自然灾害学

地震次生灾害与防治摘要：“牵一发而动全身”。事物之间具有联系性，当某一项事物发生时必将会影响到它所联系到的事物。破坏性地震发生时大都伴随次生灾害的发生。常引发的地震次生灾害有滑坡、坍塌、泥石流、海啸、火灾、水灾、毒气泄漏以及扩散放射性污染等[1]。本文主要论述各种地震次生灾害以及关于它们的防治。关键词：地震次生灾害破坏主要类型危害预防与治理1引言20世纪60年代，地理学界将海底扩张、大陆漂移、地震和火山活动等地质现象纳入统一的理论体系之中[2]，用统一的动力学模式解释全球构造运动及其相互关系，这个体系就是板块构造学说。从板块构造学说，我们可以知道，岩石圈并非一个完整的圈层，而是被例如海沟、大陆裂谷、大洋中脊等活动带分成大大小小的板块。这些板块漂浮在软流圈之上，板块相互碰撞时就会发生一系列的地质灾害，其中最为显著地就是地震。但是，根据资料显示，我们可以发现，地震的发生虽然会造成巨大的灾害，但损害最大的却不是地震直接造成的。在震源或受地震影响最为严重的地区，地震发生后，发生的例如滑坡、坍塌、泥石流、水灾、火灾以及社会灾害等二次灾害带来的人员伤亡和经济损失更是大于地震直接造成的。上面所述二次灾害即为地震次生灾害。地震次生灾害就是指地震次生灾害是指强烈地震发生后，自然以及社会原有的状态被破坏[3]，造成的山体滑坡，泥石流，水灾，瘟疫，火灾，爆炸，毒气泄漏，放射性物质扩散对生命产生威胁等一系列的因地震引起的灾害。随着我国社会经济以及科学技术的快速发展，城市规模不断扩大，城市化进程加快，造成了越来越多的人力和财力向城市聚集，这也就使得危险指数和损失指数增加。也就是说，当一个地区发生灾害时，单位面积上所造成的危害和损失会大幅度提高。一旦城市发生直下型破坏性地震，发生次生灾害的危险性就会大大增加[4]。因此，加强对于地震次生灾害的研究和防治是刻不容缓的。2主要类型与危害2.1滑坡、坍塌和泥石流危害我国是一个地形丰富的国家，山地、丘陵和比较崎岖的高原共占全国总面积的三分之二。这些地区，特别是地形转换处，如第一、二、三阶梯交界处，地震发生时一般都伴随着不同程度的崩塌、滑坡和泥石流灾害。因此，这是一类严重的地震次生灾害。发生滑坡和崩坍的地点,多在地质比较薄弱的地方,如地层断裂、节理发育、岩层破碎等等,由于水的浸润而分解,常表为洪水、地震的次生灾害[5]。山区发生强烈地震后,岩层破裂,地表破碎,暴雨频繁发生,水土流失严重,为崩塌、滑坡、泥石流提供了物质、动力和触发条件。地震对滑坡的影响很大,地震的强烈作用使斜坡土石的内部结构遭到破坏并发生变化,原来的结构面张裂松弛[6]。在地震力的反复震动冲击下,斜土石体容易发生变形,最后发展成严重的滑坡。地裂缝、地面坍塌、道路滑塌在震后也大量出现。地震使地质构造发生变化,岩层破裂,在暴雨的诱发下,容易引发塌陷。地震引发路面裂缝与软化、路基塌陷、公路边坡崩塌与滑坡,进而形成道路滑塌。泥石流发生时,洪流中有大量泥沙石块,混合成一股粘稠的泥浆,沿陡坡奔腾而下,来势凶猛,历时短暂,破坏力极大。本世纪最大的滑坡事件就是1920年的中国海原地震引发的,这次地震死亡人数有23.4万,且大部分人死于滑坡这地震次生灾害。滑坡、崩坍又常常与泥石流迸发,在洪水期造成群发性灾害,1981年四川盆地洪水就引发了6万多处滑坡和泥石流,灾民达30多万人[7]。位于世界环太平洋地震带和地中海-喜马拉雅地震带的中、日、美、印和欧洲阿尔卑斯山区是世界上滑坡、坍塌发生最多的地方。日本滑坡点多达5584处,总面积为1433平方公里，而可能发生崩坍的陡坡地带有7400处。瑞士本世纪由地震引发的滑坡灾害,至少造成5000人死亡。美国七十年代滑塌灾害造成的经济损失,每年超过10亿美元。在滑坡别名为“走山”,称大规模的滑坡、崩坍为“山崩”,主要集中在西南山区和黄土高原,以川、云、陕、甘为甚[8]。滑坡、崩坍可以摧毁森林，切断道路，堵塞河流，破坏交通，甚至可以顷刻间覆灭整个村镇、厂矿,造成巨大的人员伤亡和经济损失。