气象与城市地质灾害

破坏性地震是最强烈的一种地质灾害，由地质板块相互挤压和碰撞所释放的能量远大于一般的气象灾害。但地震发生之前往往存在一些气象异常现象，特别是持续的严重干旱。有些地震在发生之后还会出现强降雨或强降温天气。发生在山区城镇的强烈地震会引发大量的滑坡、泥石流等次生地质灾害，从山坡崩落或滑塌的土石填淤山间河谷往往形成堰塞湖，将河流的水位抬高后，一旦溃决，洪水沿峡谷直泻可造成毁灭性的破坏。1933年8月5日四川茂县发生7.5级地震，使叠溪古城毁于一旦。地震中的山体崩落土石顿时形成了三大埝坝，导致岷江的主流断流，回水倒流使水位上升300余米，淹没大片农田和房屋，并形成大小海子11处。震后一个多月，岷江上游阴雨连绵，江水骤涨，各海子湖水与日俱增。10月9日下午7时，叠溪海子瀑溃，积水倾泻涌出，浪头高达20丈，壁立而下，浊浪排空。急流以30 km/h的速度急涌茂县、汶川，下游的岷江各县也接连遭灾，据不完全统计死亡人数壑在2500余人。2008年5月12日汶川8级地震之后同样出现多次降雨，形成了34个堰塞湖，其中规模最大的唐家山堰塞湖到6月10日最高水位时已积聚数亿立方米水量。为确保人民生命财产安全，下游绵阳市紧急疏散了15万人，经武警部队顽强奋战，到6月18日已基本排除险情水土流失主要包括水蚀和风蚀。我国的黄土高原是从西北沙漠、戈壁的沙尘沉降形成的。冬春的干旱使表上干燥而疏松，进入雨季突降暴雨，可以引发严重的水上流失。以初夏为最严重，因为这时的植被还不能充分覆盖，而表土仍然十分疏松。降雨的强度越大，冲刷和流失就越严重。

滑坡、泥石流等地质灾害的发生发展受多种因素的影响，如地震、火山、河流冲刷、融雪、降雨以及修建水库、灌溉等人类活动。其中降雨是主要诱发因素，据统计，由局部地区暴雨引发的滑坡、泥石流等灾害要占这类灾害总数的90%基至95%以上。我国多数地区的滑坡、泥石流灾害有夜发性的特点，这一方面是山于山区的暴雨以发生在夜间的居多另一方面是由于夜间人们熟睡之际，对突发的灾害往往措手不及而加重危害。

由暴雨引起的泥石流、滑坡一般还具有群发性和链生性特点。一次暴雨过程往往可以同时引发多处滑坡和泥石流，不仅导致水上流失、人员伤亡、淹没农田、毁坏房屋、中断交通、使水库淤积失效，还污染饮用水源而导致传染病流行。

地质灾害指由于自然和人为的原因造成地质环境和地质体的变化，给人类生命财产和生存环境造成重大损失的事件，包括地震、火山喷发、滑坡、崩塌、泥石流等山地灾害，地裂缝、地面下陷与沉降、矿并垮塌、水土流失和土地退化等。

地震是对城市破坏力最大的自然灾害。由于城市建筑本身的重压和城市中大量地下建筑物和设施的存在，加上城市中的人口密集和生命线系统的分布无处不在，发生在城市里的地震所造成的损害要比乡村大得多，而且有相当一部分地震的震中，如神地震和唐山地震就发生在城市里，日本称之为直下型地震。处于地质断裂带附近的建筑一旦发生地震，最容易倒塌。即使不发生地震，地基也要比非断裂带更为脆弱。

火山喷发可以毁灭整座城市，公元前古罗马的庞贝城就是在维苏威火山的一次大规模喷发中被火山灰突然掩埋，使数万人瞬间变成了化石。我国活火山不多且活动较弱，尚无城市受火山威胁的报道。

滑坡、崩塌和泥石流对山区城市的破坏力极大。如2007年7月17日重庆的特大暴雨引发了山洪和泥石流，把歌乐山渣滓洞的建筑都冲垮了。香港历史上也多次发生过滑坡和泥石流灾害。北京的山区县区在1949年以来的50多年里，由于泥石流灾害死亡500多人，经济损失数亿元，还冲毁了大段的公路和桥梁、房屋和耕地。我国近百年死于崩塌、滑坡和泥石流的已达万人，仅1949年以后就在5500人以上，平均每年造成的直接经济损失至少可达40亿～50亿元。西部山区废旧矿井的塌陷地震也多次发生。

