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还记得在阅读地理教科书的时候有过这么一句话——“中国是一个自然灾害频发的国家。”而其中破坏力最大的自然灾害，非地震莫属。不论是发生于1976年的唐山大地震，还是那场发生在北京奥运会前夕的汶川大地震，都是很多经历者挥之不去的梦魇。

正是因为中国历史上曾经多次发生过严重危害人们生命与财产安全的地震，所以人们一直希望能以各种方法去了解地震发生的原因以及找到应对地震的办法。

地震与民俗

比如在古代，中国民间有人曾认为地震其实是“地牛翻身”。在中国台湾更是有“地牛打架”的传说。由于当地人认为地震是地牛在相互打架，于是他们便会举行各种仪式来安抚地牛，试图通过这种带有民俗性质的仪式来阻止地震的发生。

全球受地震威胁的国家有很多，尤其是跟中国一海相隔的日本。日本由于处在地震频发的环太平洋地震带，一直受地震困扰。在日本的传说中，日本列岛下面生活着一条巨大的鲶鱼，地震便是因为这条调皮的鲶鱼时不时剧烈运动引起的。

（鲶绘是浮世绘的一种，上面这张著名的鲶绘所讲的是大鲶鱼趁着商业之神惠比寿神打瞌睡的时候便跑出来兴风作浪，引发了大地震）

地震理论的演变

民俗也好，传说也罢，它们都不足以让我们了解地震的本质，那么地震到底是什么bsh制砂机？人类最早又是如何从自然的角度来解释地震这一自然现象呢？

这就不得不提到一位生活于古希腊时期的哲学家——伊壁鸠鲁。

伊壁鸠鲁认为地震是由于风被封闭在地壳内，使地壳被分成小块，在拆分的过程中地壳不停地运动，即地下的风使大地震动而引起地震。他提出的这个观点在当时是非常难能可贵的，这意味着人类开始用探索自然的方式来解释地震这一自然现像。

伊壁鸠鲁，古希腊哲学家,公元前341 - 前270年

到了现代，主流学术界均认可“板块构造学说”。“板块构造学说”的主要提出者是法国地质学家勒·皮雄，此学说建立在德国科学家魏格纳提出的“大陆漂移学说”之上。

“板块构造学说”认为地球表面覆盖着不变形且坚固的板块，当因为地球内部提供的力量而相互碰撞时，地震就发生了。

（“板块构造学说”中既包括欧亚板块、太平洋板块这种大名鼎鼎的“大板块”，也包括菲律宾海板块、阿拉伯板块这种较小却也很关键的板块）

学者通过“板块构造学说”分析出哪些地方是地震频发的地震带，比如日本列岛就处于欧亚板块、菲律宾海板块、太平洋板块以及北美洲板块这四个板块之间，这就导致了日本成为地震最频发的国家。其他像处于南美洲板块与纳斯卡板块附近的智利，处于欧亚板块与印度板块附近的中国西南部也都是地震的高发区。

（2015年上映了一部叫《末日崩塌》的电影，在电影中引发恐怖的加州大地震的罪魁祸首就是相互碰撞的北美洲板块与太平洋板块）

板块与板块之间激烈碰撞时所释放的能量不仅仅会带来地震这一种灾害，伴随而来的还有海啸、泥石流、堰塞湖、土壤液化等等灾害。

地震引发的自然灾害

当剧烈地震发生于海底时，就会引发可怕的海啸。例如发生于2004年12月26日的印度洋海啸，由印度尼西亚苏门答腊岛附近海域发生的里氏9级的地震所引起，这场海啸一共造成29.2万人的死亡。

（印度洋海啸之后，满目疮痍的城市）

而看似跟地震不相关的自然灾害——“泥石流”其实也跟地震有着莫大的关系。

说起泥石流发生的原因，人们第一时间想到的会是暴雨。没错！短时间内所发生的密集降雨确实是造成泥石流的重要原因，但地震后所产生的大量松散堆积物也是造成泥石流的主要原因之一。

位于中国四川省绵竹市清平乡的文家沟在历史上的很长一段时间里并不是泥石流沟，但汶川地震改变了一切，让生活在文家沟附近的居民在之后几年多次受到泥石流的威胁。学者在当地调查后得知文家沟在过去的100年内发生了5次大洪水，但却没有爆发一次泥石流。

但在汶川大地震之后，文家沟在之后的三个雨季内先后爆发了五次大规模和特大规模的泥石流灾害，其中破坏力最大的一次发生在2010年8月13日，共造成7人死亡、5人失踪以及479户农房被掩埋或者严重破坏，造成直接经济损失4.3亿元人民币。

（2010年8·13泥石流）

让原本宁静的文家沟变得如此暴躁的罪魁祸首就是那场汶川大地震，地震为泥石流的发生提供了丰富的松散固体物源，当较大的暴雨遇上了这些堆积在有一定坡度的山坡上的松散固体物源时，泥石流就发生了。

