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嵇少丞 嵇少丞
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旅加华人地质学教授的科普博客,加拿大蒙特利尔大学工学院教授
可笑的地震烈度划分
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可笑的地震烈度划分
嵇少丞
地震的矩震级是目前国际上通用的对地震大小的度量，是地震台网的仪器测量的结果。一次地震仅有一个震级，反映地震过程中断层释放能量的大小，不能随意改动。
然而，地震烈度却系一次地震发生后对某一地区地面破坏特别是建筑物破坏程度的度量，受很多很多自然因素与人为因素影响。所以，地震烈度人们对震害宏观现象相对主观的评估而非仪器测量。大家只要看一下“地震烈度表”就会一目了然。
中国地震烈度划分
烈度
在地面上人的感觉
房屋震害程度
震害
现象
Ⅰ
无感
Ⅱ
室内个别静止中人有感觉
Ⅲ
室内少数静止中人有感觉
门、窗轻微作响
Ⅳ
室内多数人、室外少数人有感觉,少数人梦中惊醒
门、窗作响
Ⅴ
室内普遍、室外多数人有感觉,多数人梦中惊醒
门窗、屋顶、屋架颤动作响,灰土掉落,抹灰出现微细裂缝,有檐瓦掉落,个别屋顶烟囱掉砖
Ⅵ
多数人站立不稳,少数人惊逃户外
损坏——墙体出现裂缝,檐瓦掉落,少数屋顶烟囱裂缝、掉落
Ⅶ
大多数人惊逃户外,骑自行车的人有感觉,行驶中的汽车驾乘人员有感觉
轻度破坏——局部
破坏,开裂,小修或
不需要修理可继续
使用
Ⅷ
多数人遥晃颠簸,行走困难
中等破坏——结构破坏,需要修复才能使用
Ⅸ
行动的人摔倒
严重破坏——结构严重破坏,局部倒塌,修复困难
Ⅹ
骑自行车的人会摔倒,处不稳状态的人会摔离原地,有抛起感
大多数倒塌
Ⅺ
普遍倒塌
Ⅻ
烈度
影响
1(I) 度
无感觉。只有
仪器能观察到。
2(II) 度
在完全静止的情况下，少部分人有感觉。
3(III) 度
大部分室内的人感觉到震动，很多人意识不到是地震。
4(IV) 度
连室外的人也感觉到震动；家中较小的饰物开始摇晃，但不造成破坏。
5(V) 度
几乎所有人都有感觉；睡者惊醒，牲畜不宁，摆钟停摆，不稳定的物件可能倾翻。
6(VI) 度
很多人慌张逃跑，走路摇晃；玻璃破碎，书籍或摆设从书架掉下，家具移动或翻倒，破坏轻微。
7(VII) 度
站立困难。家具损坏。
未加固，建筑材料差的
建筑物出现裂缝，甚至毁坏。开车中的人可以察觉。
8(VIII) 度
烟囱、纪念碑、塔、墙倒塌，重型家具移动。
未周密考虑抵抗外力的建筑物遭受某种损坏，部分严重损毁。水平方向抗力弱的建筑物倒塌。破坏力强。
9(IX) 度
人民普遍恐慌。
未周密考虑抵抗外力类建筑物随时倒塌。
建筑物可能脱离地基。
10(X) 度
一些木造建筑物毁坏，大多数建筑物连同
地基毁坏。
铁路轨道轻微弯曲。
11(XI) 度
只有少数建筑物尚未倒塌。
铁路轨道明显弯曲，地下管道完全不能使用，地面有很多裂缝、大规模滑坡、山崩，地表断裂。
12(XII) 度
所有建筑物遭受毁灭性破坏，动植物普遍灭绝。
天崩地裂，视线扭曲，地貌完全改观。
地壳呈波浪状剧烈抖动，甚至形成大峡谷，物体被抛入空中。
