中日两国科学家就地震减灾防灾论剑成都
“地震发生之后的6个小时,温家宝总理亲赴现场在一线指挥,国家领导人给予中国普通民众的鼓舞力量是非常宝贵的。”增子宏说:“两国民众在大震灾中有过痛苦的记忆,双方在抗震救灾领域应该有可期的合作。虽然双方在这一领域的相互了解还不深,但是通过这次会议,两国学界迈出了第一步,这是一个良好的开端。”
今夜,枕着地震入眠
2008年10月10日,这已经是成都枕着地震入眠的第151个夜晚。据地震台网测定,凌晨0点29分,四川省自贡市大安区、内江市威远县交界发生4.1 级地震,成都等地有震感。
从那个被历史永久性铭记的时刻开始,成都已经历了大小上百次有感余震。4.1级,这在四川人看来,实在有些微不足道——住在成都科华苑宾馆里的20多位日本地震专家同样是在第二天的报纸上看到余震的消息——在成都,似乎没有太多的人对这次余震在意。
日本是一个地震多发的国家,多年生命和鲜血得出的教训和经验,促使其防灾工作也做得比较周密和扎实。以高科技为支撑,日本已基本建立了一套地震防灾的应急体系,如建立了防灾系统的中枢——中央防灾无线网络体系,日本47个都、道、府、县设置的抗灾指挥部,都可以通过紧急联络用的线路确保电话或传真的畅通;以及建立包括利用卫星通信等先进科技手段的防震观测、警报系统等。
代表了日本地震学和砂防学界最高水平的专家组团,亲赴四川震区,与中国地震学家和山地灾害学家直接交流对话,这在两国历史上,都是值得记录的第一次。
汶川地震后的6月10日,中科院和日本产业技术综合研究所联合举办的第三届中日科技高层圆桌会议在苏州召开。中科院院长路甬祥、日本原文部大臣有马朗人、日本产业技术综合研究所理事长吉川弘之等参加了这次会议。路甬祥再次向日本政府、日本人民和日本科学家对四川地震表达的诚挚同情和提供的宝贵援助表示感谢,并倡议双方通过科技创新与合作,进一步认识自然、适应自然,提升自然灾害预警、防灾减灾、救助和恢复重建的能力。吉川弘之先生介绍说,日本产业技术综合研究所早在19世纪80年代就成立了地质调查所,在地震预测和灾后重建等方面开展了许多研究,并和中国国家地震局等单位长期保持了合作关系。他表示,日方愿意继续同中国科学家加强在应对地震等自然灾害对策方面的交流与合作。
在中日科技高层圆桌会议之后,中日两国相关部门就如何促进双边地震防灾减灾合作进行了协商,并促成了中日地震减灾防灾学术研讨会10月9日至10月11日在四川的召开。
地震,5月祭
得益于中科院国际合作局和山地灾害与环境研究所的具体支持和促成,10月9日,《科学时报》记者随同中国和日本的专家团一行30多人,亲历了震后5个月的“前山断层带”。
汶川强震祸起龙门山断裂带,沿青藏高原东部,从南西向北东走向展开,分布着3条断裂带——汶川—茂汶龙门山后山断裂带;映秀—北川龙门山中央主断裂带;都江堰—安县龙门山山前断裂带。
中央主断裂带横穿震中的映秀、北川。无法抗拒的巨大地震破坏力倾覆了脆弱的山城。5个月过去,映秀和北川又开始经历另一场近乎残酷的考验——9月底,四川遭遇了一场百年一遇的雷暴雨,成都18个小时内遭遇2万多次雷电袭击,平均每3秒钟就有1次;通往重灾区的道路再次经历一次次泥石流的阻击。
“地震引发的次生山地灾害是大范围的,危害巨大,均为历史罕见。”中科院水利部成都山地灾害与环境研究所(简称山地所)研究员何思明如是说。何思明是在地震发生后第一批去灾区现场考察的人员之一。他指出:在地震往复荷载作用下,导致岩土体结构损伤累积和裂纹的萌生与演化,直接诱发了大量的崩塌、滑坡等次生山地灾害,并以中断交通、砸毁车辆、掩埋乡镇、阻断河流等成灾方式危害灾区人民的生命财产安全,给灾区抗震救灾和灾后重建带来了巨大的困难,不仅加重了灾害本身,而且阻碍了救援队伍和工程机械进入灾区,严重延缓了救援进度。大量的崩塌和滑坡活动为泥石流形成提供了丰富的固体物质来源,在高强度降水情况下,发生大规模的泥石流灾害风险明显加大了。
由于新的崩塌严重堵塞了道路,专家团只好改变考察路线,最终选择了“都江堰——虹口——紫坪埔”一线。川西盘山路上,一面是碎石裸露的高峻山体,一面是水流湍急的深切河谷;路上随处可见山上滚落的巨大落石和正在作业的挖掘机;在一些高危路段,司机一方面既要机智地观察山体上有没有飞石滚落,另一方面还要尽可能快速驱车通过。
虹口镇深溪沟,原先著名的川西农家旅游景点,地震前靠种植猕猴桃、冷水鱼养殖等,村民的收入都不错。以旅游为主的农家乐,更是虹口的品牌。
如今这里被前山断层带横穿而过,断层过处,山体塌陷,房屋倾塌,桥梁断裂。其中一处地面陷落达6米——日本阪神大地震的时候地面陷落最深也就2至3米。“断层现场错动高达5至6米,这么大的错位,在日本历史上仅仅在1901年浓尾地震时才有过记录,我们从来没有到现场看过,很震惊!”日本防灾研究院理事长冈田义光告诉本报记者。
记者跟随中日专家徒步进村,目之所及,房屋尽毁,所有的大门都开着,所有的窗户都没关,绳子上还晾着衣服,灶台上还有淘洗好的蔬菜,还有一些人守在这里。
林国泰的家就坐落一个地震断层上,地震前他们和村里的其他人家一样,以经营农家乐和种地为生。地震发生的那一瞬间,所幸他和家人都在地里干活儿,没有伤亡,只是他们去年刚刚盖好的两层楼房完全倾塌。“地震过后,房子下面一半的地基都塌下去五六米,房子的一半就悬空了。过了一个月,这个房子终于塌了下去。”林国泰说这话的时候表情平静。现在他和家人守着塌陷的房子在旁边搭起帐篷,不愿意搬进政府搭建的临时居所。“我们的家在这里,地在这里,所有的东西也都在这里,我们还要干活儿,还要生活。”
很难用某一个标准概括都江堰这个县级市在汶川地震中的损失。就伤亡人员而言,都江堰显然低于汶川、北川、青川等重灾区。可就经济层面而言,根据官方公布的数字,2007年都江堰的GDP达到100个亿。这个数字几乎可以抵得上整个阿坝州和10个北川县。作为一个以旅游业为龙头的城市,地震给都江堰的打击,远远不止那些看得见的危房。
