美國國家地震減災計劃簡介

張晉輝　高小躍　崔滿豐

摘要美國國家地震減災計劃（NEHRP）是美國提升國家減災能力建設，改進城市建筑物和生命線工程抗震安全性的國家協調計劃。2021年12月21日，美國國會研究服務部（ CRS）發布了“美國國家地震減災計劃簡介”報告。報告梳理了美國國會自1997年實施美國國家地震減災計劃以來的發展脈絡以及當下國會繼續實施該計劃面臨的主要問題。本文介紹了該報告的主要內容，為及時了解美國地震減災工作提供了政策參考，對地震行業和相關減災領域的研究具有重要的參考價值。

關鍵詞美國國家地震減災計劃；NEHRP；簡介

中圖分類號： P315文獻標識碼： A文章編號：2096-7780（2023）04-0179-06

doi：10.19987/j.dzkxjz.2022-074

The National Earthquake Hazards Reduction Program：Issues in brief

Zhang Jinhui1， 2），Gao Xiaoyue1），Cui Manfeng1）

1） China Earthquake Networks Center， Beijing 100045， China

2） Development Research Center of China Earthquake Administration， Beijing 100036， China

Abstract The National Earthquake Hazards Reduction Program （NEHRP） is a national program to improve the seismicsafety of urban buildings and lifeline projects. The Congressional ResearchService （CRS） released a report entitled“The National Earthquake Hazards Reduction Program （NEHRP）：Issues in brief”on December 21，2021. The reportreviewsthedevelopmentoftheNationalEarthquakeHazardsReductionProgram （NEHRP） sinceitwas implemented by the U.S. Congress in 1997，and the main problems thatCongress faces in continuing it. This paper introduces the main contents of the report，provides policy reference for timely understanding of earthquake disaster reduction in the United States，and has important reference value for earthquake industry and related disaster reduction research.

KeywordsNational Earthquake Hazards Reduction Program; NEHRP; issues in brief

引言

美國國家地震減災計劃（National Earthquake Haz-ards Reduction Program，NEHRP）是美國以立法形式制定的國家協調計劃，旨在認識地震災害并減少美國的地震風險。該計劃對提升美國綜合減災能力，改進城市建筑物、生命線設施的地震安全性及提高居民生活質量具有重要的意義。美國現有50個州的部分地區及哥倫比亞特區，都在不同程度上受到地震災害及其相關的風險影響。每個地區的地震風險是由地震的頻率和規模，以及易受災害影響的人口、基礎設施和經濟活動所決定的。阿拉斯加是最容易發生地震的州，幾乎每年都會經歷一次7.0級地震，自1900年以來，平均每13年會發生一次8.0級地震。阿拉斯加地震可能引發破壞性的海嘯，這對阿拉斯加、華盛頓、俄勒岡州、加利福尼亞州和夏威夷尤具威脅。加利福尼亞州的地震風險最大，因為該州地震頻繁，地震會影響其密集的建筑環境和人口。1994 年發生在洛杉磯、文圖拉、奧蘭治和圣貝納迪諾縣的北嶺6.7級地震是美國損失第三大的災難。美國國會于1977年通過《減少地震災害法》（ P.L.95-124），將《美國國家地震減災計劃》確立為美國減少地震災害的協調計劃，最近于2018年重新修訂該法案（P.L.115-307）。指定4個聯邦機構負責地震災害和減少風險相關工作：美國地質調查局（ USGS）、國家科學基金會（NSF）、聯邦應急管理局（ FEMA）和國家標準與技術研究院（NIST）。這些機構執行 NEHRP 的4項主要活動：