例如，“4度的地震：室内多数人、室外少数人有感觉,少数人梦中惊醒，门窗作响”。1994年1月17日美国加州发生6.7级北岭地震，人们惊慌失措，从楼里往外跑，但是南加州大学医院的两栋大楼里，人们却没有任何感觉，继续工作，靠窗口的人看到楼外的人们慌张奔跑还感到迷惑不解呢。原来，这两栋大楼建筑时采用了基底隔震技术，基底安装了隔震垫。采用了抗震技术建筑内的人，感觉不到地震，要是由他们给出的地震烈度肯定就很低。
再例如，“9度的地震：房屋严重破坏——结构严重破坏,局部倒塌, 修复困难”； “大多数房屋严重破坏，墙体龟裂，局部坍塌，复修困难。九度区东北自芦山县太平镇、宝盛乡以北，西南至芦阳镇向阳村，长半轴为11.5公里，短半轴为5.5公里，面积208平方公里。”大家知道，地震中房屋是否严重破坏主要与其建筑质量有关。本人在汶川地震灾区调查时发现，同一个小区的建筑，建筑质量好的几乎没有重大破坏，而豆腐渣工程则发生粉碎性垮塌。例如，北川第一中学位于北川县城边1千米的一个山坳中，全校原有师生2900多人。5.12地震中，北川一中两栋1995年建的教学楼轰然倒塌，1500多师生埋在废墟里，救命的哀呼声从水泥块隙里传出，那声音甚是凄厉与悲惨，废墟外的家长们面对沉重的钢筋水泥柱梁，没有千斤顶，只能徒手扒着废墟，无能为力实施快速救援，亲眼看着自己的孩子被钢筋刺穿身体，鲜血染黑了他们下方的楼板，手里还紧握写字笔，头边还压着打开的书，可是他们永远也不可能读完这些书了，太残酷了。救援人员扒开废墟，拔出一具具惨不能睹的孩子尸体，有的被砸烂了头，有的断了手或腿。后来救援的武警和解放军来了，无数家长在警戒线外面等待自己孩子从废墟中被救援的消息，每一秒都悠长得仿佛像几个世纪。教学楼周围几米远的其他楼房，包括那栋60年代的砖混结构的老红楼都没有倒塌。全校823名学生和40名老师在地震中遇难，120多名学生严重伤残（凤凰卫视出版中心，2008）。高一（2）班69个学生仅15个被救活，其余的被房梁砸死、被楼板压碎、被瓦砾和落土活活窒息而亡。遇难学生的家长们说，那两栋经地震一晃就粉碎性倒塌的教学楼有严重的工程质量问题。有人称，学校的建筑因为框架宽阔，抗震性能就差些。有专家反驳说：教室的框架再宽还宽过绵阳市的九州体育馆吗？该馆呈椭圆形，其长轴165米，短轴105米，总面积2.4万平方米，构造按7度抗震设计建筑的，2004年5月施工，2005年10月竣工。地震中毫发无损，地震后馆内安置了4万多避难灾民。
同样是一次7级左右的地震，在美国、日本等国家，一般只会死几个到几十人，因为他们把抗震设防落实到实际行动中，做到建筑设计有人审，建筑材料有保证，施工质量有核查，绝大多数建筑甚至毫发无损；而在经济落后、人口稠密的发展中国家或虽然经济发达但是腐败豆腐渣工程普遍的国家，甚至会导致几百甚至几千人、上万人死亡。由此可见，利用现有的地震烈度划分，同一个震级的地震发生在不同的国家其地震烈度非常不一样，在那些不重视建筑抗震质量与腐败豆腐渣工程的国家或地区，地震烈度永远最高。
除此之外，影响地震烈度大小的因素还有：
1.震级，这是主要因素。
2.震源深度，正如皇帝67岁那一年（即1721年）所说：“深则震动虽微，而所及者广；浅则震动虽大，而所及者近。广者千里而遥，近者百十里而止。由太平洋板块在日本海沟向西深俯冲形成的深源(>300 千米)地震在中国仅分布在吉林省珲春－汪清一带，这些深源地震对地面工程建筑破坏性不大。在中国大陆内部发生的地震基本上都属于浅源地震（<60-70km），绝大多数破坏性地震的震源深度15-25 公里。
