土木工程与防灾减灾课件.ppt

土木工程与防灾减灾,2,内容提纲,1.灾害概述2.全球灾害的严重性3.中国灾害的特点4.土木工程对防灾减灾的重要作用,灾害大体上可分为自然灾害、人为灾害以及人与自然共同作用而产生的灾害。自然灾害是人类进步和社会发展中所遇到的一种自然现象，其后果会引起生命和财产的巨大损失，并影响社会发展的进程。从全球来看，人类每时每刻都受到各种各样的自然灾害的威胁，减轻自然灾害已成为全人类面临的共同任务。对土木工程影响较大的灾害主要有：地震、台风、火灾、地质灾害、爆炸与恐怖袭击。地震灾害是群灾之首，它具有突发性和不可预测性，以及频度较高，并产生严重次生灾害，对社会也会产生很大影响等特点。,3,1.灾害概述,4,灾害损失是很严重的，全球每年因各类灾害损失高达数千上万亿美元，防灾减灾是全球的任务。灾害损失占国民经济的比重，因地域和发达程度而异：美国约为0.06%，日本约为0.08%，而中国则无权威的统计，若按2003年损失2800亿元而当年国内生产总值11万亿元计则为2.5%。相对于发达国家，我国灾害损失是很大的。,1.灾害概述,5,世界卫生组织对灾害的定义 任何能引起设施破坏、经济严重受损、人员伤亡、健康状况恶化的事件，如其规模已超出事件发生社区的承受能力而不得不向社区外部寻求专门援助时，应可称其为灾害。联合国国际减灾10年委员会对灾害的定义 灾害是指自然发生或人为产生的，对人类和人类社会具有危害后果的事件与现象。灾害是一种超出受影响社区现有资源承受能力的人类生态环境的破坏。,1.1 灾害的定义,6,自然灾害,1.2 灾害的分类,地质灾害：地震、火山爆发、地下毒气和海啸地貌灾害：山崩、滑坡、泥石流、沙漠化和水土流失气象灾害：暴雨、洪涝、热带气旋、冰雹、雷电、龙 卷风、干旱和低温冷害生物灾害：病害、虫害和有害动物天文灾害：天体撞击、太阳活动与宇宙射线异常,7,生态灾害：自然资源衰竭、环境污染和人口过剩工程经济灾害：工程塌方、爆炸、工厂火灾、森林火 灾和有害物质失控社会生活灾害：交通事故、火灾、战争、社会暴力与 动乱和恐怖袭击,人为灾害,8,（1）地震,地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动。地震是一种自然现象，地球上每天都在发生地震，一年约有500万次。其中约5万次人们可以感觉到；能造成破坏的约有1000次；7级以上的大地震平均一年有十几次。,什么是地震？,什么叫震源、震中、震中距？,地球内部发生地震的地方叫震源；震源在地面上的投影点称为震中；震中及其附近的地方称为震中区，也称极震区；从震中到地面上任何一点的距离称为震中距。,什么是地震震级与地震烈度？,1.地震震级定义,表征地震强弱的指标，是地震释放多少能量的尺度。,2.地震烈度 某一地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强烈程度。,一次地震的震级只有一个，而同一次地震对不同地点的影响是不一样的。影响烈度的因素有震级、震中距外、还与震源深度、地质构造和地基条件等因。一般而言，震级越大，烈度就越大。同一次地震，震中距小烈度就高，反之烈度就低。,地震分类,一.按地震成因分类,-天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震,1.构造地震,破坏性地震主要属于构造地震。据统计，构造地震约占世界地震总数的90%以上。,92%的地震发生在地壳中，其余的发生在地幔上部,2.火山地震,由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震，这类地震只占全世界地震的7%左右。,1914年日本樱岛火山爆发，产生的震动相当于一个6.7级地震。,3.陷落地震,由于地下溶洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小，次数也很少。,人工地震,因人为因素直接造成的地震是人工地震。,如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力，有时也会诱发地震。