记者在都江堰景区看见,这里大部分的宾馆和餐厅都处于停业状态。所幸,除了“鱼嘴”出现开裂、石碑损毁外,举世关注的都江堰水利工程在地震中未受多大损伤。这项应用至今的著名工程再次经受住考验。不过,供奉着李冰父子的、与都江堰水利工程一起申报“国宝”的二王庙,在地震中却出现基础沉降和大面积倒塌。这也是这座兴建于民国时期的建筑在地震中遭受的最大破坏。
紫坪埔,这个地名在“后地震时期”频现报端,源于紫坪埔大型水库。这座水库究竟对这场大震有着怎样的影响,地震又给它带来了多大程度上的破坏,这些问题都尚无定论。
当地流传这样一个传说:当时有几个人正在水库边上钓鱼,大震发生时,水库水面忽然急剧下降,深达几十米,就像所有的水忽然消失了一样,然后又急剧升高,掀起一堵水墙,朝岸边的人卷砸下来,当场就有几人被卷入水墙,再也没有上来。
目前,在紫坪埔水库的坝上依旧有警车守卫。我们在获许进入的短短半个小时之内,水库工作人员向专家和记者一行介绍了水库的概况和受损情况。记者在现场看到,坝顶处有一条明显的裂缝,坝体部分出现受损,隆起变形,水库水位较低,这里整体上安稳而平静。
次生山地灾害的肆虐何时能了?何思明根据国外一些地震灾害的研究,结合现场考察情况分析,认为汶川大地震后受灾地区10~15年内都将是次生山地灾害频发的时段。他提出:震后次生山地灾害防治与监测预警将是灾区恢复重建必须长期面临的重大科学问题,必须引起我们的高度重视,大力开展次生山地灾害风险评估、防治关键技术与监测预警的基础性研究,为灾后重建、居民安置、土地利用规划、道路管网、工业布局等基础设施建设提供技术支撑。
“我没想到,今生再次遇上大地震”
“没有想到我的人生中会再次经历一场这么大的地震。但遗憾的是,30年一代人,唐山地震却随着时间的逝去而湮没,我们没有从那场灾难中获得什么实质上的经验和教训。”在日本专家团中有一位华人学者,他叫郝宪生,1987年离开中国,算起来在海外已经待了21年,他没有料到,当他再次回到中国,居然是为了又一场相似的巨灾。
1976年郝宪生正在长春读书,专业是地震地质研究,毕业的那一年夏天,发生了唐山地震。他清楚地记得,震后第四天,他和学校的一卡车师生进入震区。“当时一共两部照相机,只有我手中那部照相机在拍摄,但是在照了7张相片之后,我就再也照不下去了。”他回忆起32年前唐山市区的一幕:水泥预制板压着人,露在外面的肢体肿胀得比人还粗;高温暴晒的天气下,被简单裹着的尸体,在路边堆了有两三层,腐烂后的尸水流到路中间,空气中是无法散去的腐臭;而宣传车的标语口号和报纸头条是“批邓反右抗震救灾”……“我们没有足够的食品准备来继续作实质性的调查,于是按指挥部的命令返回。”郝宪生说:“那个场景是我一生中不灭的印象。”
以《1976年唐山地震玉田地区低裂度异常的研究》作为东京工业大学的博士论文的郝宪生,在他看到日本的7级地震也只有几十个人的伤亡的同时,却再次目睹了出现在中国的又一次人间巨灾。
5月12日,日本时间15点30分,汶川大地震发生的几分钟之后,代表了日本学界最高水平的防灾科学技术研究所强震监测室室长青井真,几乎是跑着过来通知郝宪生:“四川发生了7.9级大地震!”这个消息震动了这群和地震打了一辈子交道的科学家,生长在中国的郝宪生知道这个数字意味着什么,当时他对日本同行们说了一句话:“中国四川,有1亿人!”
尽管日本国立防灾科学技术研究所是世界上最先进的地震研究所之一,但他们掌握的中国四川的资料也相当有限——他们只能够从网上获取信息,他们在日本的google上看到的中国西南地图上,仅仅只标注着成都、重庆,不要说映秀镇、北川县,连德阳、绵阳这样的地级市都没有任何标注。
郝宪生当即放下手中的全部项目,从最原始的搜集信息的工作开始做起,把包括四川地震概况和破坏分布概况,尽可能详尽的地图、人口分布图、破坏比例、伤亡情况、已知的断层分布、卫星观测资料、堰塞湖告急等等全部资料搜集统计出来,形成文章在5月26日的日本地球惑星联合大会发表。郝宪生等学者的文章在日本引起了从学界到媒体的高度关注。
此次地震后的中国媒体的开放性,使日本媒体史无前例地连续10天对中国地震进行头条报道关注。在日本积极推进对中国地震关注度的同时,郝宪生开始动用所有可能的关系,试图进入震区。有着丰富地震防灾经验的学者们都十分清楚地知道,震后进入调研,需要选择合适的时机——在日本,震后救人,首先要抢在震后6个小时,其次是3天之内;5天之后,将基本上失去救人时机——在震后头5日,他给中国的同行朋友们四处打电话,所有的朋友都告诉他:“上头有令很难办!调查以后再说吧。”
尽管阻力来自于方方面面,郝宪生执意回国。6月初,部分震区开放之后,他和另一个华人同行,租了辆车并雇了一个司机就往震区跑。
6月4日,郝宪生进入四川,途经成都、都江堰、向娥乡、小鱼洞、红白镇、汉旺镇、擂鼓镇,绕行北川边缘,后又南下直至映秀,到15日结束为止,他们行程共1400公里,发现了“六七处很大的破裂地点,主要位于前山断层,遗憾的是,中央断层的中间地段始终无法进入”。
“我很羡慕中国学者,他们可以在震区自由出入,不会受到约束和限制。”这是郝宪生在接受记者采访的3个小时中重复最多的一句话。两个星期的考察中,吃住条件的艰苦在他们看来都不值得一提。
郝宪生说:“唐山地震断层较短,四川龙门山断层有500公里,我们必须准确地找出哪个断层在哪里有破坏,这是探讨防灾对策的根本起点。从理论模拟反演断层可以有无数解,但是客观上发生的地表地震断层如何分布只有一种形式,一定要先把这个断层搞清楚,这是一切工作的基础,这是基础的基础。”
郝宪生6月调研的数据尽管不甚完美,但7月份已经为日本《防灾科研新闻》所刊出,数据即刻就被日本地震学家利用作模拟研究。“日本人很关注中国汶川地震,没有为什么。地震今天发生在中国,明天可能发生在日本,所以也是全世界的大事情。”郝宪生说。
这次的中日防灾会议的举行,使得他终于得到正式的批准,多次从多地点反复调查了中央断层,确认了两条断层同时错动,各自最大错位达6米之巨的惊人事实。
怎样在重重的地质灾害中生存与建设?