3.与发震断裂的距离而不是震中的距离。有人把地震烈度的分布画成一系列的同心圆，越向外地震烈度越低，这是错误的。事实上，等地震烈度近乎呈椭圆形的，长轴平行于发震断裂。例如，2008年5.12大地震，龙门山前山断裂特别是龙门山中央断裂贯穿的城镇和村庄才是极震区——真正的重灾区，那里的房屋倒塌70%~80%以上。2013年4.20芦山地震烈度7度区，灾后重建的建筑不能按7度设防，因为下次地震，发震断层变了，震中变了、震级变了，可能变成10或11度区呢。地震像撕布，波源是沿着发震破裂带走着的。断裂带越长，撕的时间越长，地震持续时间越长，震级越高。传统认定一次地震只要一个极震区，极震区的几何中心就是地震的宏观震中。5.12大地震从南到北共有4个极震区，这明显地与传统的定义不同。传统的定义即地震点模型，假说地震的能量从一个点向外释放，而5.12地震的能量是从四个点向外释放的，这四个点处于同一个断裂面。所以，5.12地震的宏观震中实际上是一条延长近270千米断断续续的窄带。把5.12大地震的极震区误解为以地震仪测定的微观震中点为圆心的一个同心圆，客观上影响人们对灾区总体的认识。例如，5.12大地震后救援的大部队在开始时均往映秀集积，救灾物资和大型工具也都运往映秀附近，而对北川、青川、乃至甘肃文县的地震灾情严重估计不足，一定程度上影响了抗震救灾的效率和效果（李志强等，2008）。
4.地震烈度与地壳-地幔的热结构有很大关系，地壳-地幔越热或含水量多（例如，滇西），地震波越是衰减得厉害，地震波的振幅在短距离内衰减很多。加拿大地盾、华北地台与杨子地台内，地壳-地幔的地热梯度低，有利于地震传播。
5.地震烈度与地形地貌有关。地势起伏大、山坡陡峭的山区（例如，龙门山），地震必然会造成山崩、滑坡、塌方、泥石流等次生地质灾害，加重震害的估算。
6.地震烈度与地下地质结构特别是地下水位有关。若城镇建在松散沉积物包括古河道、古湖泊相的沉积物、流沙土以及人工回填土之上，加之地下水位高，沙土液化势必造成房屋倾斜、破坏、倒塌。这类松散沉积物空隙度大，内含饱和水，具触变性。在静态情况下，水饱和的沉积物尚具有一定的稳定性，但在动态情况下，例如地震波晃动下，这种水饱和的松散沉积物瞬刻失去稳定性，呈现出液态的物理性质，即发生沙土液化，使得坐落其上的建筑物在流沙中不均匀下沉，造成建筑物倾倒而彻底摧毁。这就是建筑学上所说的场地效应和地基失效。曲山镇就是坐落在松散沉积物之上的北川县县城，这也是北川县城遭到毁灭性破坏的重要原因之一。无数事实证明，直接建在坚固基岩上的房屋更耐震。唐山地震中唯一仅存的两座古庙，就是因建在坚固基岩上而得以大难不毁。另外，一些房屋坐落在河岸边，地震振动使地基连同房屋倾倒或坠落河底。所以，灾后重建中住房选址一定要远离河岸和不稳定的边坡。这方面，国外也有不少经验教训。1985年9月19日墨西哥海岸连续发生8.1级和7.6级两次强烈地震，造成西部太平洋沿岸4个州和离震中约400 千米的首都墨西哥城近万幢高层楼房倒塌，近40,000人死亡。墨西哥城的老城和商业区的主要办公楼和宾馆全部倒塌。震后调查表明，墨西哥城建造在古湖泊相沉积之上，地面震动导致地基失效而建筑物倒塌。1989年10月17日美国加州洛玛普里艾塔发生7.1级地震，由于震区的建筑物总体抗震能力较好，建筑物破坏并不严重，但是，在靠近旧金山湾附近，由于多是人工回填土，建筑物多遭破坏，包括多座高速公路立交桥坍塌。2001年1月26日印度古吉拉特邦发生7.9级强烈地震，导致16,480人死亡，约15万人受伤。这次地震几乎摧毁了该邦首府库奇镇所有的建筑物，因库奇镇正好建筑在印度河的古河道上。