就每年经济损失数来说可以达到以百亿美元。所以在滑坡坍塌泥石流这方面的预防与治理尤为重要。2.2堰塞湖堰塞湖是指在一定的地质和地貌条件下，由于河谷岸坡在动力地质作用下迅速产生坍塌、滑坡、泥石流以及冰川、融雪活动产生的堆积物或火山喷发物等形成的自然堤坝横向阻塞山谷、河谷或河床，导致上游段壅水而形成的湖泊。地震发生时，地表破碎，从而会有大量的松散物质产生,暴雨又提供充足的水源和动力条件,在滑坡阻塞河道时,堰塞湖就会形成。地震引起的堰塞坝体是由不均质的、大小松紧程度不同的松散体速堆积形成,土体尚未固结。堆积体中还夹杂着巨石,直径从几十厘米到数米,更增加了坝体的不均质性。这些堰塞湖,一旦决口大量的水体会以超强的动力携带者大小不一的物质沿着地势，向低地冲去，从而造成严重的后果[9]。如果堰塞湖形成于河道上，堤坝决口时也会暴发洪水灾害，造成下游形成洪峰，造成不亚于地震破坏的结果。2.3水灾灾害地震水灾是指因地震造成的地形及水工建筑的破坏导致的洪水泛滥。还有另一类小型的水患，如震后喷沙冒水、蓄水池、水塔的破坏等，因单次灾害较小，为区别起见，称之为地震水害。地震水灾的危害是极其严重的，虽然世界上发生的地震水灾次数较少，但单次灾害的伤亡损失严重，有的要大于地震的直接灾害，因而引起人们的重视。地震水灾的形成原因多种多样。主要有以下几种成因：(1)地震滑坡、泥石流堵塞河流：强烈地震造成山崩、滑坡或泥石流，大量的岩石、泥土填入河谷，堆坝截流蓄水，淹没河谷两岸的城镇、村庄，土地。随着蓄水量增多，或遇余震时，即崩决，蓄水奔出，可造成下游的灾害。1786年四川康定7.5级地震、1933年8月四川迭溪7.5级地震的巨大水灾都属于此例[10]。类似的例子还有1950年8月西藏察隅8.5级大地震，崩塌、滑坡堵断河流形成湖泊，震后八天溃决，高达7米的巨浪淹没了上千个村庄，损失惨重。(2)地震滑坡、泥石流填入湖泊、水库：山区的湖泊，一般都几面环山，水库一般是利用山间谷地筑坝蓄水，湖、库周围坡度较大，蓄水后影响坡体稳定。地震时，周围山体容易引起滑坡。滑坡填入湖泊、水库，使水位上升，外流形成灾害[11]。(3)地震破坏水利工程建筑：有的水利工程建筑震前未设防或地震烈度超过设防烈度，有的水利工程建筑年久失修，地震时容易造成破坏形成水害。例如，新疆的伽师水库在1961年4月发生地震时，堤坝破裂造成了水灾。1970年1月云南通海7.8级地震，九度区的回龙水库坝面出现30多处裂缝，纵向裂缝长达100米，最大裂缝宽度达20厘米，横向裂缝长6-22米，缝宽5-15厘米，深度大于2米；因震时处于旱季，蓄水较少，震后及时抢修，才未造成灾害。(4)地面陷落注水地震时，由于构造运动或振动，断块下陷，地下洞穴或采空区塌陷，造成大面积陷落，当湖、海、河或地下水注入后即可成灾。例如，1605年7月13日海南岛琼山发生7.5级地震时，琼山附近海岸七十多个村庄被海淹没。1976年唐山地震时，天津市汉沽付庄全村沉陷2.6米，最深处达3米。村南池水大量流入村庄，水深可行船，严重影响村民的生活。除此之外还有地震破坏矿井涌水、地震海啸引起沿海水灾、地震破坏蓄水池、水塔、屋顶蓄水物等等。由此可见，地震水灾的危害也是极其巨大的。2.4社会混乱灾害地震发生后，居民区损失最为严重，尤其是城市地区[12]。城市是周围地区的政治、经济和文化中心,人口集中,工商业发达,极易产生较严重的地震次生灾害。因此,城市地震次生灾害是地震次生灾害最重要的方面。城市地震次生灾害主要有:火灾、毒气污染、细菌污染、放射性污染、“盲目避震”、和“玻璃雨”、“记忆毁灭”等灾害。对于城市地震次生灾害的防治，我们要了解每一项灾害发生的原因，它们的特点以及发生时人们的心理活动。（1）火灾是城市最主要的地震次生灾害，其成因主要有：①电器设施遭受损坏,例如线路断裂、设备或导线短路打出弧光而引起的火灾；②民用和工商业所用的火炉倒塌引起火灾；③石油类产品、酒类产品、火柴、弹药等易燃、易爆物质的爆炸或燃烧而发生的火灾；④烟囱破坏引起火灾；⑤高温高压生产工序由于震时的停电和停水而失去控制引起爆炸和燃烧；⑥化学品（剂）因震时容器或包装破坏产生化学作用而引起的火灾。