1962年3月19日在广东河源新丰江水库坝区发生了迄今我国最大的水库诱发地震，震级为6.1级。,二.按震源深浅分类,浅源地震震源深度小于60千米的称为浅源地震。全世界85%以上的地震都是浅源地震。,中源地震震源深度在60至300千米的称为中源地震。,深源地震震源深度在300千米以上的称为深源地震。,浅源地震波及范围小，但破坏力大；深源地震波及范围大，但破坏力小。,2002年6月29日晨1：20发生于吉林的7.2级地震，震源深度为540km，无破坏。,目前有记录的最深震源达720公里。,地震分类,1960年2月29日发生于摩洛哥艾加迪尔城的5.8级地震，深度为3km。震中破坏极为严重，但破坏仅局限在震中8km内。,16,512汶川地震概况,17,震级 在5月12日四川汶川地震发生后，中国地震台网中心利用国家地震台网的实时观测数据，速报的震级为Ms7.8，随后，根据国际惯例，地震专家利用包括全球地震台网在内的更多台站资料，对这次地震的参数进行了详细测定，据此对震级进行修订，修订后震级为Ms8.0。烈度 国家规定的汶川抗震建设标准是按7度烈度设防，此次地震的烈度达到10-11度，大大超出规定的建筑抗震设防标准。,512汶川地震概况,18,成因,512汶川地震概况,印度板块向亚洲板块俯冲，造成青藏高原快速隆升。高原物质向东缓慢流动，在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压，遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡，造成构造应力能量的长期积累，最终在龙门山北川映秀地区突然释放。逆冲、右旋、挤压型断层地震。发震构造是龙门山构造带中央断裂带，在挤压应力作用下，由南西向北东逆冲运动；这次地震属于单向破裂地震，由南西向北东迁移，致使余震向北东方向扩张；挤压型逆冲断层地震在主震之后，应力传播和释放过程比较缓慢，可能导致余震强度较大，持续时间较长。浅源地震。汶川地震不属于深板块边界的效应，发生在地壳脆韧性转换带，震源深度为10千米20千米，因此破坏性巨大。,19,512汶川地震概况 汶川地震成因示意图,20,损失,512汶川地震概况,西南证券分析称，此次地震灾害造成的全部损失可能在1050亿-1900亿元之间；而据路透社报道，风险评估公司AIRWorldwide表示，中国四川省发生的强烈地震造成的经济损失将超过200亿美元。据民政部报告，截至6月21日12时，四川汶川地震已造成69181人遇难，374010人受伤，失踪17397人。四川省倒塌和损坏的房屋有400多万间，甘肃省40多万间，陕西省30万间。,21,512汶川地震概况 地震前后的民居,22,512汶川地震概况 地震前后的北川中学,23,房屋在地震中倒塌的原因,512汶川地震概况,没有按标准建造。我国70年代就有了相应的房屋抗震标准，唐山大地震及其后几经修改，现行的有2001年发布的建筑抗震设计规范。但有的建筑没有依照标准实行，设计不当，抗震性能差。地震超过预计强度。如汶川的房屋设计规范是7度，部分地区是6度，面对如此强的地震就较难抵御。工程质量不过关。建筑按照标准设计了，还需要严格地进行施工建设，否则抗震能力就会打折扣。,24,2011年3月11日，日本当地时间14时46分，日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸，造成重大人员伤亡和财产损失。地震震中位于宫城县以东太平洋海域，震源深度20公里。东京有强烈震感。地震引发的海啸影响到太平洋沿岸的大部分地区。地震造成日本福岛第一核电站14号机组发生核泄漏事故。,日本大地震,此次特大地震由长约500公里、宽约200公里的巨大断层出现最大20米的位移而引发，从岩手县近海到茨城县近海的大范围板块交界处整体发生了大位移。美国地质勘探局地质学家布莱恩阿特沃特表示，此次日本强震释放出的能量接近于美国全国一个月的能源消耗量以2010年美国每天消耗1900万桶石油的标准计算，近似一次性燃烧5.7亿桶石油。另有美国科学家称其相当于1.1万颗广岛原子弹的能量总和。