汶川大地震过后,由于次生灾害的严重影响,好多乡镇和村落被崩塌、滑坡和泥石流危害着,人居安全受到空前挑战,包括重要的基础设施安全保障也令人担忧。10月10日的特邀会议报告人——中科院地质与地球物理研究所的王思敬院士在《工程场址的地震地质灾害评价》学术报告中,提出了工程地质工作的一个重要任务是探查相对稳定的场址,即寻找“安全岛”。
王思敬指出,中国在4000年前就有地震记录,而真正有历史记载的是公元前780年发生在陕西岐山大于M7级的地震。通过统计,1900年以来中国发生M6以上的地震800次,共75万人死于灾难性地震,占全球上世纪震灾死亡人数的60%。1949年以来,全国共计有22个省(区)受到100次破坏性地震的袭击,造成35万人死亡,占全国受灾死亡人数的65%。如此巨大的损失,证明地震及次生地质灾害是中国最大的自然灾害风险。那么,我们应怎样在这么复杂的地震灾害环境下安全生存?王思敬认为,深入地作好地震灾害评价和预测是十分必要的。
关于重要基础设施建设如水电站等,如何保障破坏性地震作用下大坝的安全?汶川地震中大量高坝表现如何?王思敬认为,这些都是高地震活动性地区水电建设必须搞清楚的重大问题,包括重要经验或教训。他提出,在水电规划中,重视坝址选择、高标准设计、高质量施工可保证大坝在强震下的安全。在这方面我们仍面临许多新的挑战。比如在极高地震活动带建设一批200~300米高拱坝是否有问题?而要解决这些极具挑战性的问题,国际交流和合作是很有益的。
据初步调查,“5·12”汶川大地震引发了1.8万多处的次生山地灾害点,这种危害将会长期影响灾区的恢复与重建。山地所研究员韦方强在会议上所作的报告中指出,山地灾害预警报将成为震后山地灾害减灾的重要手段,亦是避免震后山地灾害造成重大人员伤亡的最经济有效的手段。由于强烈地震严重改变了山地灾害发育的下垫面条件,改变了山地灾害形成的物质条件和灾害形成的临界条件,现有预警报系统必须进一步改进。“为此,山地所与四川省气象局已联合申请项目,研究震区震后山地灾害预警报方法,以数值天气预报和新一代多普勒天气雷达为手段,研发不同时空尺度的震区山地灾害预警报应用,力争在明年汛期来临之前可以投入使用,为震区山地灾害减灾服务。”
“在东京,我们不怕大地震”
在实地考察之后第二天举行的中日地震防灾减灾学术研讨会上,日本文部科学省地震防灾研究课长、新闻发言人增子宏代表日本学者,再次对中国汶川地震中的8万受难者表示哀悼。
中日两国国民之于地震,有着相同的体验。中国人忘不了32年前的唐山,日本人忘不了4年前的新泻、13年前的阪神和85年前的神奈川。就在汶川大地震之后一个月,日本东北部的岩手发生7.2级地震,造成10人死亡、12人失踪——五位数和两位数之间的差距,足以让我们对这个岛国上的国民心存敬重。
在地震领域,日本研究水平相对于中国的优势,显然是毫无疑问的。在国内记者追着专家问“地震究竟能不能预测”之类的话题时,日本地震学家在忙着建立和改善他们的速报系统。
“无论遇到多么强烈的地震,尽量做到没有人员伤亡,这就是地震大国日本百十年来地震对策的最大目标。”增子宏在接受《科学时报》专访时说。
“日本十多年前就放弃了地震预测的努力,因为直到目前,预测完全没有理论基础,我们甚至都没有搞清楚地震发生的机理,谈何预测?”郝宪生说:“现在我们的目标仅仅是再多给人们一两秒钟的逃生时间。”
日本获得这样一个“务实”的认识,花了130年。
2008年6月14日清晨,东京的居民被一阵摇晃惊醒,所有的电视和广播中,播音员正拿着稿纸,语气急促地播报地震消息。电视屏幕上,一张日本地图,准确地标注了每一个区域具体的地震强度。
在此次地震中,日本气象厅在部分区域实现了发布地震预报。气象厅在8点43分51秒预测到地震,3秒钟后,就在电视上预报说:预计4秒后将发生5级地震。此时,震中区域已经开始摇晃了,但距离震中30公里以外的地方,在地震摇晃发生前10多秒时得到了预报。
“在东京,民众并不是十分惧怕大地震,因为我们知道,我们不会死。”增子宏对记者介绍:“日本每隔29公里就设置一个预报站,这些监测仪在全国平均分布,并且互联成网。这些密布全国的地震台构成了世界上第一套地震速报系统的基础。”
日本开发的这套世界领先的地震预警系统,准确地说,并不是预报地震,而应该称之为“地震速报系统”。它的原理是,在地震发生的第一时间,检测到地震的震源、震级等信息,并根据地震波传播需要一定时间的规律,利用地震发生后的纵波与横波时间差,可以在破坏力大的横波到来前几秒到十几秒发布地震警报,但是对于震中的人们作用不大。
地震速报的理念是美国人在1886年最先提出的。人们早就认识到,电波的速度比地震横波快,如果能够利用电报电话来提前通知教堂响钟,就可以提醒人们及时躲避。但这个想法过了100年才被日本人实现。1989年,这套速报系统最初被应用于日本高速列车系统中,高速列车一旦收到与其联网的地震检测仪发出的强震信号后会马上停车,以期将乘客伤亡及其他由此带来的损失降低到最小程度。
速报系统真正进入日本社会运作,是在2007年的1月。只要这些遍布全国的1000多台地震检测仪监测到烈度5度强以上的地震信号,将自动向电台、电视台和卫星发射,不经过人的控制,信号将自动显示在电视字幕上,广播员即刻进行语音播报。同时,日本国民经过这之后一年多的训练,已更能够沉着应对突发情况。“在高速公路上开车的时候,日本国民能够在缓慢行驶后靠边停车。”
但是这套系统目前并非完美,有时也出现误报、延报等情况。今年4月28日凌晨2点32分,冲绳县宫古岛发生了4级地震,日本气象厅初次发布了地震预报,但比地震发生迟了5秒。5月8日,茨城发生5级地震,气象厅的预报比震中的摇晃迟了40秒。“但在此次岩手地震中,地震预报系统第一次发挥了作用。”增子宏说:“发布的速报由国家气象厅通过媒体向公众传播消息,但是这需要消耗宝贵的1、2秒时间。怎样争取这宝贵的1、2秒钟,以及提高系统的预报准确率,都是我们下一步准备攻克的重要课题。”
针对速报系统对于震中的作用“盲点”,增子宏透露,日本正在研发一个新的设备装置,将在全国活动断层带中设置一些地震活动监测仪,监测在活动断层中的信号,一有信号就对周围百姓形成预警。“当然,这还十分困难!”
经验,复制还是学习?
中国人很难不将中日这两次相隔32天的地震放在一起比较,在早些时候的国新办新闻发布会上,有记者问甘肃省委常委、常务副省长冯健身这样的问题:“前几天日本也发生了强烈地震,虽然震级只有7.2级,但是由于震源浅,只有10公里,它的烈度应该和汶川地震相当。我想问的问题是,同样作为灾区,我们甘肃省省委、省政府是否与日本地震的情况作过比较,为什么日本地震的损失这么小,死亡人数是两位数,水电、通信都是有保障的。为什么这么轻?是因为他们的灾害意识强烈,还是因为提前的预报,还是基础设施好?作为地震灾害多发区,甘肃省委、省政府是否有计划派人到日本学习相关的经验?”
中国能否复制日本速报系统的成功经验?
日本学者认为,日本速报系统的基础在于平均分布于全国的1000多个地震检测台站,而中国国土面积大、地形多样、情况复杂、力量有限等等客观因素,将可能影响速报系统在中国的建设。
“从技术上来说,如果中国能够自己建立或者引进该系统,那么照样可以发挥相同的功效。但是从可行性方面来讲,可能性则比较小——中国的国土面积太大了,如果没有足够的观测点,观测点分布过于稀疏,就不能稳定而快速地探知地震。”增子宏说。
郝宪生对中国的国情相对比较了解,所以,他提出的两个建议则比较务实。他认为中国应该向日本学习的第一条经验,就是地震信息应该在第一时间内通过媒体发布。“努力做到2分钟之后能够上电视。这应该是个通过努力可以实现的目标。”郝宪生说,“这是一个公民教育,当地震信息就像天气预报、台风警报一样常见,能够很大程度上减少民众恐慌。”
第二,中国应该进行防灾演习。“30年一代人,地震不应该随着人们的逝去而湮没。可惜的是,我们没有从唐山地震中吸取什么经验。今天不应该重复这样的错误。”郝宪生说:“日本的最宝贵的经验在于不管付出多大代价,都要找出失败的原因。日本将地震看成失败的事件,他们从失败学的原理上去总结教训,才能使下次对付这样的灾害更及时、更有力。”
汶川大地震发生的两周后,日本引以为戒,开始大规模对全国学校进行校舍普查和加固修缮,他们需要从“现代化的建筑保存了下来,老建筑则大多倒塌。而我们看到的图片中,学校特别地多,尤其让人心痛”(日本《朝日新闻》,5月14日)这样的中国教训中吸取经验。
曾在日本京都大学获得博士学位并在日本从事砂防研究工作多年的山地所研究员欧国强认为,在震后灾区重建过程中,要认识地震后显在性灾害长期继续问题,以及不稳定斜面的变形、土沙(石)的二次移动等潜在性灾害的显在化、扩大化问题。他强调,对地震次生山地灾害复杂机理的认识,还要通过必要的物理模拟实验去破解。因此,建立有中国特色的山地灾害动力过程模拟实验系统,更好地为防治山地灾害提供理论指导和技术支撑是十分必要的。中国急需这种防灾减灾的硬实力建设。
重建,在反思中前行
“日本从中国汶川地震引发校舍倒塌中吸取了教训,政府立即拨款,对全日本30%的校舍进行了加固。”增子宏介绍说,“日本需要把学校、医院这些地方建成地震中最安全的场所。”
日本的这一举措对许多中国学者的震动很大。“1976年唐山地震过后,我们没有很好总结和吸取一些经验和教训。汶川巨灾再次暴露出很多的问题和不足,现在应该是我们进行反思的时候了——到底我们碰到哪些新问题、有哪些新需求,差距到底在什么地方?”北师大应急减灾研究院教授李京告诉记者。
在这次学术研讨中,日本京都大学防灾研究所教授林春南教授的报告,引起了许多与会中国学者的关注。林春南是一位具有国际知名度的学者,他是从社会学、经济学的独特视角研究自然灾害和灾后重建的专家。他对日本灾后重建的经验的介绍,使在场的许多中国学者深受启发。“日本人长期恢复、科学重建的经验是我们现在急需的观念。”李京说。
日本阪神地震至今已经13年,但是对震区的恢复重建工作并没有全部完成。日本对阪神地震的重建规划进行“化整为零”,细分到各个领域中作出详尽而细致的规划方案。“有些工程在一两年之内完成,有些用了5年,有些用了10年,还有些直到现在还没有完成。”李京介绍。
中国在6月1日宣布成立了国家汶川地震灾后重建规划组,计划“在3个月内完成灾后恢复重建总体规划,在3年内基本完成灾后重建任务”。
震后主要致力于国家应急管理体系建设的李京对此颇有感慨:“日本岩手地震后,政府规划花5年时间要求所有学校达到日本建筑抗震要求。在日本的经济技术实力比中国具有明显优势的情况下,仅仅为了完成这一项,政府给了5年时间。而中国的重建难道就仅需3年可以做到?”
