地震是一种危及人民生命财产安全、破坏性极大的突发性自然灾害,尤其是在人口密集,政治、经济、工业和科学技术发达的城市和地区,造成的损失更加惨重。
一、地震基本常识
地震是一种自然现象。当地下某处岩层突然破裂,或因局部岩层塌陷、火山喷发等发出振动,并以波的形式传到地表引起地面的颠簸和摇晃,这种地面运动称为地震。据统计世界上每年发生地震约500万次,其中绝大多数(约99%)地震强度很小,人们能直接感到的只有约5万次。像1976年河北唐山大地震全球平均每年只有约18次。实际情况表明地震越大,发生的次数越少。
1.震源震中
震源:地球内部发生地震的地方。震源在地表的投影称为震中。
“震中距”地面上任何一个地方到震中的距离。震中附近的地区称为震中区。
“极震区”强烈地震时破坏最严重的地区。
“震源深度”:震源到震中的距离。
按震源深度可分三级:
(1)浅源地震:震源深度在60千米以内。
(2)中源地震:震源深度在60-300千米。
(3)深源地震:震源深度超过300千米。
2.震级与烈度
(1)地震震级:是表示地震本身强度大小的等级,用符号M表示。其数值是根据地震仪记录的地震波图来确定的。它与震源释放的能量有关,震源释放的能量越多,震级越大。
不同震级所释放的能量表
震级 | 能量/焦耳 | 震级 | 能量/焦耳 |
0 | 6.3×104 | 5 | 2×1012 |
防盗门锁1 | 2×106 | 6 | 6.3×1013 |
2 | 6.3×107 | 7 | 2×1015 |
2.5 | 3.35×108 | 8 | 6.3×1016 |
3 | 2×109 | 8.5 | 3.55×1017 |
4 | 6.3×1010 | 8.9 | 1.4×1018 |
(2)地震烈度:是地震对地面及各种建筑物造成的影响和破坏程度。它与震级大小、所在地与震中的距离以及岩土性质有关。我国地震工作者制定了统一的地震烈度表,根据破坏程度分为12级。它是1980年由国家地震局颁布实施的。
地震烈度表
(参阅——“城市防灾工程”P120~124)
(3)震级与烈度的联系和区别
震级与烈度是两个不同的概念,如果把地震作一次爆炸,则的药量比作震级,那么对不同地点的破坏程度就好比烈度。据统计对于浅源地震、震级和震中烈度有相对应的关系如下表。
震级和震中烈度的对应关系
震级 | 3级以下 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 8级以上 |
震中烈度 | 1~2 | 3 | 3~5 | 6~7 | 7~8 | 9~10 | 11 | 12 |
3.地震波与地震观测
(1)地震波:地震引起的振动是以波的形式从震源向各个方向传播,这种波就是地震波。地震波是一种弹性波,它包含体波和面波。
①体波:体波是在地球内部传播的波,包含纵波和横波。纵波比横波传播速度快,在地震观测仪器的记录图上,纵波要先于横波到达。通常把纵波称作ρ波(初波),把横波称作s波(次波)。在地表面纵波的感觉是上下动,而横波的感觉是水平动。
②面波:面波(L波)是沿地球表面传播的波,它是体波经地层界面多次反射形成的次生波,包含瑞雷波(R波)和洛夫波。瑞雷波传播时,质点在波的传播方向和自由面(地表面)法向组成的平面内作椭圆运动,而与该平面垂直的水平方向没有振动,在地面呈滚动形式。洛夫波只在与传播方向相垂直的水平方向振动,在地面上呈蛇形运动形式。
面波的速度比体波的速度小,振幅比体波大。当横波和面波到达地面时,地面振动最猛烈,在地表引起的破坏力主要是横波的水平振动。
(2)地震观测:观测记录地震的仪器称为地震仪,它把地面运动放大几十倍记录下来。早在
公元132年(东汉时期),我国古代科学家张衡创造了世界上第一台记录地震的仪器——“候风地动仪”。并于138年第一次成功地观测到甘肃发生了一次地震。
