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2022年1月3日是平羅8級大地震283周年。1739年1月3日北京時間晚8點左右,平羅一帶突然發生8級大地震,宏觀震中位于現平羅縣姚伏鎮附近,極震區地震烈度達到10度強,面積大約為170 km2。平羅及其以南20公里的新渠,以北25公里的寶豐等縣受災最為嚴重。震區房倒屋塌,5萬多人喪生。地震波及6省區,包括陜西、甘肅、山西、河北、河南和內蒙。1739年平羅8級大地震災害具有鮮明特點,對目前大震巨災風險防控和韌性城鄉建設具有極強的警示意義。
一
1739年平羅8級大地震發生距上一次大地震不到30年,與人們大震之后不會有更大地震的固有認知并不相同。1709年10月14日,寧夏中衛一帶發生地震,造成重大的人員傷亡和財產損失。這次大地震的發震斷裂盡管與平羅8級大地震的發震斷裂不屬于同一條活動斷裂。但兩次地震的地震破裂和極震區最短距離僅僅為100公里左右。平羅8級大地震的發生表明,不能因為一個地區發生了一次大地震,就簡單認為發生下一次大地震的概率會因此而降低,甚至認為短期內不可能再次發生大地震。汶川地震后,曾經很多人提出在龍門山地區百年、甚至千年內不會再發生大地震的觀點。結果一些汶川地震震后恢復重建項目在蘆山7級地震中遭受了嚴重破壞。對于大城市建設和重大基礎設施建設,更應采取審慎的態度,不能以推測甚至猜測代替科學的決策。
二
1739年平羅8級大地震的極震區并不位于發震斷裂上,而位于銀川盆地的沉降中心?;顒訑鄬诱{查結果表明,平羅8級大地震的發震斷裂位于賀蘭山前。這個區域離水源較遠,不適合人類居住,沿斷裂帶人煙稀少,因此大地震發生時,賀蘭山前的地震災害并不嚴重。然而,銀川平原是一個巨厚的新生代沉積盆地。同時平羅、寶豐和姚伏一帶是黃河灌區的主體區域,土層較為松軟,地下水較淺。大地震發生時,松軟土層放大了地面震動,強烈地震動還導致了地基液化、地面不均勻沉陷。這些因素導致了嚴重的地震災害。應當指出,1739年8級大地震發生時,銀川盆地內的房屋建筑均是低矮的建筑物,并沒有自振周期較長的高層建筑和大跨橋梁等類型的建筑。如果地震發生在現在,考慮到盆地對長周期地震動的放大作用,以及長周期地震動與高層建筑等自振周期較長的建筑物的共振作用,大量建筑物會遭受嚴重破壞。新生代構造盆地對地震災害的放大作用,必須認真加以考慮。我國華北平原、關渭平原等大型沉積平原及沉積盆地,目前人口總量已經達到8億以上,其地震安全十分重要。目前有關標準規范的要求還遠遠不足。關于沉積平原與沉積盆地長周期地震動及其相應的抗震設計,國際上經過了十幾年的激烈討論,目前認識已經比較統一。美國在最新版的地震區劃圖中對沉積盆地的長周期地震反應譜作了專門的規定,并著手建設沉積盆地地表地震動觀測系統,對高層建筑的抗震要求也有很大提高。
三
1739年平羅8級大地震的次生災害十分嚴重,對地震災害損失和災后應急救援產生了嚴重影響。地震發生時正值隆冬的夜晚時分。強烈地震動翻倒取暖的爐子,引燃大火。同時地震造成的房屋倒塌,使得40%~50%的人死亡,其余的人大都受傷。據有關文獻記載,大火燒了五天五夜?;馂倪M一步增加了人員傷亡。地震強烈振動與地面沉陷及堤岸側向滑移,使得大量引黃灌溉渠道遭到毀壞,涌出大水。極震區一片汪洋,水深四五尺不等,村鎮淹沒,許多人被水淹死。數九隆冬,天寒地凍,許多人繼而被凍斃。地震、火災、洪水和嚴寒導致災情擴大。地震后的火災在國內外歷史地震震例中屢見不鮮。日本1923年關東大地震之后的東京大火災,日本1995年阪神地震之后的大火,以及美國1906年舊金山大地震后的火災,更是警示人們要對大城市地區大震后的火災撲救做好充分準備。在1668年郯城8.5級大地震中,洪水造成的人員死亡與房屋建筑倒塌造成的人員死亡大致相當。1786年磨溪7.8級大地震后,洪水造成的死亡人數高達建筑物倒塌和滑坡造成的死亡人數的幾十倍。1933年迭溪7.5級地震后,洪水死亡的人數也達到了建筑物倒塌和滑坡造成的人員死亡的8倍之多。目前對大地震后洪水的防范與準備還嚴重不足。我國歷史上許多大地震都發生在嚴冬,除1739年平羅8級大地震發生在1月3日外,1920年海原8.5級大地震發生在12月16日,1556年華縣8.3級地震發在1月23日,1932年昌馬7.6級大地震在12月25日。如何應對嚴冬季節的大震巨災,包括應急避難場所建設、應急物資的準備等等,仍然是亟待解決的難題。1739年平羅8級大地震及其它震例告訴我們,面對大震巨災的防抗救,必須對水、火和嚴寒等引發的嚴重次生災害做好充分準備。
四
1739年平羅8級大地震摧毀了國家規劃建設的“經濟開發區”,遲滯了統一大西北的歷史進程。唐朝崩潰以后,國家經歷了五代十國的大分裂、大混亂時期,中原政權失去了對大西北地區控制。即使到了宋代也沒有實現真正的統一,形成了宋、遼、金、西夏、吐蕃、蒙古等多個政權并立的局面。賀蘭山以東,黃河以西地區一度成為游牧民族占據的邊境區域。漢唐時期的良田變成了牧場。滿清政權入主統一中原、收復臺灣和掌控西藏后,加快了統一包括新疆地區在內的大西北地區的步伐。特別是開發銀川平原,新增良田十多萬頃,“開發區”建設取得了豐碩成果。在地震發生前,銀川平原已成為塞上江南,是全國最富饒的地方之一。如果這種狀況持續下去,無疑會加快大西北的統一進程。然而,1739年平羅8級大地震不僅造成了巨大的人員傷亡和經濟損失,完全摧毀了寶豐和新渠縣城,還嚴重毀壞了花巨資修建的灌溉系統。地震后清政府不得不撤銷寶豐和新渠二縣,并花費巨資遣散了災民。1739年平羅8級地震告訴我們,在開展大規模經濟建設的時候,必須防范大震巨災的影響,做到發展與安全并重。
作者:高孟潭(中國地震局地球物理研究所研究員、特聘專家、中國地震學會科學普及工作委員會主任)