水利水电科学研究院副总工程师程晓陶也有相同的担忧。“灾后重建是紧迫而长期的,我们不能只看到紧迫性,却忽视了长期恢复的理念。”程晓陶说:“目前在部分灾区的重建中,出现了眉毛胡子一把抓的现象,恢复重建越快越好,争取重建三年之内恢复完成——这种‘疾风暴雨式’的灾后重建需要引起警惕。”
程晓陶从汶川大地震后就开始参与震区堰塞湖的排险调查。强震引发的次生灾害链造成的堰塞湖大规模形成——“区域很大,分布于好几个大水系,城镇多、情况复杂,每个湖的特点都不一样,并且都需要进行短期处置。”震后的道路不通,程晓陶和他的同事们曾扛着背着三维激光扫描仪,前后3次进入震区,对11个堰塞湖进行了地形扫描,作出了精细准确的三维地形图。这些地图在堰塞湖除险方案的决策中发挥了不可替代的作用。
“值得一提的是,在这次地震中我们十分注重高新技术的应用,例如三维激光扫描仪就被用于堰塞湖排险。但值得反思的是,我们的弱点在于,那些常规数据,不用尖端技术就能获得的数据反而没有人去进行调查。”程晓陶告诉记者,由于地震期间情况相当严峻,时间也相当紧急,对震区水库险情的应急评估只能是通过专家的目测。专家组一天有时不得不查看4~5个水库,只能是走马观花。而基本上是以肉眼和经验的判断并没有足够的数据支撑——究竟地震造成的水库大坝裂缝有多长多深?渗漏有多大?流量多少?“这些常规数据是非常宝贵的资料,如果我们再不加强观测进行搜集,今后应对紧急情况时,很可能会再次出现数据不全,造成判断失误。”
“建立起一套先进防灾减灾体系并不是一朝一夕形成的,而是经过成百上千次灾难的锤炼逐渐摸索形成的,我们应急管理体系能力的提高需要一个逐步升级的过程,要依靠科技和管理的进步来逐渐实现。”
的确,日本今天高度开放和世界领先的防灾体系也并非朝夕建成。
13年前,日本阪神地震发生时,时任首相的村山富市直到40分钟后才从电视新闻的现场直播里看到了浓烟滚滚的神户灾区,自卫队救灾出动延后了整整半天,所有国际救援队都被政府拒之门外。
——这不是笑话,而是发生在13年前的日本的真实情况,“政府麻痹”成了当时日本流行的讽刺语。在13年后的中国,汶川大地震成为一次媒体反应快过某些行政领导部门救灾、调查进度的竞赛。日本媒体曾发表言论称:“这在中国,或具有里程碑式的不同。”
“尽管巨灾充分暴露出诸多问题,但不可否认,汶川地震是中国历史上应急管理和救灾组织最好的一次,如何认识问题、吸取教训、在反思中前行,才是我们应该从大灾中获得的东西。”李京说。
“灾后重建却是社会整体的持久战,必须有配套的改革议程,灾后重建才可能成功。全世界都会以灾区的重建质量,而非只是靠奥运会的金牌数来衡量中国。”林春南在报告的最后说。
面对地震,更多的是合作而非竞争
“正因为日本过去有许多的教训,所以,我们对四川大地震的救援工作很着急,希望海外的救助队和医疗队能够尽快地参与救灾工作。”尽管日本救援队成为最早进入震区的国际救援队之一,增子宏在与记者的言谈之间,依然流露出因其没有能够在震后头3日的黄金时间内就进入中国四川震区而感到些许遗憾。
震后,日本学界对汶川地震的极大关注,某种程度上甚至超过了许多中国学者的预期。“这从日本这20多位顶级学者组团亲赴中国就可见一斑。”郝宪生告诉记者,此次来川的日本学者几乎代表了日本地震防灾领域的最高水平,“组团集体参加研讨会,这在日本都是相当难得的。原因很简单,地震研究不仅仅属于中国,还属于全世界”。
“在地震防灾领域,日本与中国并不是一个竞争的机制,而是一个合作机制。”增子宏说。
据增子宏透露,日本可能将在明年3月正式通过一项防灾减灾十年计划。“在新的十年计划中,国际合作会是一项重要内容,而和中国的合作也将占据一个重要位置。”
日本于两年前投入巨资建成全球唯一的一个大型三维模拟地震震动台,它能晃动一栋6层高的楼房。这个“Shaking table”(大震动台)面积达300平方米,可撼动一栋1.2万吨重的楼房。“用地震模拟器配合实物大小的建筑物做试验,能帮助工程师估算出不同地震强度下楼房结构损坏程度,而这是用小模型根本无法做到的。”增子宏说。
对这个耗资450亿日元(约合3.94亿美元)建成的大型实验室,日本采取了开放的姿态。“日本将极乐意向中国开放这套装置,通过政府向中国提供帮助。”增子宏说:“在今年7月份举行的7国国家首脑会议中,中国国家主席胡锦涛和时任日本首相的福田康夫谈到地震研究方面的合作时,曾对双方在地震野外考察方面达成一致的意见,下一步,我们将考虑和中国国家地震局和中科院进一步加大双方的交流与合作。”
日本学者对中国在巨灾之后表现出的巨大进步给予了高度的评价。
“地震发生之后的6个小时,温家宝总理亲赴现场在一线指挥,国家领导人给予中国普通民众的鼓舞力量是非常宝贵的。”增子宏说:“两国民众在大震灾中有过痛苦的记忆,双方在抗震救灾领域应该有可期的合作。虽然双方在这一领域的相互了解还不深,但是通过这次会议,两国学界迈出了第一步,这是一个良好的开端。”
灾难不只考验政府,也试炼着中国的科技力量。此次会议的承办者,山地所所长邓伟研究员对山区环境下的重建提出7点建议,这或将成为中国灾后重建的重要策略与中日学界合作的重要框架——
一是明确重建中的主体功能定位,二是进行产业设计与城镇发展规划,三是大力建设生态产业体系,四是加强山区国土安全管理,五是发展职业技能教育、提高就业能力水平,六是加强基础设施配套建设和安全保障,七是适度人口聚集和进行山区人口管理。
邓伟致力于推动中日地震灾害链防灾减灾的学界交流与合作,在他看来,善用国际力量的协助,将为震区重建和山地科学的发展注入新鲜活力。
“也许价值观未必与中国的民意合拍,但是跨国合作的目的不只在救急与物资供应,而在于取信于国际与互相学习。”邓伟说:“中国需要这种软实力就像需要大飞机一样殷切。”
今夜,枕着地震入眠
2008年10月10日,这已经是成都枕着地震入眠的第151个夜晚。据地震台网测定,凌晨0点29分,四川省自贡市大安区、内江市威远县交界发生4.1 级地震,成都等地有震感。
从那个被历史永久性铭记的时刻开始,成都已经历了大小上百次有感余震。4.1级,这在四川人看来,实在有些微不足道——住在成都科华苑宾馆里的20多位日本地震专家同样是在第二天的报纸上看到余震的消息——在成都,似乎没有太多的人对这次余震在意。
日本是一个地震多发的国家,多年生命和鲜血得出的教训和经验,促使其防灾工作也做得比较周密和扎实。以高科技为支撑,日本已基本建立了一套地震防灾的应急体系,如建立了防灾系统的中枢——中央防灾无线网络体系,日本47个都、道、府、县设置的抗灾指挥部,都可以通过紧急联络用的线路确保电话或传真的畅通;以及建立包括利用卫星通信等先进科技手段的防震观测、警报系统等。
代表了日本地震学和砂防学界最高水平的专家组团,亲赴四川震区,与中国地震学家和山地灾害学家直接交流对话,这在两国历史上,都是值得记录的第一次。