（1）制定有效的地震減災措施；

（2）推動減災措施的實施；

（3）提高對地震及其影響的認識；

（4）繼續建設國家先進地震系統（由 USGS 運維的全國性地震臺網）。

現今在 NEHRP 指導和協調下，4個聯邦機構負責開展減輕地震災害風險的相關活動。關于每個機構的職責概述，見表1。

2018年 NEHRP 的重新授權并沒有改變該計劃的總體結構，但確立了新的優先事項。例如，強調推進地震預警系統和促進社區應對地震的韌性，采取各種行動以增強社區的韌性；根據當地的地震危險建造抗震結構，以及設計功能性抗震結構，這意味著這些結構可以在地震后繼續發揮作用。自重新授權以來，NEHRP 在地震預警、社區韌性和基礎研究等方面取得了顯著進展。如“ShakeAlert”地震預警系統在加利福尼亞州、俄勒岡州和華盛頓州建立并運行，在地震發生后提供警報，以保護公眾和財產免受震災影響。NIST 和 FEMA 提供了建設和改造建筑物結構的信息和工具，以提高結構抗震能力和功能恢復。NSF 和 USGS 持續提供研究支持，啟動新的研究項目，這些項目由 NSF 各部門或代理機構資助。

經過40多年的實施，NEHRP 對于增強美國綜合減災能力，提升城市建筑物和生命線設施的地震安全性和提高美國公眾的生活質量具有很大的促進作用和指導意義。2021年12月21日，美國國會研究服務部（ CRS）發布“美國國家地震減災計劃簡介”報告[1]。報告梳理了美國國會自1997年實施 NEHRP 以來的發展脈絡以及當下國會繼續實施該計劃面臨的主要問題。本文編譯和介紹了該報告的主要內容，希望為地震行業和相關減災領域研究人員及時了解美國地震減災工作狀況提供信息參考。

1 1977年以來 NEHRP 的主要變化

1977年，美國國會通過了《減少地震災害法》，指導總統制定國家地震減災計劃，以減輕美國的地震災害，推動實現下列目標：

（1）建設抗震建筑；

（2）地震預測、地震災害風險識別和評估；

（3）制定和推廣土地使用和建筑規范；

（4）開展地震應急準備、預防、響應和恢復活動；

（5）開展研究以增加地震災害和風險知識，降低地震災害風險，處置地震預測結果，確保保險可用性，控制地震事件。

為實現這些目標，該法案授權 USGS 和 NSF 進行撥款。除了這些具體授權之外，美國國會沒有明確一個領導機構或具體行動。1979年，FEMA 成立。1980 年，美國國會修訂《減少地震災害法》，明確 FEMA 為牽頭機構。2004年，美國國會修訂《減少地震災害法》指定 NIST 為牽頭機構。USGS 和 NSF 在 NEHRP 中的作用最初集中在認識和預測地震的研究上。然而，地震預報被證明是無法解決的，NEHRP 從1990 年開始將其工作重點轉移到認識、監測、評估、發布預警和應對地震上。2018年刪除了《減少地震災害法》中與地震預測相關的描述。美國國會在1990年、1997年、2000年和2004年重新修訂了 NEHRP，并以多種形式調整了該計劃的工作重點和監督方式。

1990年，修訂《減少地震災害法》：①規定 USGS 研究斷層和地震，以確定地震頻率，提供地震災害評估，并進行抗震結構的研究和開發；②要求 USGS 建立一個國際地震信息交流中心，運行一個國家地震臺網，繼續地震預測工作，并與 NSF 進行地震災后調查；③明確 NIST 為建筑物和生命線工程（即基本公用事業和運輸系統）制定抗震標準；④成立了一個 NEHRP 咨詢委員會，報告 NEHRP 活動進展并提供建議；⑤明確科學和技術政策辦公室（ OSTP）研究和報告跨機構間的合作狀況。

1997年，修訂 NEHRP：①要求 USGS 建立一個實時地震預警系統原型；②允許 NSF 使用商業捐款為幼兒園至12級學生制作地球科學教育材料；③要求 FEMA 研究和評估國家地震應急培訓能力。

2000年，修訂 NEHRP：①指導 USGS 建立一個國家先進地震研究與監測項目和一個地震科學研究咨詢委員會；②指導 NSF 建立地震工程模擬網絡（NEES）項目，以研究地震對結構的影響，并開發抗震結構的改進設計。