近代地震仪一般由拾震器、放大器和记录装置三部分组成。根据使用要求不同有微震仪和强震仪两种。地震仪可准确地测出地震发生的时间、震级和震源位置。
4.地震类型、成因及破坏作用。
从地震、地质和其他资料证明造成地震的原因很多,按其成因可分为:构造地震、火山地震、陷落地震三种主要类型。此外还有水库地震、爆炸地震、油田注水地震等类型。
(1)类型:
构造地震:由于地壳运动产生自然力推挤地壳岩层,岩层薄弱部位突然发生断裂、错动,这种在构造变动中引起的地震称为构造地震。构造地震约占地震总数的90%左右,就地震灾害而言,其破坏性最大,影响范围最广。
火山地震:由于火山爆发,岩浆猛烈冲击地面时引起的地面振动称为火山地震。火山地震影响范围较小,不会造成大面积的破坏和人畜伤亡。火山地震约占地震总数的7%。
陷落地震:地表或地下岩层因洞穴大规模陷落和崩塌时引起的地震称为陷落地震。洞穴主要有石灰岩溶洞和矿山采空区。
水库地震:水库地震是因水库蓄水而诱发的地震。诱发地震的原因有两方面:一是水的重量,巨大的水体对水库基岩增大荷载;二是水对地层和断裂处的物理、化学作用。
爆炸地震:指工业大爆破或地下核实验所激发的地震。这种地震一般震级较小,影响范围仅几十公里。
油田注水地震:在油田的开采中,广泛利用人工注水驱动工艺,从而产生油田注水诱发地震。其机理类似于水库诱发地震,水的注入使岩石产生水饱和,从而降低岩石的抗剪强度,因此诱发地震。
(2)地震对建筑物的破坏作用
①地震力引起的破坏作用
地震时,地震波使地面突然来回颠晃。建筑物受到惯性力的反复作用。因地震产生的惯性
力称为地震力。地震力越大,地面晃动就越厉害,如果建筑物经不住地震力的作用,轻者震裂,重者倒塌。建筑物不但受到水平方向的震动力,同时也受到上、下作用的地震力。
②地面变形引起的破坏作用。
大地震发生时,高烈度区(8度以上)的地面强烈变形产生不均匀的局部隆起、陷落和地裂缝。甚至出现新的断裂、错动、山崩、滑坡等,从而使其附近的房屋、道路、桥梁、水坝等建筑物遭到破坏。
③地基丧失支承能力引起的破坏作用。由于地震时地面的剧烈震动,有些建筑物的地基会丧失它原有的支承能力,导至建筑物倾倒。
上述各种破坏作用,特别是在极震区及附近的高烈度区,几种作用叠加在一起,从而加剧建筑物的破坏。
地震对建筑物的破坏程度由地震烈度来衡量。一般而言,地震烈度在5度和5度以下对建筑物影响不大;6度时质量较差的民房会有破坏,个别会有倒塌;7度时,老旧房屋多数会破坏,少数倒塌,质量好的新房少数会破坏;8度时,大部分房屋遭破坏、局部倒塌;9度时
大多数房屋遭受严重破坏和倒塌,10度和10度以上时,房屋严重破坏普遍倒塌,造成巨大的自然灾害。
5.地震灾害:
中国地震特点:分布广、频度高、强度大、震源浅四大特点。
(1)地震灾害的特点:从地震灾的致灾害过程、成灾种类、灾害分布和灾害预防几方面,考虑有以下特点:
初二数学期末试卷①突发性致灾:大地震发生的十几秒到几十秒过程可将一座百万人口城市夷为平地,造成上百万人死亡,数百万、上千万人口受灾,大面积建筑物和工程设施摧毁,生产停顿、社会瘫痪、城市功能消失。
②地震灾害是立体灾害:地震灾害除了可造成大量人员死伤外,还会伴有其它灾害如:火灾、水灾、毒气、放射性辐射、各种污染、滑坡、泥石流、建筑物、工程设倒塌、生命线工程被毁、计算机系统失去记忆、交通通讯中断、停工、停产、社会恐慌混乱、疾病和瘟疫流行等。总之地震灾害是综合性灾害,是伤害社会整体功能的灾害。
③地震灾害是灾之首,地震灾害是立体灾害,伤亡多、损失大破坏严重。
全球和中国地震灾害死亡人数对照表
时间 | 死亡千人以 上地震次数 | 死亡总人数 | 中国占全 球的百分比 | ||
全球 | 中国 | 全球 | 中国 | ||