（2）毒气污染、细菌污染和放射性污染气是城市潜在的次生灾害。主要是由于生产设备、储存容器的损坏和生产、使用时的失控而引起的。（3）“盲目避震”灾害是城市和人口密集地区的普遍灾害，其主要原因是人们缺乏地震知识,震时惊慌和不正确采取避震方法造成的。3成因分析虽然地震次生灾害的种类繁多，但是对于它的形成不外乎以下几种原因：3.1主震强烈,余震频繁地震在构造应力的作用下,长期积累的能量突然释放,使地壳岩层变形、断裂、错动,常常会造成滚石、山崩、滑坡、地裂缝、地面鼓包、地基沉陷、沙土液化、冒沙、冒水等地面破坏想象,使地表变得破碎不堪,震区生态环境遭到巨大破坏。主震造成的底层断裂,为余震频繁爆发提供了有力条件。余震一般规模和震级较主震小,发生次数多,再次使人员和建筑物遭到破坏,危害有时超过余震。主震和余震共同塑造了地表形态,提供了大量的松散物质,为诱发坡面地质灾害提供了物质来源[5]。3.2暴雨频发地震和余震产生的剧烈震动,大量山体破裂,部分地层出现松动和断裂,崩断作用极易发生,一旦出现强降水,次生地质灾害险情加剧。地震引发多出处裂缝,地球的热量大量释放出来时地面温度升高,蒸发强烈,地下水汽沿着裂缝进入空气中,这样在地面形成很强的上升气流,极易引起暴雨,诱发坡地地质灾害。3.3水循环发生变化地震后,地表结构、含水层结构以及地表覆被状况都发生了较大的变化。这些变化使降水和水流规律发生了变化,进而导致区域地表水-地下水系统平衡场和水循环规律发生较大改变。同时,地震堰塞湖的存在,不禁改变了原有的河道形态和山区河流水动力规律,而且流域内变化了的水循环体系会对河流两岸岩体的稳定性产生较大影响,进而导致一系列的次生灾害。4地震次生灾害的治理措施4.1对滑坡、坍塌和泥石流灾害的防治地震崩塌、滑坡和泥石流灾害分布广,工程治理困难。防治地震崩塌、滑坡和泥石流灾害应贯彻躲避和综合治理相结合的原则,以躲避为主。(1)长远对策保持山区生态平衡,合理科学采伐森林、开采矿藏，植树造林，广种草坡，防止水土流失。(2)震前对策①进行地震崩塌、滑坡和泥石流的勘测和调查,圈定危险区,制定防治规划；②对重要地段和建筑物(如水库堤坝、居民点)附近的具有危险性的滑坡、泥石流,应根据情况进行必要的工程治理；③对具有危险性的滑坡和泥石流要进行动态监测,密切注视其变化情况,尽可能作出预报；④根据动态监测情况，对不能工程治理而确属危险的滑坡、泥石流危害区内的居民点进行搬迁；⑥制定避难预案,包括制定紧急警报信号，确定避难场所和路线等。(3)灾害发生时的对策当崩塌、滑坡和泥石流灾害发生时，在危险区内的人员应垂直崩塌、滑坡和泥石流的前进方向逃跑。对于少量的滚石,来不及跑时,可躲在沟或坝下。(4)震后对策①立即对原确定的危险崩塌、滑坡和泥石流危险地带进行一次巡查，近期有危险的，要立即采取搬迁躲避措施；②在已发生灾害的地区,要抢救压埋人员。消除道路堵塞物,恢复交通，为救灾提供交通保障；③采取措施防治后发型崩塌、滑坡和泥石流灾害(其对策同震前对策)进行必要的工程治理；⑤在临震阶段,要派出人员对水库、湖泊、河流沿岸进行巡防，加强水位观测，及时掌握气象情况，如有危险情况，及时采取措施。4.2对堰塞湖灾害的防治地震引发的堰塞湖险情,对灾区居民的生命财产安全造成了极大了威胁。对高险情的堰塞湖要果断采取坝体爆破放水,以免溃坝酿成洪灾，引发更大损失。对于处于下游的居民要及时撤离，确保人员的安全。要及时疏通河道,以免发生堵塞，影响河流下游；还要防治坡面地质灾害的形，切断堰塞湖形成的物质来源。4.3对地震水灾的防治（1）震前对策①重大水利工程必须避开地质构造复杂的地区，特别是蠕滑断层；②在震区的各种水利设施必须按规定设防；③对预报区已有的水利设施应进行鉴定，并根据情况进行抗震加固；④对湖泊、水库、河流沿