19897月,上海市科协、科委会同有关部门先后召开了《上海市自然灾害与城市安全学术研讨会》和《上海城市灾害学学术研讨会》。这是我国第一次就城市灾害作为专题研究的学术讨论会。与会者百余人,提交论文百余篇。城市灾害是防灾、减灾的重点。值此国际和国内减灾十年肇始之际,我们将这二次会议的部分学术论文摘要刊出以飨读者。

上海城市地面沉降灾害与对策

刘家贤

一、上海城市地面沉降的形式、发展及现状

(一)地面沉降原因

通过综合水文工程地质勘探及沉降动态监测分析,在60年代初已确认,大量开采地下水是引起上海地面沉降的主要外在因素。而基岩面之上发展着的300米厚第四系松散沉积物以及其中埋深75米以浅的淤泥质粘性土层的存在则构成了地面沉降的内在条件。

(二)地面沉降发展特征根据上海地面沉降的发展史,大体上可分为3个沉降阶段、6个沉降时期:

1. 地面沉降初期阶段(1921 ~ 1948年)。地面处于缓慢沉降状态,地面沉降现象随着年沉降速度的增加而日趋明显。2. 地面沉降发展阶段(1948 ~ 1965年)。地面沉降发展最快,造成的危害相当严重。3. 地面沉降基本稳定阶段(1965-1987年)。本阶段由于采取控制措施,地面沉降灾害基本解除。

二、地面沉降灾害

主要有:1. 降低城市标高:2. 潮水上岸;3. 破坏建筑物:井深井管上升、高层建筑物与周围地面脱裂、市政设施破坏、桥下净空减少;4. 路面积水。

三、控制地面沉降对策

1. 限制、压缩地下水开采量 · 以地表水代替部分地下水水源;开展循环用水;用人工制冷设备代替用地下水制冷。2. 调压地下水开采深度,有计划地逐步开凿深层深井代替浅部承压含水层的部分开采量。3. 有计划地采灌地下水,采取冬灌夏采的方法。4. 人工补给地下水,即利用自来水管网压力向深井注入自来水。5. 加强地下水资源管理。这有3个内容:法制管理、行政管理及技术管理。

四、治理地面沉降中的主要问题

1. 人工补给(回灌)地下水可能引起的问题:水质污染;对地下水温度产生影响2. 残余变形及流变作用。地下水反复采灌,地下水位周期性变化,无论是粘性或砂质土都存在着一定的残余变形量。另外,监测资料表明,浅层淤泥质的粘土变形具流变性质。3. 地下水资源合理开发应用反系统管理。地下水资源尚未形成系统管理。有法而执法不严。另外,上海把1/2以上地下水开采量消耗在工业冷却降温中,而民用水却取自有污染地表水,因此,上海地下水应用开发存在着本质上的不合理问题。

上海地震灾害预防对策建议

朱积安

为了最大限度地减轻未来可能遭遇的地震的损失,防患于未然,对上海市的地震灾害预防对策,提出如下建议:

1. 开展上海市地震危险性的评定

分析构成上海市主要地震危险活断层及潜在震源,研究未来地震的最高震级可能遭受的烈度,审核上海市的地震基本烈度,预测邻区地震可能波及的烈度,划分地震烈度小区划以及地震预测和评估等。

2. 做好地震知识的普及宣传工作

搞好地震宣传工作,使人民群众了解地震及自我保护的方法,能极大地增强人们抗御地震的能力。开展地震知识的宣传,是地震灾害预防中一项战略性的、经常性的工作。

3. 按烈度7度抗震设防,增强建筑物的抗震性能

以往将上海市划为基本烈度6度区,按有关建筑抗震设计规范要求,对基本烈度6度的地区,工业与民用建筑一般不设防,从建筑物抗震角度来看,上海是不设防的城市。从本区的地震地质背景、历史地震和近代地震活动规律、地基土的特征、邻区地震可能波及的影响以及上海城市结构的特点和在全国经济发展中的作用,建议上海地震基本烈度由6度提高到7度。

4. 重视城市建筑的施工质量

施工质量的好坏,直接影响着建筑物的抗震能力。据调查,由于施工质量好坏,建筑物的抗震能力可相差1 ~ 2倍。事实上,对于多层住宅建筑只要施工时严格执行操作规程,保证工程质量,在不增加很多投资的情况下,就可以基本上达到抗7度烈度的性能。

5. 综合开发地下空间,增强城市总体抗震能力

在新建建筑物时,只要条件许可,都应该开发地下空间,建造地下室,达到减少人员伤亡和减轻对建筑物的破坏的目的。

6. 注意防止开发深层地下水而诱发地震

由于地下水的大量抽汲,可以改变地下的应力分布,破坏岩体结构和平衡,引起断层滑移,乃至地族活动。由于深层基岩地下水水质好,其汲取量将日益增多。因而,重视开发地下水对地震的诱发作用是有实际意义的,对于深层基岩地下水,尤要严格控制,科学管理,合理开采。

