編者按 當(dāng)前，我們奪取了四川蘆山“4·20”地震發(fā)生后抗震救災(zāi)第一階段勝利?；仡櫟卣馂?zāi)害防范應(yīng)對的歷程，我們將發(fā)現(xiàn)，科技在地震監(jiān)測預(yù)報(bào)、震災(zāi)預(yù)防、應(yīng)急救援等方面發(fā)揮了重要的作用。事實(shí)證明，防震減災(zāi)是一項(xiàng)科技型社會公益性事業(yè)，依靠科技進(jìn)步是防震減災(zāi)事業(yè)發(fā)展的根本原則和必由之路。
自動速報(bào)技術(shù)
“搶出”救援時(shí)間
4月20日8點(diǎn)02分，四川蘆山地震發(fā)生，不到一分鐘，中國地震局發(fā)布自動地震速報(bào)信息，與地震救援相關(guān)的人員隨即收到手機(jī)短信，應(yīng)急預(yù)案迅速啟動。震后12分鐘完成正式速報(bào)，震后18分鐘，中國地震局啟動地震應(yīng)急一級響應(yīng)。一場“生死時(shí)速”的大救援隨即展開。
“自動速報(bào)技術(shù)為救援搶出了‘黃金’時(shí)間?！敝袊卣鹁值厍蛭锢硌芯克芯繂T楊大克說。震后1小時(shí)內(nèi)，地震、交通、衛(wèi)生、公安、民政等相關(guān)部門紛紛到位；震后2小時(shí)內(nèi)，震中蘆山縣城區(qū)出現(xiàn)軍隊(duì)救援直升機(jī)；震后3小時(shí)內(nèi)，第一支救援隊(duì)抵達(dá)震中；震后8小時(shí)，第一批物資抵達(dá)災(zāi)區(qū)；震后32小時(shí)內(nèi)，蘆山縣、寶興縣、天全縣的交通、通訊基本恢復(fù)。
楊大克說，自動地震速報(bào)最突出的優(yōu)點(diǎn)就是“快”，從處理到發(fā)布均由計(jì)算機(jī)自動完成，網(wǎng)內(nèi)地震速報(bào)一般不到2分鐘便可完成，與人工速報(bào)相比具有明顯的速度優(yōu)勢。美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體以及我國臺灣地區(qū)已全面實(shí)現(xiàn)了地震的自動速報(bào)。我國較早就已經(jīng)開始研究和開發(fā)自動速報(bào)技術(shù)，但由于技術(shù)不夠成熟，面對2008年的汶川地震、2010年的玉樹地震等地震時(shí)，仍然在使用人工速報(bào)手段。
“速報(bào)是時(shí)間和精度的博弈。汶川地震以來，中國地震局大力推進(jìn)自動地震速報(bào)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，我國自動速報(bào)技術(shù)取得了明顯進(jìn)步，自動速報(bào)的時(shí)效性和精度顯著提高，誤報(bào)率大大降低。”楊大克說。2013年4月1日起，中國地震局正式對外提供自動地震速報(bào)服務(wù)，通過網(wǎng)站、微博、短信、移動客戶端等渠道向全社會實(shí)時(shí)發(fā)布自動地震速報(bào)信息。
除了比較準(zhǔn)確地發(fā)布地震發(fā)生地點(diǎn)、時(shí)間和震級，中國地震局陳運(yùn)泰院士研究小組利用密集的地震臺網(wǎng)和現(xiàn)代先進(jìn)的數(shù)字地震波反演分析技術(shù)，在震后3小時(shí)內(nèi)獲得了地表破裂方向和分布情況，并很快估計(jì)了重災(zāi)區(qū)的分布情況。中國地震局地質(zhì)研究所研究員冉勇康說：“汶川地震后，由于遲遲發(fā)布不了地表破裂方向和破裂分布情況，難以判斷重災(zāi)區(qū)的分布情況，以致出現(xiàn)了地震發(fā)生初期救援人員都趕到都江堰地區(qū)，而北川地區(qū)的災(zāi)害大家遲遲難以知道的情況。”
遙感探測技術(shù)
快速評估災(zāi)情
4月20日12點(diǎn)左右，從電視上或者網(wǎng)絡(luò)上，關(guān)心災(zāi)區(qū)的廣大群眾已經(jīng)可以看到航空遙感影像，這就是遙感技術(shù)的典型應(yīng)用?！拔覀兛梢該?jù)此分析受災(zāi)情況，從而作出準(zhǔn)確的決策，把有限的救援力量投入到關(guān)鍵點(diǎn)上。”
專家稱，地震發(fā)生后2小時(shí)內(nèi)，災(zāi)情獲取可以利用的手段，主要通過基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的快速評估、手機(jī)短信或12322報(bào)災(zāi)、微博或網(wǎng)絡(luò)地震輿情獲取。震后24小時(shí)內(nèi)，可以利用的手段主要是遙感手段以及災(zāi)區(qū)的實(shí)際災(zāi)情動態(tài)上報(bào)。