1700-1900 (200年间) | 106次 | 25 | 160万 | 35万 | ≈22% |
1900-1995 95年间 | 623 | 31 | 104万 | 55万 | ≈53% |
④地震灾害分布广,影响范围大,5级地震有感半径为150千米,7级地震有感半径400千米,8级地震有感半径600千米。例1978年唐山7 8级地震波及整个华北地区,千里之外的陕西、安徽、黑龙江都有震感。
⑤地震灾害的预测、预防难度大。
⑥中国地震灾害具有频度高、强度大、分布广特点。1949-1982年中国地震损害损失表
≥5级地震次数 | 造成损失的 地震次数 | 死亡人数 | 刀豆土豆的做法倒塌房屋数 | 死亡牲畜数 |
797次 | 90次 | 272592人 | 643.8万间 | 10.7万头 |
致残人数 223923人 | ||||
(2)红烧鸡翅的做法大全地震的直接灾害、次生灾害、间接灾害。
①直接灾害:建筑设施的破坏山崩、滑坡、泥石流、地裂、地陷、地鼓包、喷砂、冒水、砂土液化、海啸、湖震、堤坝崩塌、可燃性气体逸出、火球、电磁辐射等。
②次生灾害:火灾、水灾、有毒容器破坏后毒气、毒液、放射性物质等溢出、冻灾、地震瘟疫、城市“玻璃雨”、信息储存系统记忆消失、社会功能瓦解、社会经济瘫痪、社会恐震心理症,甚至政权更迭。
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③间接灾害:间接灾害是在地震次生灾害基础上发生的灾害,它是由于救灾不力、处理不当或心理障碍没消除而派出的灾害又称诱发灾害,如堤坝溃决的水灾、地震谣言、避震荒、地震饥荒等。
二、地震的前兆和预报
地震前自然界出现的与地震发生有关的异常现象叫地震前兆。
地震前兆可分宏观前兆和微观前兆。
通过人的听觉、视觉、味觉、嗅觉等能直接感受到的自然界与地震有关的异常现象,叫宏观前兆,如:地下水异常变化。动物习性异常反应、地声、地光、火球等。
通过仪器才能测量到的自然界与地震有关的异常现象叫微观前兆。如:小地震活动、地壳变形、地磁、地电、重力、地应力变化、地下水中氡的含量及其它化学成分变化、地震波速度变化等。
地震预测所面临的主要困难是观测。迄今为止,人们对地球内部结构、震源过程和地形变世界上最大的狗
观测的分辨率仍然很低。因此对于地震现象的认识还很不够。对于地球内部结构观测的分辨率有限,使我们无法确切知道产生地震的环境条件是什么。对于震源的观测更有限,使我们无法详细了解地震的发生过程。
从地震前兆研究的角度说,对震源的观测分辨率有限,使我们无法给出一个完善的地震分类,从而给地震预测方法的检验带来结构上的缺陷。目前我们对“地”形变还无法实现高密度的连续观测。这种限制一方面妨碍了我们检验在地震前是否存在可以检测到的形变前兆,而更重要的是这种限制也使我们对“慢地震”在地震的地球动力学中的地位缺乏清晰的认识。我们对板内地震的认识还不像对板缘地震认识的那样清楚。一个主要的原因是我们对大陆动力学了解不够,而大陆动力学最突出的问题仍是观测。
“上天有路,入地无门”这是不容争辨的事实,它给地震观测带来根本性的困难,也就注定了解决地震预测问题的长期性、艰难性。
当今世界上,包括中国在内,地震预测、预报还只是一种经验性的,统计意义上的预测、预报,要实现真正的科学预报,不是不可能,但要有漫长的路要走,要花几代人、甚至几十代人的代价才可能解决。
我国的地震预报,全国性的地震长、中期预报由国务院发布。省、自治区、直辖市、行政区域内的长、中期预报、短期预报和临震预报,由省、自治区、直辖市人民政府发布。任何单位和个人不得向社会散布地震预报意见和地震意见的评审结果,否则都视为违法。
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