结论：（1）地震的矩震级是目前国际上通用的对地震大小的度量，是地震台网的仪器测量的结果。一次地震仅有一个震级，客观反映地震过程中断层释放能量的大小，不能随意改动。（2）地震烈度仅是系一次地震发生后对某一地区地面破坏特别是建筑物破坏程度的度量，受众多自然因素与人为因素的影响，在一些地区甚至被严重歪曲。地震烈度仅是人们对震害宏观现象相对主观的评估而非仪器测量。一些别有用心的人不是利用“压力差”就是利用歪曲的“地震烈度”为6.6级地震中震塌的豆腐渣工程开脱罪责。应该有一种铁的制度，让那些先行贿有关官员获取建筑项目、然后偷工减料的建筑承包商们以及为他们做吹鼓手的伪专家伪学者永远不能逍遥法外。1999年8月17日土耳其7.4级地震之后，土耳其警方逮捕了多名建筑承包商和政府官员，经审判都被判了刑。之后，在土耳其出台的《赦免法》中明文规定，“不得把已经判刑的偷工减料的不法建筑承包商列入可赦免的范围之内”。这样的做法可不可以引进到中国来？
四川芦山7.0级地震烈度图发布
昨天（4月25日），中国地震局发布了四川芦山“4·20”7.0级强烈地震烈度图。此次地震的最大烈度为9度，等震线长轴呈北东走向分布，6度区及以上总面积为18682平方公里。
备注
九度
大多数房屋严重破坏，墙体龟裂，局部坍塌，复修困难
九度区东北自芦山县太平镇、宝盛乡以北，西南至芦阳镇向阳村，长半轴为11.5公里，短半轴为5.5公里，面积208平方公里。
八度
大多数房屋中等破坏，结构受损，需要修理
八度区东北自芦山县宝盛乡漆树坪村，西南至天全县兴业乡，西北自宝兴县灵关镇，东南至名山城区，长半轴为29公里，短半轴为17.5公里，面积1418平方公里。
七度
大多数房屋轻度破坏，局部开裂，但不妨碍使用
七度区东北自芦山县大川镇，西南至荥经县严道镇岗山村，西北自天全县紫石乡，东南至洪雅县汉王乡，长半轴为56公里，短半轴为33公里，面积4029平方公里。
六度
大多数房屋个别砖瓦掉落、墙体微细裂缝
六度区东北自大邑县新场镇李家山村，西南至甘洛县两河乡，西北自泸定县岚安乡，东南至丹棱县杨场镇，长半轴为95公里，短半轴为64公里，面积13027平方公里。
2013年4月20日，四川省雅安市芦山县发生7.0级强烈地震，截至25日12时，共造成196人死亡，11470人受伤。地震发生后，中国地震局调集地震系统300多名技术人员组成现场应急工作队,在地震灾区开展灾害调查评估工作，对21个县（市、区）的房屋建筑、生命线工程、工矿企业等进行了现场调查，对360个调查点和231个抽样点进行了灾害调查。
目前，综合现场调查、遥感震害解译、强震观测记录等资料，已编制完成地震烈度图，现予发布。
地震烈度图说明：
此次地震的最大烈度为Ⅸ度，等震线长轴呈北东走向分布，Ⅵ度区及以上总面积为18682平方公里。
Ⅸ度区东北自芦山县太平镇、宝盛乡以北，西南至芦阳镇向阳村，长半轴为11.5公里，短半轴为5.5公里，面积208平方公里。
Ⅷ度区东北自芦山县宝盛乡漆树坪村，西南至天全县兴业乡，西北自宝兴县灵关镇，东南至名山城区，长半轴为29公里，短半轴为17.5公里，面积1418平方公里。
Ⅶ度区东北自芦山县大川镇，西南至荥经县严道镇岗山村，西北自天全县紫石乡，东南至洪雅县汉王乡，长半轴为56公里，短半轴为33公里，面积4029平方公里。
Ⅵ度区东北自大邑县新场镇李家山村，西南至甘洛县两河乡，西北自泸定县岚安乡，东南至丹棱县杨场镇，长半轴为95公里，短半轴为64公里，面积13027平方公里。
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