,3.11日本大地震概况,成因及损失,唐山大地震,1976年7月28日3时42分54秒，在河北省唐山、丰南一带，发生了7.8级强烈地震，震中区烈度11度。地震波及天津市和北京市。这次地震发生在工矿企业集中、人口稠密的城市，极震区内工矿设施大部分毁坏，主要表现为厂房屋顶塌落，围护墙多数倒塌，高层建筑和一般民房几乎全部坍塌。震区内普遍发生铁路路基下沉，铁轨弯曲变形；公路路面开裂；桥墩错动、倾倒，梁体移动及坠落等。但是地下矿井的破坏比地面建筑轻得多。150万人口中死亡24万，伤16万；直接经济损失100亿元，震后重建费用100亿元。,唐山市文化路青年宫，为砖混结构的二层楼房，7.8级地震时倒塌一层，7.1级地震时除四根门柱外，全部坍塌。,损坏的楼群,开滦煤矿医院，为砖混结构的五层楼房（局部七层），仅西部转角残存。,唐山市开滦煤矿救护楼，为砖混结构人字木屋架的三层楼房，墙倒顶塌。,唐山市河北省煤矿设计院，砖混结构的楼房局部倒塌。,唐山市河北省矿业学院图书馆，三层高的阅览室，系装配式纯框架结构，西头倒毁，东头框架幸存。（此处为唐山地震重点保护遗迹之一。）,唐山市胜利桥为钢筋混凝土结构，墩断桥塌（11度区）。,京榆公路滦河大桥，全长600余米，宽8米，桥墩由方石砌成，上部为钢筋混凝土支梁。地震时虽有破坏，但仍能通车；之后的7.1级余震使桥墩断裂，桥面塌落。,地震灾害对工程结构的影响,由地震的原生现象如地震断层错动，以及地震波引起的强烈地面振动所造成的灾害。主要有：,1、地表破坏。如地面裂缝、错动、塌陷、喷水冒砂等；,一、直接灾害：,2、建筑物与构筑物的破坏 如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等；,2、建筑物与构筑物的破坏 如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等；,2、建筑物与构筑物的破坏 如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等；,2、建筑物与构筑物的破坏 如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等；,3、山体等自然物的破坏。如山崩、滑坡等；,4、海啸。海底地震引起的巨大海浪冲上海岸，可造成沿海地区的破坏；,二、次生灾害：,直接灾害发生后，破坏了自然或社会原有的平衡、稳定状态，从而引发出的灾害。有时，次生灾害所造成的伤亡和损失比直接灾害还大。,1、火灾 由震后火源失控引起；,1923年日本关东地震，东京市内227处起火，33处未能扑灭造成火灾蔓，旧市区烧毁约50%；横滨市烧毁80%，死亡10万。,主要的次生灾害有：,2、水灾。由水坝决口或山崩拥塞河道等引起；,3、毒气泄漏。由建筑物或装置破坏等引起；,4、瘟疫。由震后生存环境的严重破坏而引起.,43,（2）风灾风灾定义 风灾又称热带气旋，过去一直沿用英国人蒲福(Beaufort)于1805年拟定的“蒲福风力等级”，自012共分13个等级(1946年扩为18个等级)，小于7级的风不构成破坏。2006年6月2日，中国气象局与国家标准化管理委员会在北京联合举行新闻发布会将热带气旋定义为：生成于热带或副热带洋面上，具有有组织的对流和确定气旋性环流的非锋面性涡流的统称，包括热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风，并给出热带气旋等级划分表。,44,热带气旋等级划分表,风灾等级,塔科马大桥风毁,1940年，美国华盛顿州的塔科玛峡谷上花费640万美元，建造了一座悬索桥（主跨度853.4m、支撑梁高2.42m，且支撑梁为板式钢梁）。建成4个月后，于同年11月7日碰到了一场风速为19米/秒的风。虽风不算大，但桥却发生了剧烈的扭曲振动，且振幅越来越大（接近9米），直到桥面倾斜到45度左右，使吊杆逐根拉断导致桥面钢梁折断而塌毁，坠落到峡谷之中。,1940年11月7日凌晨7点，顺峡谷刮来的风激起了大桥本身的谐振。在持续3个小时的大波动中，整座大桥上下起伏达1米多。10点时振动变得更加强烈，幅度之大令人难以置信。数千吨重的钢铁大桥像一条缎带一样以8.5米的振幅左右来回起伏飘荡。