在一些報道中,我們不時會讀到如“某棟建筑能抗8級地震”“某座橋梁能抗9級地震”的表述,這種說法實(shí)際上是將“地震震級”與“地震烈度”這兩個概念混為一談了。
建筑物抗震設(shè)防是按照《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》提供的地震動參數(shù)進(jìn)行抗震設(shè)計,而抗震設(shè)防烈度可通過地震動參數(shù)與地震烈度的對照關(guān)系來確定,并不存在“抗幾級地震”的說法。8級地震的最高烈度會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過8度,如“5·12”汶川大地震,其極震區(qū)烈度達(dá)到11度。
震級是對地震大小的相對量度,表示地震釋放能量的大小。震級相差1級,能量相差31.6倍,震級相差2級,能量相差1000倍。嚴(yán)格來說,一次地震只有一個震級,因?yàn)橐淮蔚卣疳尫诺哪芰渴枪潭ǖ摹5遣煌恼鸺売嬎惴椒ńo出的數(shù)值可能略有差異。如“5·12”汶川大地震,面波震級是8.0級,矩震級是7.9級。
烈度是地震引起的地面震動及其影響的強(qiáng)弱程度。烈度的大小并不是簡單看一個地區(qū)房屋的破壞程度,而是用典型房屋衡量該地區(qū)的地面震動情況,典型房屋在某種程度上相當(dāng)于地震儀。烈度受震級、震源深度、震中距離、震源機(jī)制、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、地基條件等多種因素影響,震級越大、震源越淺、距離越近、地基越軟弱,烈度就越高。一次地震發(fā)生后,不同地區(qū)會有不同的烈度。烈度分為12等級,以往采用羅馬數(shù)字Ⅰ~Ⅻ表示,自《中國地震烈度表》(GB/T 17742-2020)發(fā)布后,烈度也可用阿拉伯?dāng)?shù)字1~12表示。
震級好比一盞燈泡的功率(瓦數(shù)),而烈度好比燈泡周圍不同距離上的亮度,亮度不僅與燈泡功率有關(guān),還與距離燈泡的遠(yuǎn)近有關(guān)。
在破壞性地震中,建筑物倒塌和工程設(shè)施損壞是導(dǎo)致人員傷亡的最主要原因。據(jù)統(tǒng)計,在世界上發(fā)生的130次巨大地震災(zāi)害中,90%~95%的傷亡是由于建筑物倒塌造成的。因此,減輕地震災(zāi)害最有效的途徑就是加強(qiáng)建筑物的抗震設(shè)防,而建筑物抗震設(shè)防的主要依據(jù)就是《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》。
由于地震發(fā)生的隨機(jī)性和社會資源的有限性,不可能無限制地使用社會資源來實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)計的絕對安全,換言之,不可能對所有建筑物都按照烈度12度進(jìn)行抗震設(shè)防。在這種情況下,地震區(qū)劃應(yīng)運(yùn)而生。地震區(qū)劃是采用概率地震危險性分析方法,將國土根據(jù)地震危險性劃分為不同的區(qū)域,并對不同區(qū)域規(guī)定不同的抗震設(shè)防參數(shù),高風(fēng)險地區(qū)高設(shè)防、低風(fēng)險地區(qū)低設(shè)防,這樣既節(jié)約社會資源,又最大程度規(guī)避了地震風(fēng)險。
《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》是關(guān)于房屋建筑抗震設(shè)防的最低要求,是關(guān)乎人民生命財產(chǎn)安全的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn),必須得到有效實(shí)施。現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)是我國于2016年6月1日開始實(shí)施的第五代區(qū)劃圖——《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB 18306-2015)。全國各個城鎮(zhèn)的基本地震動參數(shù)可在地震動參數(shù)區(qū)劃圖網(wǎng)站進(jìn)行查詢。如,通過查詢可知阿壩州汶川縣映秀鎮(zhèn)的基本地震動峰值加速度為0.2g(g為標(biāo)準(zhǔn)重力加速度9.8m/s2),根據(jù)地震動峰值加速度與地震烈度對照關(guān)系,映秀鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度為8度,即映秀鎮(zhèn)所有新建、擴(kuò)建、改建的一般建設(shè)工程,都應(yīng)按照烈度8度進(jìn)行抗震設(shè)防??拐鹪O(shè)防烈度一般取50年超越概率為10%的地震烈度,即映秀鎮(zhèn)50年內(nèi)遭遇大于或等于8度地震影響的概率是10%。
(作者單位:四川省震災(zāi)風(fēng)險防治中心)