四川省耗资3亿人民币建造了一个成功的特大泥石流应急治理工程，分应急抢险和应急治理两个阶段来应对文家沟的泥石流灾害。

应急抢险阶段主要开展抢修施工道路、疏浚沟谷、开挖临时排导槽等。应急治理分为上游水石分治工程区、中游固底护坡工程区与下游停挡拦淤工程区。当这个综合治理示范工程建设完成后，文家沟再也没有发生大规模及特大规模的泥石流。

（当水流经弯曲的引水渠时，会损耗大量的动能并降低水的流速，如此一来便有遏制泥石流的作用）

（梳齿坝可起到将水石分离的作用，进一步削弱泥石流的力量）

（格栅坝是以混凝土、钢筋混凝土、浆砌石等为材料，将坝体做成横向或竖向格栅结构的坝。格栅坝拦蓄泥石流中的大部分较大固体物质，排走泥沙、细砾和流体中的自由水，使进入坝库的泥石流很快被疏干，达到水土分离的目的。最终减少下泄泥石流的密度、流量和规模，降低下游遭受泥石流危害的风险）

人类与地震的抗争

当然，人类对付像泥石流这种地震所带来的灾害的手段还不仅仅只有建设浩大工程这一种。通过地球物理探测这一技术，人类在一定程度上可以有效地预防地震所带来的灾害。

有种因地震带来的灾害叫做土壤液化。土壤液化是指当地震发生时，土壤内部排水能力较差的饱和粘土或饱和的粉土质砂因地震而被压缩，使土壤所受压力增强，但又无法将内部的水有效排出。

这样，土壤内部的水就将产生超额孔隙水压以抵抗外部增大的压力。但问题在于超额孔隙水压是由液态的水所提供的，这就导致土壤失去了作为固体抵抗剪力的作用，开始呈现不抗剪力的液性。

（一次日本的地震后，当地土壤发生了液化现象。承载建筑物的土壤失去了抵抗剪力的能力，这使得建立在土壤之上的建筑也随之轰然倒塌）

但我们其实也有预测土壤液化的办法。例如笔者的导师卢之伟教授就参与了一项涉及调查云林县土壤液化潜势（风险性）的工程。当时学者们通过在云林县各地进行多次钻孔探勘得出了各地发生土壤液化的潜势，并用计算机技术将其风险性可视化并放到互联网上来提供给民众参考。

(spt标准贯入实验是岩土工程常用的勘探土质的技术，工人通过钻孔可将未扰动的地下土壤样本取出以供实验人员分析此处土壤的成分与性质，再通过分析后所得到的数据便可得出此地的土壤液化潜势)

（最终这张图片就是此项工程的工作成果，图中绿色区域为低风险区，黄色区域为中风险区，而红色区域为高风险区。判断区域风险高低的依据来自于对钻孔勘探所得到的土壤样本的分析）

工程师在设计房屋安全系数的时候也要考虑到当地受地震威胁的程度，以至于在一个城市的不同区域，设计房屋时的安全系数调整因子都会有所不同。

（如图所示，不同区域受地震的威胁程度不一样，在不同区域设计房子时所用到的安全系数调整因子都会有所不同）

现在再来解释一下安全系数这一概念。安全系数是进行土木、机械等工程设计时，为了防止因材料缺点、工作的偏差、外力的突增（如地震）等因素所引起的后果，工程的受力部分理论上能够担负的力必须大于其实际上担负的力，即极限应力与许用应力之比，二者之比叫做安全系数。

设计房屋时，考虑到建筑的耐震需求，通常将建筑的安全系数设为1.4。那么许用应力为10的建筑为了达到其设计要求，其极限应力必须不小于14才行。

工程师还可通过在建筑的梁柱间设置阻尼器的方式来强化建筑物的抗震能力。阻尼器能有效吸收地震时释放的能量并将其消耗，从而起到降低地震对建筑物的损害作用。

（阻尼器）

虽然人类拥有越来越多的抗震技术与应对地震的经验，但人类对地震的了解还远远不够。目前人类还是无法准确预测出地震发生的时间、地点与烈度，仅能预测出某地在若干年内发生地震的概率。

但是面对地震，人类从来就没有屈服。科学一直在发展，工程师的技术水平也在不断精进，每次地震发生后都会有学者冒着生命危险奔赴危险而又混乱的灾难现场去获取宝贵的一手资料。生命会自己寻找出路，相信我们总有一天能找到规避、预测地震的方法。

参考资料bsh制砂机：

《日本神话中的地震，都是鲶鱼惹的祸》

《土壤力学与基础工程》Das 著

《斜坡地质灾害 预测与防治的工程地质研究》唐辉

《泥石流动力特性与活动规律研究》余斌 唐川 著

《土壤液化潜势查询系统》

《建筑物耐震设计规范及解说》

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