主要是橫波，兩者有時差，達幾秒幾十秒，利用時差進行減災預報以減少損失，還是可能的。
面對自然界帶給人類的諸多災害，我們需要予以足夠重視，但也不必驚慌失措。我們雖然沒有辦法完全杜絕自然災害的發生，但是可以通過建立科學的預警系統等來減輕自然災害的影響。
儘管目前關於地震的預警預報問題，在國內外還都是難題，但是，發生在20世紀70年代初的海城地震等，還是得到成功預報。通過對地球的科學探索，還是可以了解地質活動帶活動性、地應力大小，可作地震烈度劃分及危險度評判。
2004年印度洋地震海嘯之前，有不少氣體從地殼中外泄，南海的水氣通量大於平時，地震前我國廣東三水一水井，噴出高達50米的水柱，在江蘇東海的5000米大陸科學鑽探中，震前有許多氦（He）、氬（Ar）等惰性氣體異常活躍，地震前北京理工大學地震試驗室的兩台儀器都收到次聲波異常現象。地震時，我國有20多個省區地下水監測井都收到地下水位、溫度等的異常變化。這些異常情況表明，如果能有更精密的綜合監測網路，並有海洋監測的數據，再加上太空的監測，要進一步做好大地震的預測，特別是臨震前預報，以利適時採取避災措施還是可能的。地震時，有縱波（P波）先發生，而摧毀建築物的主要是橫波（S波），兩者有時差，達幾秒幾十秒，利用時差可進行減災預報，日本這次7.2級地震，就是利用這個機理作了預報。
無論有無精確地震預報，提高建築物抗震性能也非常非常重要，也會減少很多損失。
對於滑坡、泥石流等災害，可採取預先處理措施。例如對於滑坡，可採取減輕主滑力的“砍頭”方法、增強岩石完整性與強度的“捆腰”方法、增加阻滑力的“壓腳”方法等。此外，還有減少動水壓力的排水（地表水和地下水）方法等等。理論上，對滑坡、泥石流是可防治的，但當規模過大時，有的就難以進行防治。對於嚴重威脅人民生命與財產安全的滑坡、泥石流，可建立監測預警系統，適時採取避災措施，加強科學普及，也可收到不少好效果。
除了進行科學監測，減少及避免人工活動誘發地質災害，也是預防工作的重中之重。
許多人工活動，都可誘發地震，如大規模蓄水、抽水、開發礦產資源、大爆破、核子試驗等等。
採用高落式開採煤炭等資源，有的礦井深度達千米，每年可誘發地震5000-7000次，但震級大多不大，一般在2-3.5級。
水庫誘發地震是經常發生的。有數據顯示，在3萬多座水庫中，平均發震率為0.34%。我國易誘發地震的水庫有20座，其中有16座在碳酸鹽岩地區，一般震級在1-4級，也有的可達到5-6.1級。水庫誘發地震可能有兩種情況：一種是低強度高頻率的地震，有助於釋放地層中應力，避免誘發大的地震；另一種是許多大型水庫組成的重大附加荷載，破壞地殼原有穩定性，而孕育著誘發大地震的禍源。這方面研究很少，值得今後加強研究。
關於人工開發不當誘發滑坡、泥石流的例子很多。例如2001年5月1日晚8時半，重慶武隆的1.5萬立方米的人工高陡邊坡的滑塌，摧毀一座7層樓建築，造成79人死亡。2006年四川丹巴縣，由於人工開路，破壞山體穩定，導致邊坡形變，誘發了產生一千多萬立方米的滑坡的前兆形變，存在著摧毀丹巴縣的可能性，後因專家適時進行科學監測併為處理措施提供了地質依據，從而保證了該城市的安全。
城市防災減災的理念與途徑
城市建設與發展，既要考慮如何提高人民的物質與文化生活水準，更需要對人民的生命財產安全予以有力的保障。城市的運轉涉及很多方面，特別是應當考慮一旦發生突發自然災害時，大都市的安全如何保障等問題，這就需要提前做預案。
目前，許多城市人口在幾十萬、百萬甚至千萬以上。城市的經濟發展水準，大家有目共睹，可一旦自然災害襲來，這些人口眾多、高樓林立的城市，卻顯得十分脆弱。如何使大都市得到安全的保障，這是迫切需要研究和解決的問題。因為，以往在我國大都市發展中，主要考慮的是建築規模、大都市的外在景象和經濟實力的表徵等方面，而在城市有效、快速的防災能力建設等方面，還有不足之處。所以，樹立城市防災減災理念，是當務之急。