2004年，國會頒布了 P.L.108-360并設立了一個跨機構協調委員會（ ICC）和一個地震減災咨詢委員會（ ACEHR）。ICC 由 USGS、NSF、FEMA、國家科學技術研究院、白宮科技政策辦公室、以及管理和預算辦公室組成。

2 2018年《NEHRP 重新授權法》

2018年《NEHRP 重新授權法》保持了計劃的完整性。要求4家協調機構進行更多的監督，制定管理規劃和戰略規劃，以加強協調、合作和針對目標方面計劃的有效推進（圖1）。該法加強了對地震預警系統和抗震建筑的重視程度，并要求為社區韌性提供有力支持，例如在地震發生后繼續發揮作用的抗震結構和能夠有效應對地震事件并能從中有效恢復的社區。

2.1 對調查結果、目的和定義的修改

從20世紀90年代開始，NEHRP 的活動從地震預報轉移到地震發生后的地震預警。2018年《NEHRP 重新授權法》通過在法案中刪除對地震預測的描述來突出這一變化。例如，法案第2節修改了國會調查結果部分，刪除了地震學研究和地震預測之間的聯系，代之以“加強地震學研究可以提供全面實施有效地震預警系統所需的科學知識”；將韌性（ Resilience）的概念引入地震災害，引用了國家研究委員會的一項研究，其目標是實現國家地震韌性；在現有的減少生命和財產損失的目的之外，增加了提高社區韌性以應對未來地震的目的。將社區韌性定義為“社區為地震事件做好準備和計劃、納入、恢復以及更成功地應對地震事件的能力”，規定韌性包括建筑設計和施工，以便建筑結構在遭受地震破壞的情況下能夠繼續發揮作用或能夠重新恢復使用。介紹了“功能復用、恢復、重建”的概念。此外，增加了俄勒岡州和田納西州及波多黎各聯邦，明確這15個州面臨重大地震風險。2018年的法律確定了39個州面臨較大或中度地震風險。

2.2 計劃開展活動和機構職責的變化

2018年《NEHRP 重新授權法》第3節為 ICC 增加了新的職責。要求 ICC 為 NEHRP 制定一項戰略計劃，一項實施該戰略計劃的管理計劃，以及兩年期的跨機構預算；要求 ICC 與相關聯邦機構（如國家航空航天局、國家海洋和大氣管理局）就發生地震災害時的數據共享和資源承諾制定諒解備忘錄；要求 ICC 與農業部長和內政部長協調使用聯邦土地進行地震監測、研究和數據收集。ICC 必須就地震對交通和建筑物（包括生命線基礎設施）的影響與交通、住房和城市發展部長進行協調；要求 NEHRP ICC 與其對應的國家風暴減災協調委員會，并酌情與其他自然災害協調委員會協調，以共享數據和最佳實施辦法。

法案修改了 FEMA 的職責，并要求 FEMA 簽訂合作協議或協定，建立地震減災示范項目，將研究和減災實踐與應急管理規劃聯系起來，并編寫供全國分發的教育材料。刪除了要求 USGS 制定地震預報程序的規定，代之以制定發布地震警報和預警程序的規定。插入了“繼續發展地震預警能力”的描述，強調提升地震預警能力。

此外，法案要求 USGS 在發生地震時，在必要和可行的情況下，向 FEMA、美國國家科學技術研究院以及州和地方官員發出警報和警告。法案要求 USGS 公布活斷層和褶皺圖，以及易受特定地震災害（如液化或滑坡）影響的地區圖。

法案刪除了現有法律中要求 NSF 支持使用地震工程模擬網（NEES）進行地震相關研究的描述。取而代之的是在現有法律中增加了一個新的小節，要求 NSF 核實和跟蹤 NEHRP 資金的執行。

2.3 計劃審查

2018年《NEHRP 重新授權法》第4節要求美國政府問責局（ GAO）完成對美國地震災害減輕計劃的審查，并在頒布后3年內報告其調查結果。GAO 負責調研各有關機構，并為美國國會準備其調查結果。