汶川地震后的6月10日,中科院和日本产业技术综合研究所联合举办的第三届中日科技高层圆桌会议在苏州召开。中科院院长路甬祥、日本原文部大臣有马朗人、日本产业技术综合研究所理事长吉川弘之等参加了这次会议。路甬祥再次向日本政府、日本人民和日本科学家对四川地震表达的诚挚同情和提供的宝贵援助表示感谢,并倡议双方通过科技创新与合作,进一步认识自然、适应自然,提升自然灾害预警、防灾减灾、救助和恢复重建的能力。吉川弘之先生介绍说,日本产业技术综合研究所早在19世纪80年代就成立了地质调查所,在地震预测和灾后重建等方面开展了许多研究,并和中国国家地震局等单位长期保持了合作关系。他表示,日方愿意继续同中国科学家加强在应对地震等自然灾害对策方面的交流与合作。
在中日科技高层圆桌会议之后,中日两国相关部门就如何促进双边地震防灾减灾合作进行了协商,并促成了中日地震减灾防灾学术研讨会10月9日至10月11日在四川的召开。
地震,5月祭
得益于中科院国际合作局和山地灾害与环境研究所的具体支持和促成,10月9日,《科学时报》记者随同中国和日本的专家团一行30多人,亲历了震后5个月的“前山断层带”。
汶川强震祸起龙门山断裂带,沿青藏高原东部,从南西向北东走向展开,分布着3条断裂带——汶川—茂汶龙门山后山断裂带;映秀—北川龙门山中央主断裂带;都江堰—安县龙门山山前断裂带。
中央主断裂带横穿震中的映秀、北川。无法抗拒的巨大地震破坏力倾覆了脆弱的山城。5个月过去,映秀和北川又开始经历另一场近乎残酷的考验——9月底,四川遭遇了一场百年一遇的雷暴雨,成都18个小时内遭遇2万多次雷电袭击,平均每3秒钟就有1次;通往重灾区的道路再次经历一次次泥石流的阻击。
“地震引发的次生山地灾害是大范围的,危害巨大,均为历史罕见。”中科院水利部成都山地灾害与环境研究所(简称山地所)研究员何思明如是说。何思明是在地震发生后第一批去灾区现场考察的人员之一。他指出:在地震往复荷载作用下,导致岩土体结构损伤累积和裂纹的萌生与演化,直接诱发了大量的崩塌、滑坡等次生山地灾害,并以中断交通、砸毁车辆、掩埋乡镇、阻断河流等成灾方式危害灾区人民的生命财产安全,给灾区抗震救灾和灾后重建带来了巨大的困难,不仅加重了灾害本身,而且阻碍了救援队伍和工程机械进入灾区,严重延缓了救援进度。大量的崩塌和滑坡活动为泥石流形成提供了丰富的固体物质来源,在高强度降水情况下,发生大规模的泥石流灾害风险明显加大了。
由于新的崩塌严重堵塞了道路,专家团只好改变考察路线,最终选择了“都江堰——虹口——紫坪埔”一线。川西盘山路上,一面是碎石裸露的高峻山体,一面是水流湍急的深切河谷;路上随处可见山上滚落的巨大落石和正在作业的挖掘机;在一些高危路段,司机一方面既要机智地观察山体上有没有飞石滚落,另一方面还要尽可能快速驱车通过。
虹口镇深溪沟,原先著名的川西农家旅游景点,地震前靠种植猕猴桃、冷水鱼养殖等,村民的收入都不错。以旅游为主的农家乐,更是虹口的品牌。
如今这里被前山断层带横穿而过,断层过处,山体塌陷,房屋倾塌,桥梁断裂。其中一处地面陷落达6米——日本阪神大地震的时候地面陷落最深也就2至3米。“断层现场错动高达5至6米,这么大的错位,在日本历史上仅仅在1901年浓尾地震时才有过记录,我们从来没有到现场看过,很震惊!”日本防灾研究院理事长冈田义光告诉本报记者。
记者跟随中日专家徒步进村,目之所及,房屋尽毁,所有的大门都开着,所有的窗户都没关,绳子上还晾着衣服,灶台上还有淘洗好的蔬菜,还有一些人守在这里。
林国泰的家就坐落一个地震断层上,地震前他们和村里的其他人家一样,以经营农家乐和种地为生。地震发生的那一瞬间,所幸他和家人都在地里干活儿,没有伤亡,只是他们去年刚刚盖好的两层楼房完全倾塌。“地震过后,房子下面一半的地基都塌下去五六米,房子的一半就悬空了。过了一个月,这个房子终于塌了下去。”林国泰说这话的时候表情平静。现在他和家人守着塌陷的房子在旁边搭起帐篷,不愿意搬进政府搭建的临时居所。“我们的家在这里,地在这里,所有的东西也都在这里,我们还要干活儿,还要生活。”
很难用某一个标准概括都江堰这个县级市在汶川地震中的损失。就伤亡人员而言,都江堰显然低于汶川、北川、青川等重灾区。可就经济层面而言,根据官方公布的数字,2007年都江堰的GDP达到100个亿。这个数字几乎可以抵得上整个阿坝州和10个北川县。作为一个以旅游业为龙头的城市,地震给都江堰的打击,远远不止那些看得见的危房。
记者在都江堰景区看见,这里大部分的宾馆和餐厅都处于停业状态。所幸,除了“鱼嘴”出现开裂、石碑损毁外,举世关注的都江堰水利工程在地震中未受多大损伤。这项应用至今的著名工程再次经受住考验。不过,供奉着李冰父子的、与都江堰水利工程一起申报“国宝”的二王庙,在地震中却出现基础沉降和大面积倒塌。这也是这座兴建于民国时期的建筑在地震中遭受的最大破坏。
紫坪埔,这个地名在“后地震时期”频现报端,源于紫坪埔大型水库。这座水库究竟对这场大震有着怎样的影响,地震又给它带来了多大程度上的破坏,这些问题都尚无定论。
当地流传这样一个传说:当时有几个人正在水库边上钓鱼,大震发生时,水库水面忽然急剧下降,深达几十米,就像所有的水忽然消失了一样,然后又急剧升高,掀起一堵水墙,朝岸边的人卷砸下来,当场就有几人被卷入水墙,再也没有上来。
目前,在紫坪埔水库的坝上依旧有警车守卫。我们在获许进入的短短半个小时之内,水库工作人员向专家和记者一行介绍了水库的概况和受损情况。记者在现场看到,坝顶处有一条明显的裂缝,坝体部分出现受损,隆起变形,水库水位较低,这里整体上安稳而平静。
次生山地灾害的肆虐何时能了?何思明根据国外一些地震灾害的研究,结合现场考察情况分析,认为汶川大地震后受灾地区10~15年内都将是次生山地灾害频发的时段。他提出:震后次生山地灾害防治与监测预警将是灾区恢复重建必须长期面临的重大科学问题,必须引起我们的高度重视,大力开展次生山地灾害风险评估、防治关键技术与监测预警的基础性研究,为灾后重建、居民安置、土地利用规划、道路管网、工业布局等基础设施建设提供技术支撑。
“我没想到,今生再次遇上大地震”
“没有想到我的人生中会再次经历一场这么大的地震。但遗憾的是,30年一代人,唐山地震却随着时间的逝去而湮没,我们没有从那场灾难中获得什么实质上的经验和教训。”在日本专家团中有一位华人学者,他叫郝宪生,1987年离开中国,算起来在海外已经待了21年,他没有料到,当他再次回到中国,居然是为了又一场相似的巨灾。
1976年郝宪生正在长春读书,专业是地震地质研究,毕业的那一年夏天,发生了唐山地震。他清楚地记得,震后第四天,他和学校的一卡车师生进入震区。“当时一共两部照相机,只有我手中那部照相机在拍摄,但是在照了7张相片之后,我就再也照不下去了。”他回忆起32年前唐山市区的一幕:水泥预制板压着人,露在外面的肢体肿胀得比人还粗;高温暴晒的天气下,被简单裹着的尸体,在路边堆了有两三层,腐烂后的尸水流到路中间,空气中是无法散去的腐臭;而宣传车的标语口号和报纸头条是“批邓反右抗震救灾”……“我们没有足够的食品准备来继续作实质性的调查,于是按指挥部的命令返回。”郝宪生说:“那个场景是我一生中不灭的印象。”