7. 对易燃品、危险品库加以特殊保护

由于经济发展,上海市分布在各处的煤气库、油库和其他易燃品、危险品库日益增多,一旦发生震灾,这些地方极易燃烧,甚至引起猛烈爆炸,造成巨大灾害。对于新建的煤气库和油库建议放入地下,改为地下或半地下建筑并远离住宅区。对已建的;某气库和油库,凡位于市区人口密集地区或居民住宅区附近的,也应逐步改造。

8. 城市建筑物问要留有足够的空间和绿化地带

近10年来,上海市建设发展很快,建筑物高度密集,相互紧挨,没有留有足够的空间,绿化面积也给挤掉了。再之道路狭窄,市区广场、空地少,万一地震来临,市区数百万人将无处避震和疏散,必将极大地加重震害和人员伤亡。因而,全面筹划、保留城市的合理空间,应予关注。

上海近海石油(气)开采与地震的关系值得注意

叶世元

我国石油工业已进入新的发展时期,目前已向海洋要油,我国沿海海域(南海、东海、南黄海)已与外商合作开发石油。

地壳运动是石油生成条件之一,油田进行灌水采油,往往会伴随发生地震(当然还与油田地质构造有关,在油田内部如没有天然断层即使液压很高,注水后也不会引起地震),反之,由于地震亦会给油田造成损失。我国任丘油田注水采油前没有作过地震记录,注水采油后4年间,已发生过小震33次,大于3级地震4次。此外,胜利油田、算中油田及美国兰吉利油田等都发生过与开采有关的诱发地震。

南黄海海域是隶属于下扬子——南黄海地震区的一个重要组成部分,它的地震活动性最强,属中强地震活动区,具有在石油开采过程中产生诱发地震,以至逐步形成天然地震的复杂构造因素。而该海域东邻上海,如果离上海市100公里处发生一次7级地震,烈度将为7度,这时上海市建筑物会受到不同程度破坏。因此在该海域开采石油时,应注意可能引起的诱发地震对上海的影响。

根据油井生产动态异常,可以作为进行地震预报的参考依据。一般说,油井在震前日产量升高,临震时稍有降低,然后发震。海域7.3级地震、唐山7.8级地震都曾产生过这种油井生产动态的异常现象。

为此,提出以下几点建议:

1. 开采过程中应严密监测当地的地震活动。有必要加密沿海测点。2. 为了取得海中震源的地震数据,应进行海底地震仪的研制、安装和观测。3. 加强对南黄海和东海海域内地质构造的研究工作。4. 随时注意油井在产油量、油气比、含水量和地压力等方面的动态变化。6. 为了避免因采油可能引发的较强地震,在采油时可采取人工保持岩层压力的措施。但必须在调查有关海域地质构造基础上,不要让注水钻孔的位置落在控制矿藏的张裂带内,6. 配合采油,在有关大城市(包括上海市)和必要的地区,以最低的经济代价和最高的经济效益,适当安排防范性措施,以防万一。

解放以来上海地区风暴潮灾害概述

虞中悦

热带气旋是对上海影响最大的自然灾害之一,热带气旋侵袭时不但有狂风,而且还常常伴有暴雨,并抬高潮位,造成严重灾害。据统计,上海历史上较大自然灾害大都是由于热带气旋影响所盖成。1949年 ~ 1988年累计影响上海的热带气旋近80次,平均每年2次,全市较大范围出现灾害性大暴雨5次;因热带气旋影响黄埔公园部高潮经超过4.75米的有4次,解放后影响上海最大的热带气旋发生在1949年7月250,风、雨、潮同时侵袭,造成郊县1600余人死亡,受淹农田208万亩,市区大小街道水深0.3 ~ 2.0米,全市工厂、商店大部分被淹,交通一度中断,死亡数10人。

雨灾害也是上海地区主要自然灾害之一。据统计,上海地区平均每年有暴雨过程15.8次,主要集中在5 ~ 9月,其中日雨100毫米以上的大暴雨平均每年有4次,日雨200毫米以上较大暴风平均每年0.3次,平均每隔3年左右就要出现较大范围大暴雨。最大一场暴雨发生在1977年8月21日,暴雨中心在宝山塘桥,日雨量581.2毫米,嘉定、宝山二县,市区中心北路以北地区多在300毫米以上,不少地区交通中断,郊县受淹农田121.4万亩。市区七个工业局统计,影响生产的工厂有324家。

上海地区高潮灾害除青浦、松江、金山地区个别年份外,均发生在热带气旋影响上海期间,故很难与热带气旋灾害分割开来,另外太湖流域洪水下泄也会上海部分地区造成洪灾。如1954年,因整个长江、太湖流域大小,当时造成青、松、金等县100余万亩农田遭淹。

防止和减轻地震灾害的模糊地震防灾系统工程

林命週 冯德益 蒋琼

本报告是我们多年来开展的“模糊地震防灾系统工程研究”的部分内容。本报告包括11篇专题报告:1)“关于系统工程及三新”引入地震防灾研究的构想。2)地震烈度的单点和群体模糊测定及模糊烈度的清晰化。3)地震预测的含义和模糊预测决策。4)地震袭击下人员伤亡和物资损失与烈度的关系,5)城市地震损失的模糊估计——底数矩阵计算。6)模糊决策中自然损失从属函数μBK,功效从属函数μGK,不良后果从属函数μBK的模糊推定。7)模糊地震预测语言的定常概率。8)地震预测的统计——模糊决策。9)地震预测的多级模糊决策。10)多级模糊决策的数字介例。11)地震对策中的模糊线性规划。本报告着重介绍了该工程三大子系统中的“地震对策”部分。其中六项专题报告[ 1)4)5)8)9)11)]已提交给“城市与自然灾害”学术讨论会。