2.4 抗震標準

2018年《NEHRP 重新授權法》第5節取代了現行法律中要求對美國聯邦政府建造或租賃的建筑物采用地震安全標準的描述。要求進行評估和改善建筑環境和重要基礎設施的建議，特別是反映震后功能復用和功能恢復時間方面的績效目標。這一變化是計劃強調增強社區韌性的變化之一。NIST 主任和 FEMA 署長任命了一個代表聯邦機構、非政府組織、私營部門、災害管理協會、工程協會以及建筑和房屋建筑行業協會的專家委員會，為國會編寫報告。NIST 和 FEMA 于2021年1月聯合發布了該委員會的報告。

該報告建議社區采取7項行動來增強社區韌性：（1）制定震后功能復用和功能恢復目標框架；

（2）設計的新建筑物須滿足以恢復為基礎的目標；（3）改進現有建筑物，以達到以恢復為基礎的目標；

（4）設計、升級和維護生命線基礎設施系統，以實現基于恢復的目標；

（5）制定和執行災前恢復規劃，實現以恢復為重點的目標；

（6）提供教育和宣傳活動，以提高對地震風險和以恢復為基礎的目標的認識和理解；

（7）便于獲取實現以恢復為基礎的目標所需的財政資源。

2.5 國家先進地震系統的管理

美國國家先進地震系統（ANSS）是由 USGS 運營的一個全國性地震臺站網絡。它由遍布美國的大約100個地震臺站的“骨干”網絡、國家地震信息中心、國家強震項目以及由 USGS 和伙伴機構運營的15個區域地震網絡組成。2018年《NEHRP 重新授權法》要求為 ANSS 制定一個新的5年管理計劃。USGS 于2021年11月向國會提交了一份 ANSS 五年管理計劃。該計劃優先考慮 ANSS 的核心活動，包括監測、速報、快速評估和地震預警。

2.6 撥款授權

法案為 NEHRP 2019—2023財年的5年計劃進行了撥款授權。該法案每年為每個機構分配相同的授權數額。2019—2023財年，NEHRP 五年批款總額約為7.6億美元，或每年約1.52億美元。按機構分列的授權總額如表2。

3 2018年重新授權以來的計劃進展

自 NEHRP 于2018年重新授權以來，該計劃的重點是地震預警系統、改進建筑規范和建筑標準、建筑結構的功能恢復方法、提高社區韌性的方式方法，并繼續開展基礎研究，以了解地震危害和風險。ACEHR 審查 NEHRP 的實施情況，并建議采取行動，提升 NEHRP 的實施效果。2021年 ACEHR 的報告確定了以下計劃實施值得注意的3項優先事項：

（1）在西海岸繼續建設和運維地震預警系統（ShakeAlert）；

（2）NIST 和 FEMA 聯合發布的關于功能復用和功能恢復的報告，提出了7項建議，并詳細說明了國會執行這些建議的4種選擇；

（3）通過傳統贈款和合作協議進行地震和抗震結構基礎研究的意義和地位，增加了3個新的協調研究項目。

3.1 地震預警系統

美國第一個地震預警系統（命名ShakeAlert），向加利福尼亞州、俄勒岡州和華盛頓州的用戶提供警報。研究表明地震預警系統性價比高，即在降低風險方面節省的成本大于該系統的實際成本。一項研究估計，預警將地震傷害減少50%以上。目前，當地震發生后，ShakeAlert系統向加州、俄勒岡州和華盛頓的用戶發出預警，強烈的地面震動將在幾秒鐘到幾分鐘內到達他們的位置。該警告提醒用戶在震動發生前采取行動保護人員和財產，從而減少對建筑物結構、生命線工程、交通、建筑、醫療程序、商業運營、教育服務和其他活動的破壞風險。一些行業用戶，如列車系統和大型建筑物，已經對其基礎設施進行了規劃，以在收到警告時自動采取對應的措施。個人的非自動應急反應包括趴下、掩護和保持機動，以及停止學校活動、車輛和危險活動。