以《1976年唐山地震玉田地区低裂度异常的研究》作为东京工业大学的博士论文的郝宪生,在他看到日本的7级地震也只有几十个人的伤亡的同时,却再次目睹了出现在中国的又一次人间巨灾。
5月12日,日本时间15点30分,汶川大地震发生的几分钟之后,代表了日本学界最高水平的防灾科学技术研究所强震监测室室长青井真,几乎是跑着过来通知郝宪生:“四川发生了7.9级大地震!”这个消息震动了这群和地震打了一辈子交道的科学家,生长在中国的郝宪生知道这个数字意味着什么,当时他对日本同行们说了一句话:“中国四川,有1亿人!”
尽管日本国立防灾科学技术研究所是世界上最先进的地震研究所之一,但他们掌握的中国四川的资料也相当有限——他们只能够从网上获取信息,他们在日本的google上看到的中国西南地图上,仅仅只标注着成都、重庆,不要说映秀镇、北川县,连德阳、绵阳这样的地级市都没有任何标注。
郝宪生当即放下手中的全部项目,从最原始的搜集信息的工作开始做起,把包括四川地震概况和破坏分布概况,尽可能详尽的地图、人口分布图、破坏比例、伤亡情况、已知的断层分布、卫星观测资料、堰塞湖告急等等全部资料搜集统计出来,形成文章在5月26日的日本地球惑星联合大会发表。郝宪生等学者的文章在日本引起了从学界到媒体的高度关注。
此次地震后的中国媒体的开放性,使日本媒体史无前例地连续10天对中国地震进行头条报道关注。在日本积极推进对中国地震关注度的同时,郝宪生开始动用所有可能的关系,试图进入震区。有着丰富地震防灾经验的学者们都十分清楚地知道,震后进入调研,需要选择合适的时机——在日本,震后救人,首先要抢在震后6个小时,其次是3天之内;5天之后,将基本上失去救人时机——在震后头5日,他给中国的同行朋友们四处打电话,所有的朋友都告诉他:“上头有令很难办!调查以后再说吧。”
尽管阻力来自于方方面面,郝宪生执意回国。6月初,部分震区开放之后,他和另一个华人同行,租了辆车并雇了一个司机就往震区跑。
6月4日,郝宪生进入四川,途经成都、都江堰、向娥乡、小鱼洞、红白镇、汉旺镇、擂鼓镇,绕行北川边缘,后又南下直至映秀,到15日结束为止,他们行程共1400公里,发现了“六七处很大的破裂地点,主要位于前山断层,遗憾的是,中央断层的中间地段始终无法进入”。
“我很羡慕中国学者,他们可以在震区自由出入,不会受到约束和限制。”这是郝宪生在接受记者采访的3个小时中重复最多的一句话。两个星期的考察中,吃住条件的艰苦在他们看来都不值得一提。
郝宪生说:“唐山地震断层较短,四川龙门山断层有500公里,我们必须准确地找出哪个断层在哪里有破坏,这是探讨防灾对策的根本起点。从理论模拟反演断层可以有无数解,但是客观上发生的地表地震断层如何分布只有一种形式,一定要先把这个断层搞清楚,这是一切工作的基础,这是基础的基础。”
郝宪生6月调研的数据尽管不甚完美,但7月份已经为日本《防灾科研新闻》所刊出,数据即刻就被日本地震学家利用作模拟研究。“日本人很关注中国汶川地震,没有为什么。地震今天发生在中国,明天可能发生在日本,所以也是全世界的大事情。”郝宪生说。
这次的中日防灾会议的举行,使得他终于得到正式的批准,多次从多地点反复调查了中央断层,确认了两条断层同时错动,各自最大错位达6米之巨的惊人事实。
怎样在重重的地质灾害中生存与建设?
汶川大地震过后,由于次生灾害的严重影响,好多乡镇和村落被崩塌、滑坡和泥石流危害着,人居安全受到空前挑战,包括重要的基础设施安全保障也令人担忧。10月10日的特邀会议报告人——中科院地质与地球物理研究所的王思敬院士在《工程场址的地震地质灾害评价》学术报告中,提出了工程地质工作的一个重要任务是探查相对稳定的场址,即寻找“安全岛”。
王思敬指出,中国在4000年前就有地震记录,而真正有历史记载的是公元前780年发生在陕西岐山大于M7级的地震。通过统计,1900年以来中国发生M6以上的地震800次,共75万人死于灾难性地震,占全球上世纪震灾死亡人数的60%。1949年以来,全国共计有22个省(区)受到100次破坏性地震的袭击,造成35万人死亡,占全国受灾死亡人数的65%。如此巨大的损失,证明地震及次生地质灾害是中国最大的自然灾害风险。那么,我们应怎样在这么复杂的地震灾害环境下安全生存?王思敬认为,深入地作好地震灾害评价和预测是十分必要的。
关于重要基础设施建设如水电站等,如何保障破坏性地震作用下大坝的安全?汶川地震中大量高坝表现如何?王思敬认为,这些都是高地震活动性地区水电建设必须搞清楚的重大问题,包括重要经验或教训。他提出,在水电规划中,重视坝址选择、高标准设计、高质量施工可保证大坝在强震下的安全。在这方面我们仍面临许多新的挑战。比如在极高地震活动带建设一批200~300米高拱坝是否有问题?而要解决这些极具挑战性的问题,国际交流和合作是很有益的。
据初步调查,“5·12”汶川大地震引发了1.8万多处的次生山地灾害点,这种危害将会长期影响灾区的恢复与重建。山地所研究员韦方强在会议上所作的报告中指出,山地灾害预警报将成为震后山地灾害减灾的重要手段,亦是避免震后山地灾害造成重大人员伤亡的最经济有效的手段。由于强烈地震严重改变了山地灾害发育的下垫面条件,改变了山地灾害形成的物质条件和灾害形成的临界条件,现有预警报系统必须进一步改进。“为此,山地所与四川省气象局已联合申请项目,研究震区震后山地灾害预警报方法,以数值天气预报和新一代多普勒天气雷达为手段,研发不同时空尺度的震区山地灾害预警报应用,力争在明年汛期来临之前可以投入使用,为震区山地灾害减灾服务。”
“在东京,我们不怕大地震”
在实地考察之后第二天举行的中日地震防灾减灾学术研讨会上,日本文部科学省地震防灾研究课长、新闻发言人增子宏代表日本学者,再次对中国汶川地震中的8万受难者表示哀悼。
中日两国国民之于地震,有着相同的体验。中国人忘不了32年前的唐山,日本人忘不了4年前的新泻、13年前的阪神和85年前的神奈川。就在汶川大地震之后一个月,日本东北部的岩手发生7.2级地震,造成10人死亡、12人失踪——五位数和两位数之间的差距,足以让我们对这个岛国上的国民心存敬重。
在地震领域,日本研究水平相对于中国的优势,显然是毫无疑问的。在国内记者追着专家问“地震究竟能不能预测”之类的话题时,日本地震学家在忙着建立和改善他们的速报系统。
“无论遇到多么强烈的地震,尽量做到没有人员伤亡,这就是地震大国日本百十年来地震对策的最大目标。”增子宏在接受《科学时报》专访时说。
“日本十多年前就放弃了地震预测的努力,因为直到目前,预测完全没有理论基础,我们甚至都没有搞清楚地震发生的机理,谈何预测?”郝宪生说:“现在我们的目标仅仅是再多给人们一两秒钟的逃生时间。”
日本获得这样一个“务实”的认识,花了130年。
2008年6月14日清晨,东京的居民被一阵摇晃惊醒,所有的电视和广播中,播音员正拿着稿纸,语气急促地播报地震消息。电视屏幕上,一张日本地图,准确地标注了每一个区域具体的地震强度。