桥面振动形成了高达数米的长长波浪，在沉重的结构上缓慢爬行，随着震耳欲聋的巨响，一头栽进了海峡。,桥梁倒塌原因,使用浅支撑梁的决定最终在不久的将来被证明是造成桥梁坍塌的重要原因。8英尺（2.42米）的支撑梁并不足以使路基拥有足够的刚度，从而使大桥经不住风的侵袭。从一开始，大桥的振动就使之声名狼藉，轻度至中度的风就可以导致大桥来回摇摆，中心的摆动可达每4到5秒几英尺。因此大桥被当地居民起绰号叫“舞动的格蒂”。司机在桥上行驶可以明显感觉到桥的摆动，振动吸引许多人驱车前往，享受这奇妙的感觉。,塔科马海峡吊桥倒塌后第二天，华盛顿州州长宣布按同样设计重建一座桥。冯卡门觉得此事不妥，便找来塔科马海峡大桥模型带回家中，放在书桌上，开动电扇吹风，模型开始振动起来，当振动频率达到模型的固有频时，发生共振，模型振动剧烈。果然不出所料，塔科马海峡吊桥倒塌事件的元凶，正是由于共振引起的。其后冯卡门令助手在加州理工学院风洞内，进一步测试塔科马海峡吊桥模型，取得数据，然后发一份电报给华盛顿州州长：“如果按旧设计重建一座新桥，那座新桥会一模一样的倒塌”。州长设立一个塔科马海峡吊桥倒塌事件考察小组，冯卡门系成员之一。经一番争论，冯卡门终于说服当时不懂空气动力学知识的桥梁设计师，在建新桥之前，先将桥梁模型进行风洞测试。会议决定采用新的设计避免共振对桥梁引起的祸害。,新桥重建,新的塔科马大桥以开放的桁架和加固的支柱设计并重建，并且开设通风孔让风通过。它于1950年10月14日通车，全长5979英尺（1822米）比原先的桥长40英尺（12米）。因为造成前桥坍塌的共振问题已经被新设计所解决，所以当地居民给予了大桥新的绰号“强健的格蒂”。,53,灾害的七大属性,2.1灾害的属性,2.全球灾害的严重性,灾害的普遍性和恒久性。灾害的多样性与差异性。灾害的全球性与区域性。灾害的随机性和预测的困难性。灾害的突发性与缓慢性。灾害的迁移性、滞后性与重现性。灾害的人为性和可预防性。,54,认识的误区,承认并正确认识和对待这七个灾害的属性是非常重要的，在本质上是哲学的一个认识论和世界观问题。如果人们承认世界是物质的，物质又是运动的，那么就必然得承认灾害的永恒性和普遍性。有人认为，随着人类社会的进步、科学的发达，灾害可以减轻甚至消灭，这是很天真的。我们不否认，科技的进步和发达使有些灾害特别是自然灾害由于预测和求助先进的措施可以在一定程度上得到减轻，但却不能消灭至少目前我们尚未看到消灭地震的前景。我们更应该引起警觉的是，科学发达的同时一些人为性强的灾害反而产生并多起来了。,55,2.2全球灾害的严重性,（1）自然灾害呈日益上升的趋势,有效损失(SD)，指损失等于或大于受灾地区或国家的国民生产总值1%者。受影响人数(AF)，指受影响人数等于或大于总人数的1%者。死亡人数(ND)，指死亡人数等于或大于100人者。,界定指标,56,NO.1孟加拉国热带风暴,2007年世界十大自然灾害（时代杂志）,孟加拉国的人口密度非常大，每平方英里达2639人，因此，这个南亚国家不管发生什么样的自然灾害，都将造成重大人员伤亡。11月15日，热带风暴“锡德”侵袭孟加拉国南部，同样造成了重大人员伤亡。时速高达100多英里的风暴将电线刮断，把树木连根拔起，并将大量房屋吹倒。这次自然灾害造成3000多人死亡，50多万人被迫流离失所。但是根据孟加拉国以前的经历，“锡德”还算不了什么，1991年的飓风夺去了14万人的生命。,57,NO.2 美国东南部大旱,2007年世界十大自然灾害（时代杂志）,水资源专家喜欢将干旱称为自然灾害中的“罗德尼丹泽菲尔德”，意指它得不到重视。但是今年席卷美国东南大部分地区的长期干旱引起了美人的重视。佐治亚州和几个邻近的州通常是满眼翠绿，但是现在这些地区正遭受着有史以来最严重的干旱。在美国都市化增长最快的亚特兰大的一个地区，目前剩下的水仅够用3个月。随着干旱进一步恶化，水供应下降导致佛罗里达，佐治亚和阿拉巴马州之间发生严重的法律纠纷。人们从2007年的干旱中得到的最大教训是：水可能比能源或石油更加重要。,58,NO.3 墨西哥大洪水,2007年世界十大自然灾害（时代杂志）,自然灾害发生在美国等富有的国家，它只能算是一个大麻烦。