城市建設與發展應“以人為本”，既要考慮如何提高人民的物質與文化生活水準，更需要對人民的生命財產安全予以有力的保障。一方面我們需要思考已知的災害對城市安全的危害，另一方面也要考慮什麼樣的城市發展可能會誘發乃至加速災害發生，危及城市安全。此外，城市建設應當綜合考慮環境安全、經濟發展與社會影響這三方面效益，同時重視與城市發展相關的研究監測工作，如關注城市發展對環境的影響、開展城市發展的風險分析及地質環境調查、制定災害風險管理機制、建立災害預警系統等等。
城市的運轉涉及很多方面，特別是應當考慮一旦發生突發自然災害時，大都市的安全如何保障等問題，這就需要提前做預案。從影響城市安全的主要方面來看，應特別注意以下十個方面的安全問題：一、供水系統安全；二、能源供給系統的安全；三、糧食等日常生活食品的供應渠道安全；四、城市主要交通幹道的安全；五、城市救災通訊與對外交通渠道的安全；六、城市消防系統的安全；七、城市防洪、防風暴系統的安全；八、城市有毒有害產品工廠及倉庫的安全；九、城市逃生避難所的安全；十、城市抗災救災物資儲存所的安全。
自然災害是不可避免的，但是人類可以採取得當措施減輕災害程度。大都市的防災減災工作不容易做。所以我們首先需要認真研究各種自然災害的災害鏈，從中發現其對城市綜合危害的規律性與特殊性。如果你不了解居住地區存在什麼災害鏈的威脅，相關措施就可能存在盲目性，達不到防災減災的目的。其次，認真研究各種防護與減災措施，制定切實可行的防災減災計劃。防災規劃應有科學依據，才能達到減災目的。第三，認真考慮與城市安全密切相關的各種系統（水、電、煤、食物、通訊等）所在建築的抗災能力及有關應急措施。第四，認真系統地選擇及規劃抗災能力強的市民避難所的建設。第五，廣泛宣傳普及防災、減災的知識，讓市民都知道自己所處的地質環境及可能出現的自然災害，特別是每個人都應知道避災、減災中自己可作的努力。第六，居安思危，經常認真舉行防災、減災的演習。這方面我國還缺乏廣大人民廣泛參加的防災演習。第七，每人、每個家庭都應有相應的防災減災的思想準備，以及有關物質的準備（水、應急燈、食品等）。第八，重視建築安全的檢查，特別是對人口密集的學校、商場、寫字樓等公共場所的建築物，應加強安全檢查。第九，發揮大城市科技優勢，建立災害的綜合預警系統以及迅速傳送災害資訊的預報系統，使廣大市民能夠通過多種途徑適時得到與災害有關的資訊，以便迅速採取措施，避免受到傷害。
總而言之，自然災害是不可避免的，我們應當認真對待，採取合適的防災、減災措施。不僅要注重城市的資源開發與經濟發展，注重高樓的建設和地下空間的拓展，注重城市的現代化外表，同時也要注重城市防災減災教育及建設。否則，一旦災害發生，對城市的損害將是難以估量的。
汶川大地震在帶給我們巨大損失和悲痛的同時，也給了我們警示與啟發。在邁向全面小康社會的進程中，我們應當更注意對各種自然災害的防治與減災能力的建設，這樣才能與自然和諧相處。溫家寶總理說過，“多難興邦”。中國是自然災害頻仍的國度，因此我們更要加強防災減災意識，使經濟、社會、文化發展更具可持續性。
思想者小傳
盧耀如 著名地質學家，1931年5月生,福建福州人。1950年入清華大學地質係學習，1952年院校調整入北京地質學院，後曾隨外國專家學習，1953年提前畢業。1997年當選為中國工程院院士。現任同濟大學土木工程學院地下建築與工程系教授。長期從事岩溶地質的科研和工程實踐，參與實踐及指導了一系列水利水電、鐵道、礦山及城鎮工程的勘測研究。由於在岩溶（喀斯特）研究方面的成就，被國內外學者稱讚為“喀斯特盧”。在岩溶地質研究方面自成一套理論體系，發表多部論著，其中以《中國岩溶—景觀·類型·規律》這部專著性圖集為代表。曾獲1998年全國科學大會獎、地質科技二等獎和全國優秀科技圖書二等獎。1999年獲第六次李四光地質科學榮譽獎。 |
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