近20年來美國舊金山灣地區在地震安全防范方面的行動進展＊

趙紀東 王艷茹 編譯

（中國科學院蘭州文獻情報中心，蘭州 730000）

1 地震的可能性

在1989年洛馬普列塔地震之后，一些科學家會定期評估舊金山灣地區的地震風險。目前，分析認為，未來30年內，舊金山灣地區遭受一次或多次破壞性地震（≥6.7級）襲擊的概率為2／3。

1989年以后，眾多研究為確定地震發生的可能性提供了大量新信息。采用機載激光成像技術，地質學家完善了地震斷層圖，從而發現了海沃德（Hayward）、圣安德烈斯和舊金山灣地區其他活斷層的史前地震的滑移時間和位移的新證據，并估算出了這些斷層在過去幾千年來的位移量。使用數百個連續監測的GPS接收器和其他天基設備，地球物理學家已經獲得了地殼板塊運動的更清晰圖像，這些板塊的運動導致斷層帶內應力積累，從而使其在地震中發生破裂。

目前，加利福尼亞地震局使用由USGS、加利福尼亞地質調查局（California Geological Survey）和南加州地震中心共同繪制的全州地震概率圖來估算地震的潛在損失，并為住宅地震保險設定保費。

2 認識地面震動并繪制災害圖

在洛馬普列塔地震中，近70%的生命和財產損失源于強烈的地面晃動，社區管理人員和科學家們很快就認識到了，需要更好地了解舊金山灣地區最危險的區域。針對洛馬普列塔地震，加州立法機構通過了《1990年加州地震災害編圖法》（California Seismic Hazards Mapping Act of 1990），在制定有關土地使用和開發的決策時，需考慮地震災害，從而協助市縣保護公眾健康和安全。該法案建立了全州范圍內的城市編圖計劃，以此來確定易于發生劇烈晃動和地面破裂的潛在區域。舊金山灣地區地震災害圖是USGS國家地震災害圖的一部分（National Seismic Hazard Map），以此為基礎，相關專家正在修訂將于2018年出臺的國際建筑規范和國家公路橋梁法則的有關條款。

3 地面塌陷

地面塌陷（指巖石崩塌、滑坡和液化）在地震中對當地的破壞力遠遠超過晃動本身。洛馬普列塔地震期間，地面塌陷造成的損失約占地震總損失的2%。當地面強烈晃動時，飽含水的未固結的砂質沉積物會發生液化，可能導致地面下沉、傾斜、變形或破壞建筑物和橋梁，以及地下煤氣管道和水管的破裂、地表破裂。

從1989起，USGS聯合聯邦緊急事務管理局（Federal Emergency Management A－gency，FEMA）、太平洋天燃氣和電力公司（Pacific Gas and Electric Company）、舊金山公用設施委員會（San Francisco Public U－tility Commission）、奧克蘭（Oakland）市和其他機構，共同繪制了可能發生液化破壞的區域圖。

4 近實時地震信息

洛馬普列塔地震發生后，加州地震監測網的管理人員同意實時整合數據，從而創建了加州綜合地震臺網（California Integrated Seismic Network，CISN）。CISN在幾分鐘內就能確定地震的位置、震級，并繪制出震動圖，以此表征跨區域的震動模式，從而幫助社區領導組織應急人員，進行救災工作。USGS也通過網頁“你感覺到了嗎？”（Did you feel it？）的在線反饋，繪制了舊金山灣地區不同地點的震動烈度圖，據此評估當地的地震烈度（而非參照震動圖）。這兩張圖都能幫助緊急救援者快速地確定哪些是破壞最嚴重、最需要救援的地方。

2005年，USGS聯合加州交通運輸部（Department of Transportation，DOT）創建了地震災害分析系統（ShakeCast），用以估算晃動程度對特定結構造成破壞的可能性，從而協助DOT在地震后按輕重程度檢查橋梁。

2010年，USGS發布了全球地震響應快速評估 （Prompt Assessment of Global Earthquakes for Response，PAGER）系統，用于快速估算地震中的死亡人數和經濟損失。PAGER為每一個具有潛在破壞性的地震分配顏色代碼，來表征地震所需的緊急響應程度。

實際上，技術進步將可以在幾秒內計算出地震的位置和震級，進而告知一些尚未出現晃動的區域，這是形成地震早期預警系統（Earthquake Early Warning System）的基礎。目前，該系統正由USGS、加州大學伯克利分校、加州理工學院和華盛頓大學共同開發。該系統將在強震前向公眾和社區管理者發出警報，以便他們采取各種行動，如打開消防門、停運火車等。

5 地震情景和準備

雖然科學家無法準確預測破壞性地震發生的時間，但能估算給定區域內潛在地震的破壞性影響，并與工程師一起評估預期的財產和生命損失。USGS科學家與眾多機構和組織共同致力于預測未來地震對區域和國家層面的可能影響，包括海沃德斷層地震和1906年舊金山地震重演時的應對處置演習。

在洛馬普列塔地震中，由于地區基礎設施性能較差，舊金山濱海區的軟層建筑（指第1層支撐力不足的建筑）的倒塌非常嚴重。根據USGS地震風險模型，一些城市需要強行改造易于倒塌的無鋼筋的磚石結構建筑以及 “軟層”建筑。

USGS還與當地機構合作評估舊金山灣地區的公共事業和運輸通道的地震風險。USGS與舊金山公共事業委員會共同繪制了圣安德烈斯斷層的精準位置，以便能更靈活地改造舊金山半島的赫奇赫奇高架渠（Hetch Hetchy Aqueduct）和 輸水系統。USGS與經營公共軌道交通系統的舊金山灣地區快速運輸（Bay Area Rapid Transit，BART）公司合作，估算了海沃德斷層地震可能產生的滑移量，以及對BART穿越斷層的隧道的影響。

6 地震災害信息的傳播

自1989年洛馬普列塔地震之后，USGS及其合作者們紛紛加大力度，更好地向公眾傳播地震災害信息。廣泛流行的 “在地震國家落地生根”（Putting Down Roots in Earthquake Country）的教育手冊，已被翻譯成西班牙語、漢語、越南語和韓語。所有版本均發布在網上（http：∥earthquake.usgs.gov／regional／nca／prepare／index.php）。 在美國其他地震活躍區，如安克雷奇（Anchorage）、阿拉斯加、鹽湖城、密蘇里州東南部和田納西州西北部的新馬德里地區，這些手冊也被爭先模仿。