但是如果这种事情发生在墨西哥等比较贫穷的国家，就变成了人类的大灾难。10月底，汹涌的洪水在墨西哥南部的塔瓦斯科和恰帕斯州泛滥成灾。11月有大量农田完全被洪水淹没，据估计，有段时间塔瓦斯科80%的陆地被洪水淹没。有100多万居民受到这次洪水的影响。墨西哥总统费利佩卡尔德龙说：“这是该国有史以来最严重的自然灾害。”,59,NO.4 美国飓风“费利克斯”,2007年世界十大自然灾害（时代杂志）,在2007年的飓风多发季节，美国受飓风影响的程度有所下降，但并不是每一个国家都如此幸运。9月4日，强度为5级(可能是最高的级别)的“费利克斯”飓风在尼加拉瓜登陆，风速高达每小时160英里。这次风暴还侵袭了洪都拉斯，并从加勒比海岛擦身而过。在“费利克斯”飓风肆虐期间总共有101人死亡，这场灾难将尼加拉瓜贫困的海岸社区夷为平地。上图为飓风引发的洪水灾难。,60,NO.5 印度尼西亚泥火山,2007年世界十大自然灾害（时代杂志）,严格说来，这不是一次天灾，而是由当地的一起天然气钻探项目引起的。失去控制的泥浆从印度尼西亚东爪哇省首府泗水附近流出，看起来确实与一些灾难片相似。这次事故从 5月低开始，当时一家天然气钻探公司在没有适当的保护措施的情况下进行钻探，导致炙热的泥浆从钻井中喷涌而出。该公司设法用水泥堵塞，试图阻止泥浆涌出。但它最后还是冲出地面。到了10月，泥浆以每天大约17万立方英尺的速度流出，完全淹没了附近的村庄和工厂，导致1万多人流离失所。,61,NO.6 南亚洪水,2007年世界十大自然灾害（时代杂志）,常年遭受季风雨影响、人口达到数十亿的南亚，总是在缺水和水量过多之间艰难前行。今年夏季南亚遭到了洪水袭击。7月和8月间，印度南部、尼泊尔、不丹和孟加拉国出现的一系列反常季风雨引起洪水泛滥，联合国儿童基金会称：“这是现有记忆中最糟糕的一次洪水。”到8月中旬，这一地区已经转移了大约3000万人，可能有2000多人被洪水夺走性命。据估计，这次洪水造成至少1.2亿美元的经济损失，但是与这一地区受到的贫穷影响相比，这场猛烈的洪水造成的影响更小。,62,NO.7 朝鲜洪水,2007年世界十大自然灾害（时代杂志）,8月份，一场大规模洪水席卷了朝鲜南部。虽然相关资料不是很全，但是外界认为有400多人在这场洪水中丧生，而且由它造成的巨大损失迫使平壤一年举行一次的大型运动盛会延期。比这些直接影响更严重的是洪水导致的农田减产，据世界粮食署估计，谷类产品减产量达45万吨。,63,NO.8 秘鲁地震,2007年世界十大自然灾害（时代杂志）,2007年是地震发生较少的一年，但是秘鲁是个例外。8月15日，8级地震袭击这个南美国家的中部海岸，导致500多人丧生，1366人受伤，并有5万多所住宅被毁。比索市遭受的破坏最严重，该地80%的建筑被毁，有430人死亡，其中有100多人是在教堂祈祷时，被坍塌的建筑砸死。,64,NO.9 希腊森林大火,2007年世界十大自然灾害（时代杂志）,今年夏季，希腊发生严重森林大火。6月、7月和8月持续出现的热浪伴着105（40.5）华氏度的高温，再加上长期的严重干旱，导致该国极易发生火灾。这次惨烈的森林大火从8月开始，伯罗奔尼撒半岛、阿提卡和埃维厄岛突然发生的大火导致近70人丧生。奥林匹亚(古代奥林匹克运动会遗址)的居民被迫与该国南部其他地区的人一起撤离家园。这场可怕的大火整整烧掉了近100万英亩森林。,65,NO.10 中国洪水,2007年世界十大自然灾害（时代杂志）,对居住在中国南方潮湿多雨地区的人们来说，洪水已经成为一个定期出现的灾难性事实。春夏季，长江流域经常出现洪灾。最近几年的抗洪准备和经济增长，有助于限制洪水泛滥造成的严重破坏，但是人力却无法控制雨量的多少。今年6月出现的大量降水，导致包括广东省在内的中国南部省份发生洪灾和山体滑坡。,66,(2)人为灾害是全球关注的热点,战争 战争是人为灾害之首。人类文明史中，总是“战争比和平发达得早”(马克思)。从公元前3200年到现在共5200多年中，地球上大约发生过14500多次战争，平均每年3次，因战争死亡的人数达36.4亿。真正的和平时期累计在一起只有300年左右。第一次世界大战造成军民伤亡总数达3000多万人，经济损失超过3000亿美元。