大量抽取地下水可导致地面下沉，我国因超量抽水而引起地面沉降的有上海、天津、常州、无锡等36个城市，上海、天津最大沉降幅度已超过2 m。我国有多个省区的200多个县市发现746处地裂缝，其中大型地裂缝有1000多条，以西安、大同、榆次、运城等地的规模与危害最大。如西安市地裂缝总长达35 km，使40座厂房、70处住宅、200余间平房和百余处道路遭到破坏。

风蚀则取决于风速、近地气层的稳定度和土壤的结构。土壤的结构性越差，风速就越容易超过土粒的起动风速。在有植被覆盖时，尽管大气中的风力很大，但草被下的近地面风速引不高，不会引起风蚀。在空气层结不稳定时，上升气流可以把大量土粒卷到空中。每年早春，冻土融化后地表温度迅速升高。冷空气南下时，其前锋为低气压，存在上升气流，可以把尘土卷起。后而的冷空气越强，风速越大，风蚀就越严重。

工矿业生产同样要考虑气象条件，其中以下行业与气象的关系更加密切。第一类是在露天条件下作业的建筑业和石油钻并勘探业，第二类是与并下气象条件密切相关的采矿业，第三类是生产过程与工艺对气象条件要求严格的纺织业、建材业、精密仪器制造业等，第四类是与危险品生产有关的行业，如化工企业和易产生粉尘的产业。

根据国际劳工组织的报告，世界工矿企业每年发生各种工业本故5000万起，死亡200多万人，上千万人受伤致残。根据联合国资料，世界平均事故经济损失占国民生产总值的2.5%，预防事故和应急救援投人占3.5%，合计占国民生产总值的6%左右。我国2006年全年共发生各类安全生产事故627258起，比2005年下降12.6%死亡112822人，下降11.2%。亿元GDP生产事故死亡率0.558，下降20.3%。一次死亡30人以上的特别重大事故同比下降78%，初步估计2005年全国事故灾难共造成直接经济损失约890亿元。

生产事故的原因有四个人的不安全行为和动作、技术隐患和欠缺、不良生产环境、管理不善。气象是生产环境中极为重要的一个方面，虽然在大多数情况下不是事故的主要原因，但却是重要的诱发条件。

工矿业生产中的事故类型主要有机械伤害、电击、火灾、爆炸、粉尘、中毒、高坠、污染、中暑、冻伤、水、窒息、职业病等多种。绝大多数都与气象条件有一定的关系。以下我们按行业分别介绍。

建筑业与气象条件的关系表现在规划设计、施工过程与室内装修等几方面。

从规划设计看，不同气候区对建筑设计的要求不同。寒冷地区保暖是主要矛盾，要求建筑物隔热性能好，有比较完善的供热设施，开窗较小且朝北窗户较少，建筑物外表多使用红、黄等暖色。为防止冬季结冰和早春融冻损害地基，自来水管和基桩都要打到最大冻土层深度以下。炎热地区的建筑物则要求通风和遮阳，开窗要大，表面多使用蓝、绿等冷色调。多雨地区的屋顶要有较大坡度和屋檐以利雨水流出，干燥地区则屋顶平坦，常用来晾晒物品。考虑采光，对建筑物的间距也有一定的要求，纬度越高，由于太阳高度角的降低，要求间距也越大。俄罗斯东西伯利亚的雅库次克整个城市建于62°N的永冻土上，1月平均气温低达-42.7℃，极端最低气温达-73℃，夏季有1.2 m冻土层融化。为了防止建筑物倒塌，所有房屋都建在很深的木桩上与地面有0.9 m的1司隔，门窗有3～4层。炎热地区的建筑更是别具匠心，新疆吐鲁番有不少半地下土房，深人地下1～1.5 m，土墙很厚，窗户很小，房前搭架种葡萄、丝瓜等以遮阳。据测定夏天午后墙厚二砖半的地上砖房内的温度常达32～33℃，土墙厚80 cm的地上土房内则为30℃，而这种半地下土房内只有26～27℃，是吐鲁番居民午休的好去处。

建筑施工对气象条件的要求更为严格，严寒、酷热、大风、暴雨、下雪、风沙、冰雹等恶劣天气都不适宜野外作业。北方封冻时期，建筑施工要停止几个月。外场施工的最适温度是10～25℃，低于5℃或高于32℃,工作效率都会迅速降低，0℃时工作效率降至原来的50%，12℃将降到只有25%。气温15.5℃下工作几小时，会降低手的柔软性与灵活性。7℃下手的工作效率为最适温度的80%。