中國地震局地震預(yù)測研究所研究員王曉青說，在震后第一時(shí)間，中國地震局對這次地震的災(zāi)區(qū)范圍和受災(zāi)程度進(jìn)行了初步估計(jì)，快速確定了獲取高分辨率衛(wèi)星和航空遙感影像的范圍，并將這些信息提供給有關(guān)遙感數(shù)據(jù)獲取單位或機(jī)構(gòu)。與此同時(shí)，地震發(fā)生當(dāng)天，國防科工局緊急啟動在軌運(yùn)行的實(shí)踐九號A星等五顆衛(wèi)星，對雅安地區(qū)進(jìn)行遙感數(shù)據(jù)成像。地震發(fā)生后兩小時(shí)內(nèi)，中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所的航空遙感飛機(jī)就攜帶光學(xué)傳感器從四川綿陽機(jī)場起飛，執(zhí)行了雅安地區(qū)地震災(zāi)情遙感監(jiān)測任務(wù)，獲取了分辨率為0.6米的第一批航空遙感數(shù)據(jù)?！拔覀兏鶕?jù)遙感數(shù)據(jù)，快速分析判讀了233個(gè)滑坡點(diǎn)，并對126個(gè)居民點(diǎn)的防震建筑震害程度進(jìn)行了遙感影像解譯，進(jìn)而確定了這些居民點(diǎn)的地震烈度?！?/P>
王曉青說，汶川地震后，中國地震局組織有關(guān)單位開展了系統(tǒng)的地震現(xiàn)場震害遙感比對科學(xué)考察和震害定量評估研究，建立了震害遙感信息提取、震害定量評估，特別是地震烈度遙感評估等方法，從科學(xué)上保證了遙感在2010年玉樹地震和今年蘆山地震等地震應(yīng)急工作中的成功應(yīng)用。
尖端科技的應(yīng)用，為在最短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確判斷災(zāi)情準(zhǔn)備了條件。
此外，中國地震局調(diào)集了地震系統(tǒng)300多名技術(shù)人員組成現(xiàn)場應(yīng)急工作隊(duì)，在地震災(zāi)區(qū)開展現(xiàn)場災(zāi)害調(diào)查評估工作，累計(jì)行程3萬多公里，對21個(gè)縣（市、區(qū)）的房屋建筑、生命線工程、工礦企業(yè)等進(jìn)行了全方位調(diào)查。
4月25日，中國地震局綜合現(xiàn)場調(diào)查、遙感震害解譯、強(qiáng)震觀測記錄等資料，編制并發(fā)布了地震烈度圖。烈度分布圖反映出地震發(fā)生后的實(shí)際破壞情況，對地震造成的直接經(jīng)濟(jì)損失估算和災(zāi)后恢復(fù)重建等具有重要意義。專家指出：“汶川地震一百多天之后的8月29日，烈度分布圖才正式公布，與此相比，蘆山地震烈度圖的發(fā)布時(shí)間縮短了90多天，表明我國在地震烈度評估技術(shù)上取得了較大進(jìn)步。”
搜救機(jī)器人
拓展救援手段
與汶川地震時(shí)相比，此次蘆山地震中不僅自動速報(bào)技術(shù)、遙感探測技術(shù)取得了明顯進(jìn)步，而且3款國產(chǎn)搜救機(jī)器人首次出現(xiàn)在救援現(xiàn)場。
4月22日，旋翼飛行機(jī)器人隨國家地震災(zāi)害緊急救援隊(duì)前往蘆山縣的重災(zāi)區(qū)龍門鄉(xiāng)，遇上山體滑坡，救援隊(duì)當(dāng)即決定派小飛機(jī)空中偵察道路情況，通過小飛機(jī)回傳的視頻，了解到前方6至7公里范圍內(nèi)道路擁堵的情況，救援隊(duì)隨即決定棄車徒步行走奔赴龍門鄉(xiāng)。從22日至24日，在救援隊(duì)的指揮下，小飛機(jī)分別在古城村、紅星村和清仁鄉(xiāng)等地，拍攝了這些村鎮(zhèn)的全景圖，分辨率高達(dá)0.01米。救援隊(duì)根據(jù)影像和圖片進(jìn)行了有針對性的調(diào)度和部署，并提供給當(dāng)?shù)卣糜诳拐鹁葹?zāi)決策。
同時(shí)，2款廢墟搜救機(jī)器人在中國地震局地震現(xiàn)場應(yīng)急工作隊(duì)的指揮下，對蘆山縣明德小學(xué)教學(xué)樓、龍門鄉(xiāng)紅星村、雅安市碧峰峽和中里村等地排查危房、搜索幸存者，為災(zāi)情評估和救援決策提供了必要的數(shù)據(jù)和圖像支持信息。