第二次世界大战造成军民伤亡总数超过9000万，经济损失超过40000亿美元。而1991年海湾战争，1999年的科索沃战争，2003年伊拉克战争等现代战争对人类生命与健康的伤害及对生态环境的破坏程度，远远超过以往的常规战争。,67,人口膨胀 随着经济全球化的不断发展，在全球范围内经济出现持续增长和繁荣。全球经济的增长和繁荣，一方面为社会积累了大量的财富，人类生活水平和质量有了大幅度提高；另一方面，经济的增长和繁荣不仅没有消除全球存在的饥饿现象，而且随着人口的膨胀，饥饿人口仍在不断攀升，饥饿状况持续恶化。目前人口膨胀与饥饿问题已成全球关注的热点问题之一，同时粮食安全问题也成为世界各国国家安全的重要组成部分。,68,恐怖袭击,NO.1 2001年9月11日发生在美国纽约和华盛顿的“9.11事件”，自杀式炸弹袭击者劫持民航客机撞向世贸中心和五角大楼，造成超过3000人死亡。NO.2 1983年10月23日，贝鲁特的美国海军陆战队兵营与另一个法国伞兵营地遭遇自杀式炸弹袭击，300人丧生。NO.3 1993年3月12日，在印度孟买连续发生了13起炸弹袭击，接着印度教穆斯林还举行暴动，造成300人死亡。NO.4 1988年12月21日，一枚炸弹在美航103班机上被引爆，机上259人和地面11人因此遇难，造成震惊世人的洛克比空难事件。,人类历史上10次恐怖袭击事件（英国太阳报）,69,NO.5 1998年8月7日，“基地”组织用炸弹袭击了美国在肯尼亚首都内罗毕和坦桑尼亚港口城市达累斯萨拉姆的大使馆，共造成253人死亡。NO.6 2002年10月12日，印度尼西亚度假胜地巴利岛上连续发生两起炸弹爆炸，酿成202人死亡的惨剧。NO.7 2004年3月11日起的马德里系列爆炸案,200人死于事件当中,1500多人在爆炸中受伤。NO.8 1995年4月19日，美国俄克拉何马州一栋政府大楼遭遇炸弹袭击，共169人在事件中遇难。NO.9 1996年11月23日，劫持者强迫一架埃塞阿比亚民航班机冲进印度洋，令127人丧命。NO.10 1999年9月13日，一枚威力强劲的炸弹将俄罗斯首都莫斯科的一个居民区摧毁，118人死亡。,70,全球生态模型分析（麻省理工学院）,生态失衡,71,生态模型分析显示出以下内容：,人口、人均粮食、人均工业产值均有一个峰值，该峰值大约发生在21世纪中末叶。资源日益减少，呈明显下降趋势。污染日益严重，近乎呈竖直线状态向上激增。,其它人为灾害,环境污染、温室效应、人群集聚失控、空难、交通事故,72,2007年世界十大人为灾害（时代杂志）,NO.1 全球变暖,73,NO.1 全球变暖 现在已经没有多少人还怀疑气候变化不是人为引起的。即使全球变暖的影响依然处于预测范围的最良性阶段，但在可以预见的将来，它肯定是一场空前的灾难。多年来，这场灾难展开的速度很慢很慢，所以人们并没有注意到它。但现在，我们可以看到：全球高山冰川正在消融，连同格陵兰岛上的北极海冰和冰帽一起消融；干旱炙烤着美国西南部、澳大利亚和撒哈拉以南非洲；孟加拉国洪水泛滥；中美洲不断遭受强热带风暴袭击。这些灾难中并非完全由全球变暖引起，但它们肯定会随着全球变暖而愈演愈烈，最终危及到数十亿人的生命和生计。,2007年世界十大人为灾害（时代杂志）,74,NO.2 巴西飞机坠毁,2007年世界十大人为灾害（时代杂志）,75,NO.2 巴西飞机坠毁 因为只能降落在其声名狼藉的短跑道上，而且四周是人口稠密区，飞行员将圣保罗的康根哈斯机场称为“航空母舰”，难度犹如努力降落在海上一艘船的甲板上。尽管巴西的一家法院出于安全考虑曾于今年2月颁布一项法令，禁止大型客机在该机场降落，但似乎总有人无视禁令。7月17日，TAM航空公司JJ3054次航班的飞行员试图在康根哈斯机场降落，但在意识到飞机无法在湿滑的短跑道上及时停住后，他试图再次起飞。不幸的是，他没有成功。这架空中客车A320冲出跑道，冲进一个加油站，然后撞上该航空公司的一幢建筑物。随即出现的火球吞噬了机上所有186名乘客和机组成员，地面上另有13人丧生。死亡人数使其成为巴西历史上最大的一起空难。,2007年世界十大人为灾害（时代杂志）,76,NO.3 南加州森林火灾 数千年来，加州不断遭受野火的袭击，它们成了自然生态系统不可或缺的一部分。