3.2 功能復用建議和建筑規范

NEHRP 編制建筑物改造設計指南、標準建筑規范、國家通用建筑標準和建筑指南，以減少地震風險。美國國家建筑科學研究院2019年的一項研究估計，自現代抗震設計規定編制以來，建筑規范中抗震規定的制定和采用，使全國平均效益成本比為12：1（即在建筑抗震要求上每投資1美元，就可避免損失12美元）。該研究估計，將舊建筑改造成抗震標準，全國平均效益成本比為13：1。

2021年 ACEHR 報告鼓勵 NEHRP 落實2020年 NIST-FEMA 聯合報告中關于功能復用和功能恢復的建議。2021年 ACEHR 報告為美國國會提供了4個選項，以幫助 NEHRP 貫徹落實這些建議：

（1）支持以恢復為目的的涉及建筑物和生命線基礎設施系統的法規制定和技術改造；

（2）激勵行動（例如，通過 FEMA 的建設韌性基礎設施和社區捐款），鼓勵州和地方政府采用基于恢復的規定、標準和做法；

（3）鼓勵行政部門為聯邦政府擁有和租賃的建筑制定基于恢復的抗震設計和改造要求；

（4）圍繞地震風險和基于恢復的目標，指導制定和實施聯邦教育活動。

3.3 基礎研究

2021年 ACEHR 報告認為，基礎研究是地震預警系統和抗震建筑改造規范、標準和建筑實踐方面取得進展的基礎。基礎研究、地震預警和抗震標準增強了建筑物地震韌性，地震韌性是 NEHRP 強調的重要目標。大部分基礎研究是通過 NSF 的3個部門授予的贈款和合作協議進行的：地球科學部、工程學部、以及社會學、行為科學和經濟學部。2021年 ACEHR 報告強調了3項新的研究舉措，涉及 NSF 管理局和其他機構。其中一個倡議是一個被稱為海岸線和公眾競賽的跨部門項目，通過資助一個研究中心，審查卡斯卡迪亞俯沖帶的災害風險和其他減災項目。其他倡議，如 NSF-NIST 抗災研究補助和 NSF-DHS 公民創新挑戰賽是一項跨機構競賽，旨在通過提高對地震及其影響的基本知識來提升抗震能力。

4 啟示意義

為認識地震災害并降低地震風險，美國國會于1977年制定了 HEHRP，該計劃在實施地震預警、降低地震災害風險和提高社區韌性等目標方面取得了重要進展。就該計劃修訂，美國國會關注了幾個主要問題，包括：

（1）HEHRP 降低地震風險的程度和效果如何？

（2）聯邦和非聯邦合作伙伴：這4個機構之間以及與其他合作伙伴之間如何協調工作？

（3）項目管理：各機構如何規劃、管理和實施項目目標？

美國國會預計將收到 ICC 關于 HEHRP 2022—2029財年戰略計劃和 GAO 關于地震災害減輕計劃有效性的報告。國會可以考慮這些報告中的計劃和建議，作為其審議和監督 HEHRP 實施的一部分。

通過上述美國國會對 NEHRP 修改的介紹，可見，美國在抗震減災方面，一直在根據社會經濟發展和技術條件的變化不斷對 NEHRP 進行修訂、調整和完善，美國的抗震減災思路逐漸調整為強調多機構協調減災，從原來的地震預測轉向注重發展地震預警系統，提高建筑物標準和規范以及增強社會韌性的方向上來。這對現階段我國地震減災事業的發展也提供了重要啟示，進入新發展階段，在習近平新時代中國特色社會主義思想和習近平總書記防災減災救災重要論述精神的指導下，我國也要根據國家經濟社會發展和人民對地震安全的新需求適時調整相應的防震減災法規和計劃，而且我們國家也一直在這種思路轉變和完善之路上，從整合原有分散在幾家部委機構的減災職能，組建國家應急管理部，到目前實施的“國家地震烈度速報與預警工程”項目建設正是適應環境變化的一種具體體現。

參考文獻

［1］Rowan L R. The National Earthquake Hazards Reduction Program（ NEHRP）： Issuesin brief[EB/OL].（2021-12-21）[2022-03-28].

https：//crsreports.congress.gov/product/pdf/R/R43141