在此次地震中,日本气象厅在部分区域实现了发布地震预报。气象厅在8点43分51秒预测到地震,3秒钟后,就在电视上预报说:预计4秒后将发生5级地震。此时,震中区域已经开始摇晃了,但距离震中30公里以外的地方,在地震摇晃发生前10多秒时得到了预报。
“在东京,民众并不是十分惧怕大地震,因为我们知道,我们不会死。”增子宏对记者介绍:“日本每隔29公里就设置一个预报站,这些监测仪在全国平均分布,并且互联成网。这些密布全国的地震台构成了世界上第一套地震速报系统的基础。”
日本开发的这套世界领先的地震预警系统,准确地说,并不是预报地震,而应该称之为“地震速报系统”。它的原理是,在地震发生的第一时间,检测到地震的震源、震级等信息,并根据地震波传播需要一定时间的规律,利用地震发生后的纵波与横波时间差,可以在破坏力大的横波到来前几秒到十几秒发布地震警报,但是对于震中的人们作用不大。
地震速报的理念是美国人在1886年最先提出的。人们早就认识到,电波的速度比地震横波快,如果能够利用电报电话来提前通知教堂响钟,就可以提醒人们及时躲避。但这个想法过了100年才被日本人实现。1989年,这套速报系统最初被应用于日本高速列车系统中,高速列车一旦收到与其联网的地震检测仪发出的强震信号后会马上停车,以期将乘客伤亡及其他由此带来的损失降低到最小程度。
速报系统真正进入日本社会运作,是在2007年的1月。只要这些遍布全国的1000多台地震检测仪监测到烈度5度强以上的地震信号,将自动向电台、电视台和卫星发射,不经过人的控制,信号将自动显示在电视字幕上,广播员即刻进行语音播报。同时,日本国民经过这之后一年多的训练,已更能够沉着应对突发情况。“在高速公路上开车的时候,日本国民能够在缓慢行驶后靠边停车。”
但是这套系统目前并非完美,有时也出现误报、延报等情况。今年4月28日凌晨2点32分,冲绳县宫古岛发生了4级地震,日本气象厅初次发布了地震预报,但比地震发生迟了5秒。5月8日,茨城发生5级地震,气象厅的预报比震中的摇晃迟了40秒。“但在此次岩手地震中,地震预报系统第一次发挥了作用。”增子宏说:“发布的速报由国家气象厅通过媒体向公众传播消息,但是这需要消耗宝贵的1、2秒时间。怎样争取这宝贵的1、2秒钟,以及提高系统的预报准确率,都是我们下一步准备攻克的重要课题。”
针对速报系统对于震中的作用“盲点”,增子宏透露,日本正在研发一个新的设备装置,将在全国活动断层带中设置一些地震活动监测仪,监测在活动断层中的信号,一有信号就对周围百姓形成预警。“当然,这还十分困难!”
经验,复制还是学习?
中国人很难不将中日这两次相隔32天的地震放在一起比较,在早些时候的国新办新闻发布会上,有记者问甘肃省委常委、常务副省长冯健身这样的问题:“前几天日本也发生了强烈地震,虽然震级只有7.2级,但是由于震源浅,只有10公里,它的烈度应该和汶川地震相当。我想问的问题是,同样作为灾区,我们甘肃省省委、省政府是否与日本地震的情况作过比较,为什么日本地震的损失这么小,死亡人数是两位数,水电、通信都是有保障的。为什么这么轻?是因为他们的灾害意识强烈,还是因为提前的预报,还是基础设施好?作为地震灾害多发区,甘肃省委、省政府是否有计划派人到日本学习相关的经验?”
中国能否复制日本速报系统的成功经验?
日本学者认为,日本速报系统的基础在于平均分布于全国的1000多个地震检测台站,而中国国土面积大、地形多样、情况复杂、力量有限等等客观因素,将可能影响速报系统在中国的建设。
“从技术上来说,如果中国能够自己建立或者引进该系统,那么照样可以发挥相同的功效。但是从可行性方面来讲,可能性则比较小——中国的国土面积太大了,如果没有足够的观测点,观测点分布过于稀疏,就不能稳定而快速地探知地震。”增子宏说。
郝宪生对中国的国情相对比较了解,所以,他提出的两个建议则比较务实。他认为中国应该向日本学习的第一条经验,就是地震信息应该在第一时间内通过媒体发布。“努力做到2分钟之后能够上电视。这应该是个通过努力可以实现的目标。”郝宪生说,“这是一个公民教育,当地震信息就像天气预报、台风警报一样常见,能够很大程度上减少民众恐慌。”
第二,中国应该进行防灾演习。“30年一代人,地震不应该随着人们的逝去而湮没。可惜的是,我们没有从唐山地震中吸取什么经验。今天不应该重复这样的错误。”郝宪生说:“日本的最宝贵的经验在于不管付出多大代价,都要找出失败的原因。日本将地震看成失败的事件,他们从失败学的原理上去总结教训,才能使下次对付这样的灾害更及时、更有力。”
汶川大地震发生的两周后,日本引以为戒,开始大规模对全国学校进行校舍普查和加固修缮,他们需要从“现代化的建筑保存了下来,老建筑则大多倒塌。而我们看到的图片中,学校特别地多,尤其让人心痛”(日本《朝日新闻》,5月14日)这样的中国教训中吸取经验。
曾在日本京都大学获得博士学位并在日本从事砂防研究工作多年的山地所研究员欧国强认为,在震后灾区重建过程中,要认识地震后显在性灾害长期继续问题,以及不稳定斜面的变形、土沙(石)的二次移动等潜在性灾害的显在化、扩大化问题。他强调,对地震次生山地灾害复杂机理的认识,还要通过必要的物理模拟实验去破解。因此,建立有中国特色的山地灾害动力过程模拟实验系统,更好地为防治山地灾害提供理论指导和技术支撑是十分必要的。中国急需这种防灾减灾的硬实力建设。
重建,在反思中前行
“日本从中国汶川地震引发校舍倒塌中吸取了教训,政府立即拨款,对全日本30%的校舍进行了加固。”增子宏介绍说,“日本需要把学校、医院这些地方建成地震中最安全的场所。”
日本的这一举措对许多中国学者的震动很大。“1976年唐山地震过后,我们没有很好总结和吸取一些经验和教训。汶川巨灾再次暴露出很多的问题和不足,现在应该是我们进行反思的时候了——到底我们碰到哪些新问题、有哪些新需求,差距到底在什么地方?”北师大应急减灾研究院教授李京告诉记者。
在这次学术研讨中,日本京都大学防灾研究所教授林春南教授的报告,引起了许多与会中国学者的关注。林春南是一位具有国际知名度的学者,他是从社会学、经济学的独特视角研究自然灾害和灾后重建的专家。他对日本灾后重建的经验的介绍,使在场的许多中国学者深受启发。“日本人长期恢复、科学重建的经验是我们现在急需的观念。”李京说。
日本阪神地震至今已经13年,但是对震区的恢复重建工作并没有全部完成。日本对阪神地震的重建规划进行“化整为零”,细分到各个领域中作出详尽而细致的规划方案。“有些工程在一两年之内完成,有些用了5年,有些用了10年,还有些直到现在还没有完成。”李京介绍。
中国在6月1日宣布成立了国家汶川地震灾后重建规划组,计划“在3个月内完成灾后恢复重建总体规划,在3年内基本完成灾后重建任务”。
震后主要致力于国家应急管理体系建设的李京对此颇有感慨:“日本岩手地震后,政府规划花5年时间要求所有学校达到日本建筑抗震要求。在日本的经济技术实力比中国具有明显优势的情况下,仅仅为了完成这一项,政府给了5年时间。而中国的重建难道就仅需3年可以做到?”