但10月20日到11月6日蔓延数百平方英里的这场野火堪称森林火灾之最，18团分开的火球熊熊燃烧，火势最严重的当属圣地亚哥县，火灾已造成10人死亡并迫使至少50多万人逃离家园。这几场火绝不是自己燃起来的，至少圣地亚哥峡谷的那场火是有人故意纵火，而其它两场火威奇和莱斯峡谷火灾是由倒下的电线引起的，电线点燃了周围的灌木丛。现在，当局早先是否应该更彻底地清除灌木丛，人们是否应该被允许在偏僻的火灾高发区建别墅，成了人们争论的焦点，更不用说官司了。,2007年世界十大人为灾害（时代杂志）,77,NO.4 长江白鳍豚灭绝 在中国，人们把海豚称为白鳍豚或“长江女神”，它是仅存的一种在2000万年到4000万年前从咸水鲸和海豚分化出来的物种。但现在，据8月公布的一项调查显示，这种珍贵的淡水哺乳动物已几乎灭绝，成为50年来第一种消失在地球上的水生脊椎动物，也是第一种受人类活动影响的大型哺乳动物受害者。NO.5 明尼阿波利斯桥梁坍塌 8月1日，美国明尼阿波利斯市的I-35大桥坍塌，震惊全美。在这起事故中，死亡人数仅为9人。美国人之所以如此关注这起事故，不仅是因为他们对本土新闻的浓厚兴趣。更是因为它似乎根本不可能发生：我们总是认为公路和其它基础设施建造得相当稳固，而且经过相当严格的检查，所以是不会出现这种戏剧性的意外坍塌事故的。但这场悲剧可能是由建桥时设计上的缺陷，加上40年的恶劣天气和路盐引起的，这起事故证明没有什么是绝对安全的。,2007年世界十大人为灾害（时代杂志）,78,NO.6 犹他州矿井坍塌 8月6日凌晨，美国犹他州亨廷顿一煤矿矿井发生坍塌事故，事故发生后，煤矿老板罗伯特-默里称，它可能是一场地震，而地震学家证实在此前1小时，当地确实发生了一场里氏4级地震。但这场地震并没有引起克兰达尔峡谷煤矿坍塌，事故造成6名矿工被困井下。地震导致矿墙受煤块移动的冲击，矿井坍陷。10天后，3名营救人员在第二次坍陷中丧生，此后不久，营救小组放弃了通过从上往下钻的方法找到被困矿工的努力。10月，该矿井被查封。,2007年世界十大人为灾害（时代杂志）,79,NO.7 朝鲜输油管道爆炸 6月9日，平壤北部的一根老化的石油管道发生泄漏。由于该国急需燃料，当地居民纷纷跑去“淘”石油，后来石油起火并发生爆炸，造成至少110人丧生。NO.8 西伯利亚煤矿爆炸 俄罗斯的很多煤矿都已年久失修，象要塌了似的非常危险。相比之下，距莫斯科东部大约2000英里的西伯利亚克麦罗沃地区的乌里扬诺夫斯卡亚煤矿修了不到5年，而且拥有现代化的安全装置。不过，这些都没能防止3月19日发生的一起甲烷大爆炸，从 地下将近900英尺产生的爆炸冲击波造成隧道坍陷。在浓浓的烟雾和横七竖八的杆状物中，营救人员成功救出90多名矿工，使得107人的死亡人数远远低于预计的人数。,2007年世界十大人为灾害（时代杂志）,80,NO.9 桑比克军火库爆炸 3月22日，莫桑比克首都马普托市郊一个存放老式武器的武器库发生爆炸，造成117人丧生。据莫桑比克红十字会介绍，该地区拥堵的交通使得该组织无法让志愿者迅速赶到现场。NO.10 刚果火车出轨 8月1日，一辆往返于伊莱博和卡南加这两座城市的旅客列车刹车突然失灵，8节车厢脱轨，其中7辆整个翻了过来。火车上的工作人员不得不松开火车头，并寻求帮助。人们用自行车把受伤的人送到6英里之外的一家医院，有些伤者甚至是人们背着送到医院的。到救援小组把这起事故中的最后一具尸体拉走时，死亡人数已达到100人左右。,2007年世界十大人为灾害（时代杂志）,81,近200年来世界死亡人数超过100万人的大灾难一览表,82,83,3.中国灾害的特点,3.1灾频高、灾种多、损失大,中国处于地球上自然灾害多发区，历史上一直是一个灾害比较严重的国家。近200年来死亡人数超过100万人的世界大灾害中，17701985年20次大灾难中中国有11次之多，占50%以上，而且死亡人数最多的前3名都发生在中国。就灾种而论，世界公认的几种最主要的自然灾害中，旱灾、洪灾、地震在中国都较频繁发生的。,84,地震 历史上死亡人数超过2万人的大地震,中国历史上大地震,86,旱灾,中国旱灾呈逐年上升趋势,87,涝灾,中国涝灾呈逐年上升趋势,88,沙漠化,中国是世界上受沙漠化危害最严重的国家之一，每年因沙漠化造成的直接经济损失超过540亿元。