中國地震應(yīng)急搜救中心技術(shù)部主任尚紅介紹，此次參與救援的7臺搜救機(jī)器人共分為3種，分別是旋翼無人機(jī)、可變形廢墟搜救機(jī)器人、機(jī)器人化生命探測儀，均為“十一五”國家863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“救災(zāi)救援危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人技術(shù)”研究成果，由中科院沈陽自動化研究所與中國地震應(yīng)急搜救中心聯(lián)合研制。
尚紅說，廢墟可變形搜救機(jī)器人可根據(jù)任務(wù)要求和工作環(huán)境，變?yōu)樘箍诵?、三角形、一字形，同時(shí)還配有攝像機(jī)，即使在沒有光線的情況下，也能傳回黑白圖像。“在一些縫隙、狹小空間等，救援隊(duì)員進(jìn)去有危險(xiǎn)，大型設(shè)備又進(jìn)不去的情況下，可變形搜救機(jī)器人發(fā)揮了不可替代的作用。”而旋翼無人機(jī)具有低空飛行、隨車機(jī)動、隨時(shí)釋放、定點(diǎn)懸停的功能，不僅能在夜間、小到中雨的環(huán)境中進(jìn)行搜索，而且能快速獲取定點(diǎn)區(qū)域地理信息，搜索高樓被困者，還可及時(shí)向救援隊(duì)提供圖片和視頻信息，高效節(jié)約了救援力量，在震后黃金72小時(shí)救援中發(fā)揮重大作用。
減隔震技術(shù)
給房屋裝上安全閥
蘆山地震中，不少房屋垮塌，尤其是農(nóng)村房屋毀損嚴(yán)重，但蘆山縣人民醫(yī)院新建門診綜合樓主體結(jié)構(gòu)完好無損，被稱作“樓堅(jiān)強(qiáng)”。據(jù)了解，該醫(yī)院由于采用了隔震技術(shù)，6層高的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，共使用了83個(gè)隔震支座，取得了良好的防震效果。同樣采用了這一技術(shù)的汶川二小也表現(xiàn)出色，根據(jù)監(jiān)測，蘆山地震發(fā)生時(shí)，學(xué)校房屋的結(jié)構(gòu)震動比地面震動減輕了二分之一。
“減隔震技術(shù)是效果非常好的抗震辦法，可以使建筑物受到的地震力減少70%至90%，從而免遭破壞?！敝袊卣鹁值厍蛭锢硌芯克芯繂T俞言祥說，到目前為止，全球范圍內(nèi)經(jīng)歷大地震的隔震建筑已有數(shù)百棟，無一遭到地震損壞。
與傳統(tǒng)的建筑抗震技術(shù)不同，減隔震技術(shù)主要是從“抗”轉(zhuǎn)變?yōu)椤案簟?，即地震發(fā)生時(shí)，盡量隔離或是減輕地震震動對建筑物的影響。通俗地說，就是把建筑物放在一個(gè)柔軟的“墊子”上面保護(hù)起來。這個(gè)“墊子”由橡膠、鋼板層層疊壓而成，稱為“疊層橡膠隔震支座”。建造房屋時(shí)，將這些支座一個(gè)個(gè)放置到房屋與地基之間，彼此間留下足夠空隙。地震來時(shí)，這些支座就會依靠延展和活動空間，把地震波能量隔離、消減掉。
俞言祥介紹，我國是世界上隔震減震工作做得比較好的國家，汶川地震后，減隔震技術(shù)受重視，在災(zāi)后重建中，部分建筑采用了這一技術(shù)。目前我國已有超過2000棟建筑應(yīng)用了隔震技術(shù)，2012年投入使用的云南省昆明新機(jī)場航站樓是目前世界上最大的單體隔震建筑。
“減隔震技術(shù)作為震前防御重要技術(shù)手段之一，要真正發(fā)揮作用，還需要有其他條件，比如避讓活斷層?！庇嵫韵檎f，蘆山地震比汶川地震損失輕，除震級強(qiáng)度小的原因以外，建筑物避讓活斷層以及提高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也是主要原因之一。據(jù)介紹，汶川地震后，我國依托汶川地震科考、雅安市活動斷層調(diào)查與地震危險(xiǎn)性評價(jià)等項(xiàng)目，對龍門山南段的主要活動斷裂開展的調(diào)查，初步確定了主要活動斷層的位置，災(zāi)區(qū)各縣重建中小學(xué)、醫(yī)院等建筑采取了避讓活斷層及提高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)檔次的措施。
“災(zāi)前防御比災(zāi)后救援更經(jīng)濟(jì)，減災(zāi)效果更顯著。”汶川地震來，中國地震局在活斷層探測技術(shù)、地震危險(xiǎn)性評價(jià)技術(shù)方面也取得了較大進(jìn)展，為震前防御起到了良好的作用。