水利水电科学研究院副总工程师程晓陶也有相同的担忧。“灾后重建是紧迫而长期的,我们不能只看到紧迫性,却忽视了长期恢复的理念。”程晓陶说:“目前在部分灾区的重建中,出现了眉毛胡子一把抓的现象,恢复重建越快越好,争取重建三年之内恢复完成——这种‘疾风暴雨式’的灾后重建需要引起警惕。”
程晓陶从汶川大地震后就开始参与震区堰塞湖的排险调查。强震引发的次生灾害链造成的堰塞湖大规模形成——“区域很大,分布于好几个大水系,城镇多、情况复杂,每个湖的特点都不一样,并且都需要进行短期处置。”震后的道路不通,程晓陶和他的同事们曾扛着背着三维激光扫描仪,前后3次进入震区,对11个堰塞湖进行了地形扫描,作出了精细准确的三维地形图。这些地图在堰塞湖除险方案的决策中发挥了不可替代的作用。
“值得一提的是,在这次地震中我们十分注重高新技术的应用,例如三维激光扫描仪就被用于堰塞湖排险。但值得反思的是,我们的弱点在于,那些常规数据,不用尖端技术就能获得的数据反而没有人去进行调查。”程晓陶告诉记者,由于地震期间情况相当严峻,时间也相当紧急,对震区水库险情的应急评估只能是通过专家的目测。专家组一天有时不得不查看4~5个水库,只能是走马观花。而基本上是以肉眼和经验的判断并没有足够的数据支撑——究竟地震造成的水库大坝裂缝有多长多深?渗漏有多大?流量多少?“这些常规数据是非常宝贵的资料,如果我们再不加强观测进行搜集,今后应对紧急情况时,很可能会再次出现数据不全,造成判断失误。”
“建立起一套先进防灾减灾体系并不是一朝一夕形成的,而是经过成百上千次灾难的锤炼逐渐摸索形成的,我们应急管理体系能力的提高需要一个逐步升级的过程,要依靠科技和管理的进步来逐渐实现。”
的确,日本今天高度开放和世界领先的防灾体系也并非朝夕建成。
13年前,日本阪神地震发生时,时任首相的村山富市直到40分钟后才从电视新闻的现场直播里看到了浓烟滚滚的神户灾区,自卫队救灾出动延后了整整半天,所有国际救援队都被政府拒之门外。
——这不是笑话,而是发生在13年前的日本的真实情况,“政府麻痹”成了当时日本流行的讽刺语。在13年后的中国,汶川大地震成为一次媒体反应快过某些行政领导部门救灾、调查进度的竞赛。日本媒体曾发表言论称:“这在中国,或具有里程碑式的不同。”
“尽管巨灾充分暴露出诸多问题,但不可否认,汶川地震是中国历史上应急管理和救灾组织最好的一次,如何认识问题、吸取教训、在反思中前行,才是我们应该从大灾中获得的东西。”李京说。
“灾后重建却是社会整体的持久战,必须有配套的改革议程,灾后重建才可能成功。全世界都会以灾区的重建质量,而非只是靠奥运会的金牌数来衡量中国。”林春南在报告的最后说。
面对地震,更多的是合作而非竞争
“正因为日本过去有许多的教训,所以,我们对四川大地震的救援工作很着急,希望海外的救助队和医疗队能够尽快地参与救灾工作。”尽管日本救援队成为最早进入震区的国际救援队之一,增子宏在与记者的言谈之间,依然流露出因其没有能够在震后头3日的黄金时间内就进入中国四川震区而感到些许遗憾。
震后,日本学界对汶川地震的极大关注,某种程度上甚至超过了许多中国学者的预期。“这从日本这20多位顶级学者组团亲赴中国就可见一斑。”郝宪生告诉记者,此次来川的日本学者几乎代表了日本地震防灾领域的最高水平,“组团集体参加研讨会,这在日本都是相当难得的。原因很简单,地震研究不仅仅属于中国,还属于全世界”。
“在地震防灾领域,日本与中国并不是一个竞争的机制,而是一个合作机制。”增子宏说。
据增子宏透露,日本可能将在明年3月正式通过一项防灾减灾十年计划。“在新的十年计划中,国际合作会是一项重要内容,而和中国的合作也将占据一个重要位置。”
日本于两年前投入巨资建成全球唯一的一个大型三维模拟地震震动台,它能晃动一栋6层高的楼房。这个“Shaking table”(大震动台)面积达300平方米,可撼动一栋1.2万吨重的楼房。“用地震模拟器配合实物大小的建筑物做试验,能帮助工程师估算出不同地震强度下楼房结构损坏程度,而这是用小模型根本无法做到的。”增子宏说。
对这个耗资450亿日元(约合3.94亿美元)建成的大型实验室,日本采取了开放的姿态。“日本将极乐意向中国开放这套装置,通过政府向中国提供帮助。”增子宏说:“在今年7月份举行的7国国家首脑会议中,中国国家主席胡锦涛和时任日本首相的福田康夫谈到地震研究方面的合作时,曾对双方在地震野外考察方面达成一致的意见,下一步,我们将考虑和中国国家地震局和中科院进一步加大双方的交流与合作。”
日本学者对中国在巨灾之后表现出的巨大进步给予了高度的评价。
“地震发生之后的6个小时,温家宝总理亲赴现场在一线指挥,国家领导人给予中国普通民众的鼓舞力量是非常宝贵的。”增子宏说:“两国民众在大震灾中有过痛苦的记忆,双方在抗震救灾领域应该有可期的合作。虽然双方在这一领域的相互了解还不深,但是通过这次会议,两国学界迈出了第一步,这是一个良好的开端。”
灾难不只考验政府,也试炼着中国的科技力量。此次会议的承办者,山地所所长邓伟研究员对山区环境下的重建提出7点建议,这或将成为中国灾后重建的重要策略与中日学界合作的重要框架——
一是明确重建中的主体功能定位,二是进行产业设计与城镇发展规划,三是大力建设生态产业体系,四是加强山区国土安全管理,五是发展职业技能教育、提高就业能力水平,六是加强基础设施配套建设和安全保障,七是适度人口聚集和进行山区人口管理。
邓伟致力于推动中日地震灾害链防灾减灾的学界交流与合作,在他看来,善用国际力量的协助,将为震区重建和山地科学的发展注入新鲜活力。
“也许价值观未必与中国的民意合拍,但是跨国合作的目的不只在救急与物资供应,而在于取信于国际与互相学习。”邓伟说:“中国需要这种软实力就像需要大飞机一样殷切。”
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