我们据84年的资料大致取得了上海在遭到Ⅵ,Ⅶ,Ⅷ烈度袭击时有关人口、房屋、停产损失,固定资产损失等几项震害预测资料,从而表明就目前而言,上海地区对地震灾害的承受能力是极低的。为此我们提出了地震的单级和多级模糊决策,提出了可供行政当局在突发性地震发生前和发生后,在信息模糊的情况下作出“社会满意”决策的方式。其中的模糊单级决策已在无临震预测情况下突然发生的1984年1月21日南黄海6.2级地震中经受了考验,验证了决定的正确性,据此,我们进一步发展出了多级模糊决策,拟在地震发生前让行政当局可据此作出步步进逼的合于“社会满意”的决策。

整个“模糊地震防灾系统工程”的研究还未结束,当在深入之中,据已取得的结果表明,该项研究无论在学术上和实际社会效益上都是可观的。它将使经典的系统工程研究模糊化,适于处理模糊信息,针对自然灾害的不确定性(随机性和模糊性)提出防止及减轻灾害也可有借鉴之处,例本系统中引入的模糊线性规划方法于人防系统规划疏散方案将有裨益、初步估计,整个研究完成后,折合成货币的模糊投入产出比是一个相当小的模糊数,据此人们将可体会到该“模糊系统工程”的实际社会效益。

上海城市火灾发生规律及其气象预测

王晓凡 吴元中

火灾是严重的城市灾害之一。上海是我M的最大工业城市,人口超过千万,大小厂矿企业逾万。据资料,本市每年各种原因的火警在千次以上,其中造成重大经济损失和严重伤亡事故也时有发生。

火灾的发生有多种复杂因子,但大面积、大火灾的出现,往往与温度、湿度、风等气象要素有密切关系。长期少雨、气候干燥,物质容易着火燃烧,夏季温度高,易燃品、危险品易达到物质燃点;火借风势,风助火威,火灾时风大火也大,本市1988年下半年两个火警次数

较1987年同期明显偏多的月份:11月全市发生火警105次,较87年增加两倍以上,该月天气属于冷,全月平均相对湿度61%(其中下旬仅为55%),较常年偏小16%,是本市有气象记载以来同期湿度最小的月份。7月份发生火警221,火灾41起,较87年7月分别增加81%和24%,该月长期高温干旱,月内35℃以上高温达14天,月平均相对湿度72%,较常年偏少10%。而与87年火警次数持平的9月份,其温、湿、降水情况与常年相近。目前,某些发生国家和地区如日本东京、香港等地已有根据平均风力、湿度、温度等气象要素开展火警预测。

上海无论从哪方面讲都不应落后于世界,本项工作为本市火灾气象科学研究首期工作,重点完成:历年火灾资料系统检索库;火灾发生的时空规律分析;建立火灾气象预测数学模式;本市火灾危险线区的划分;本市火警预测的制作与发布。

清除工业性灾害增强上海的安全感

宣灿源

· 上海是一个老工业基地,她虽然在我国国民经济生活中是一个举足轻重的大都市,但是城市基础设施落后,工业布局极不合理,加上长期来管理工作跟不上生产的发展,原来不合理状况越发暴撂出潜在的危险性_特别是一些化工企业设在市区,与居民住宅、商业中心地段毗邻相间,一旦发生意外,严重威胁着这个人如潮车似龙的大上海的安全。更有甚者,一些企业在扩大生产规模的过程中,忽视总体布局上的安全要求,沿用“见缝插针”增设易燃易爆装置,造成了一时难以消除的重大隐患。尤其是在一些重要地段,一旦起火爆炸,有毒物质外溢,其险恶事态将无法得以及时有效的控制,迅猛的连锁反应,将是一个不堪设想的局面。

这不仅仅是一个可怕的预想,而是已经发生的事实。1988年10月22日发生在高化公司炼油厂的液化石油气爆炸事故,26人在一瞬间丧失了生命;前几年发生在天原化工厂的跑氯事故;染化一厂的氯黄酸外溢事故;今年5月东风农药厂发生的光气泄漏事故;和丰织造厂的氯气外溢事故;京华化工厂的浸出器爆炸事故,杨浦煤气厂的跑气事故;彭浦化工厂的容器爆裂有害气体外溢事故……都给上海市民一种“谈灾色变”的不安全感。

为了确保上海城的安全、宁静,让我们调动全社会的力量,切切实实地采取防范措施。当前至关重要的是要加强设备安全管理,有计划地把一些危险极大的化工企业从市中心的居民住宅区中撤出,要结合产业结构调整,合理布置工业、区点,为上海增强一些安全感。

[朱名宏、竹音摘]