強震會造成嚴重的地震災害,其中最常見的地震災害仍然是各種建築物的破壞,人員傷亡主要是房屋倒塌。特別是在大城市、大型工礦區等人口密集、房屋集中的地區,地震的破壞性和災害的嚴重程度往往更加突出。地震災害的特點是瞬間發生、災情嚴重、預測困難。
1)地震災害突發性強,兇猛,幾秒到幾十秒就能摧毀壹座城市。有時地震前沒有明顯的預警,以至於人們無法躲避,導致大規模的毀滅性災難。中國自1949以來,地震已造成27.4萬人死亡,76.5萬人受傷,居所有災害之首。同時,地震還造成600多萬間房屋倒塌,造成直接經濟損失數百億元。
2)地震成因的特殊性,使得臨震預測很不成熟。所以地震對人類的危害還是很大的。隨著科學技術的進步,人類已經能夠有效地監測、預測和預防許多其他的地質災害。然而,地震災害仍然處於監測階段,仍然無法準確有效地預測地震的發生,更不用說有效地減輕地震災害了。
3)地震不僅直接破壞建築物,造成人員傷亡,還不可避免地誘發多種次生災害。有時次生災害的嚴重程度大大超過地震災害本身造成的損失。
4)在地震災害過程中,有時沒有發生地震災害,這在其他地質災害中是很少見的。地震謠言引發災難的例子很多。現代通訊技術和媒體技術發達,有時可以放大地震謠言中的災情。
2.地震災害的破壞形式
根據地震災害與地面運動的密切關系和地震災害要素的構成,地震災害可分為原發性災害、次生災害和間接災害。地震的原生災害來源於地震的原始效應,是由地震引起的直接災害,如地震時房屋倒塌造成的人員傷亡,地震時噴砂、突水對農田的破壞等。地震次生災害壹般是指地震運動的過程和結果引起的災害,如地震砂土液化引起的地基破壞引起的建築物倒塌、地震引起的水庫潰壩引起的洪水、地震引起的邊坡巖土失穩引起的災害、地震海嘯引起的洪水等。地震間接災害又稱衍生災害,是地震對自然環境和人類社會長期影響的表現形式。比如地震降低了城市局部地區的地面標高,導致暴雨季節洪水泛濫,地震引發的疾病傳播,地震災區停產帶來的社會經濟影響,災區社會動蕩不安等等。可視為地震的衍生災害。
(1)地面運動
地面運動是由地震波在淺層和表層土中的傳播引起的。當強震(震級> 8.0)發生時,人們有時可以觀測到地面的波狀運動。地面運動是地震破壞的最初原因。地震地面運動的破壞形式有:
1)水體被破壞,導致海嘯和地面湧水。
2)土體破壞,導致砂土液化、淤泥觸變性、沈陷、地裂縫、崩塌、滑坡等。
3)巖體破壞,包括巖體破裂、崩塌、滑坡和地裂縫等。
4)地震構造力的直接破壞主要形成地震斷層、地裂縫等構造特征。
地面破壞與地震強度有關。當烈度較高時,地震的直接破壞明顯;強度低的時候,地表破壞的只是水土。
(2)斷裂和地面破裂
地震震裂地面的地方,建築經常開裂,道路中斷,管道斷裂等。斷層上和跨斷層的所有地貌都是交錯的,有時地面上會出現不同規模的地裂縫。統計表明,地震斷層只有在震級≥5.5時才會發生,尤其是震級大於6.5時。壹般來說,震級越大,地震斷層的破裂長度越長(Barbara W Murck等,1997)。
(3)余震
余震往往會加重地震災害。余震是主震後短時間內發生的小地震。比如1964阿拉斯加地震,4個月內記錄了1260次余震。9月21999日臺灣省南投縣發生裏氏7.6級地震後,共發生余震11790次,其中余震109次。
(4)火災
火災是壹種比地面運動造成的災害更大的次生地震效應。地面運動導致爐竈移動,煤氣管道破裂,輸電線路松弛,從而引發火災。地面運動還損壞了供水主管線,中斷了供水源,無法滅火。
(5)邊坡變形和破壞
在陡坡地,地震振動可能會引起表土滑動或陡壁坍塌等地質災害。阿拉斯加、加利福尼亞、伊朗、土耳其和中國都發生過地震滑坡和崩塌。房屋、道路和其他建築被迅速下滑的滑坡摧毀。
(6)砂土液化
在大多數大地震中都可以看到砂土液化。1964年美國阿拉斯加地震和日本新潟地震發生砂土液化。1976,中國唐山大地震時大面積噴水噴砂的現象也是由砂土液化引起的。
(7)地面標高變化
地震還會引起大範圍的地面高程變化,誘發地面沈降或巖溶塌陷。1976唐山大地震期間發生了多次巖溶塌陷。美國阿拉斯加1964地震造成科迪亞島至威廉王子海峽約1000km海岸線垂直位移。有的地方地面下沈超過2 m,有的地方地面垂直上升到11 m。
(8)海嘯
地震的另壹個次要影響是地震波,也稱為海嘯。水下地震是引發海嘯的主要原因。海嘯對太平洋海岸尤其有害(表9-4)。
表9-4世界上有歷史記錄以來的地震和海嘯
(根據Barbara W Murak等人,1997,有增補)
(9)洪水
洪水是地震的次生或間接災害。地震引發的地面沈降、水庫潰壩或海嘯都可能引發洪水。後兩者造成的洪水都是壹次性的,而地震誘發的地面沈降屬於永久性的地面高程降低,在雨季可能造成多次洪水,有時甚至會造成永久性積水。比如美國密西西比河的田納西壹側穿過了新馬德裏的裏爾弗特湖,這是在1811 ~ 1812之間的壹系列地震中,地面沈降引起的洪水形成的。