我国北方沙漠化灾害遍及新疆、内蒙古、宁夏、甘肃、青海、河北等省(自治区)及东北地区的大片国土，它们都程度不同地遭受或正在遭受沙漠化的危险。全世界每年沙漠化面积600万平方公里，受沙漠侵蚀面积2100万平方公里；中国沙漠化面积20.1万平方公里，每年扩大2100平方公里，危及400万平方公里农田，467万平方公里草场，主要集中在北方地区。近些年来，我国风沙区生态建设尽管局部地区治理取得成效，但整体恶化的趋势尚未得到有效遏制，土地退化、沙化面积仍在不断扩展。,89,水资源匮乏,水资源匮乏，问题极其严重，联合国专门会议警告：“水不久将成为一项严重的社会危机，是继石油危机之后的一个更为严重的危机”。中国水资源总量世界排行第六；但因人口太多，人均占有量很低，仅为世界人均值的1/4，排名第88位。在农村，农田灌溉缺水300亿立方米/年，8000万人、6000万头大牲畜饮水困难；在城市，180个城市缺水，日缺水量1200万t(另有资料说567个城市有300多个城市缺水)。,90,各种污染,水污染：1979年，我国全年排放废水283亿t；20世纪80年代中期，全年排放废水达310亿t，但仅有很少一部分是经过处理的。有资料统计，我国每日排入长江的污水中，酚21t，氯化物14t，汞3.2t，砷6.1t，铬3.2t。早在1957年，调查长江下游经济鱼类的汞检率为100%。空气污染：主要是烟尘、可吸入颗粒物及对人有害的各种化合物，我国烟尘年排放量为1亿t以上，平均10t/km2，超出全球陆地平均负荷量10倍以上；氟全国年排放量为7400t，占全世界总排放量的19%；二氧化碳全国年排放量为1500万t，平均1.6t/km2(全国平均陆地负荷量为1t/km2)。,91,食物污染：水和空气的污染势必造成食物的污染，人吃了被污染过的食物会致癌或引发各种不同的疾病。过去农业常将666及DDT作为最有效的杀虫剂，在植物、动物内均有浓集作用。下面的检测是令人吃惊的：,上海市276例尸体脂肪测定(1977年)：666：9.52mg/kg；DDT：22.95mg/kg浙江省120例尸体脂肪测定(19741975年)：666：20.29mg/kg；DDT：17.74mg/kg杭州市对大米的测定(1973年)：666：2.1lmg/kg；DDT：0.75mg/kg杭州市对猪肉测定(1974年)：有机氯5.5mg/kg杭州市对蔬菜测定(1975年)：666：0.1lmg/kg；DDT：0.028mg/kg,92,传染病,SARS：2003年26月遍及全球的SARS疫情是现代最严重的一次流行病，中国为最，全球死亡总数为798人(截止到2003年6月底)，其中中国的内地347人、香港特别行政区296人、台湾地区84人，三者合计727人，占全球死亡总人数的9l%；其余为河内死亡5人，新加坡死亡31人，多伦多死亡35人。艾滋病：2004年11月23日，联合国世界卫生组织报告(每年的12月1日是世界艾滋病日)，全球艾滋病患者3940万人，比2002年增加了280万人。截止到2004年底，中国的艾滋病患者多达84万人，居亚洲第2位，全球第14位，其中大部分为卖血、吸毒和性传播引起的。其它：病毒性肝炎、肺结核、痢疾、伤寒、疟疾、狂犬病、破伤风和脑脊髓炎等。,93,4.土木工程对防灾减灾的重要作用,土木工程对防灾减灾具有很强的主动性和不可替代性，是防灾减灾最重要的学科和行业，这也是防灾减灾这个二级学科被设于土木工程属下的原因。土木工程防灾减灾涉及地震工程，风工程，结构抗火，地质灾害防治，结构防爆抗爆，防护工程，城市综合防灾等领域。在这些分支领域，国际上有很多学术组织，大部分学术组织的学术交流活动已经系列化和规范化，有力地促进了国际间的学术交流和本分支领域的发展。,94,4.1 土木工程的属性,从土木工程演变发展的历史可以看出，它从一开始就是作为主动抵御自然灾害而诞生的，最早人类为了防风雨、御猛兽构巢筑穴，这大概是最早的居住建筑了。进而为了防止相邻部落袭击，开始筑城开壕，如果注水则成为濠沟，这个主动防护概念到近代的热兵器时代就变成地下防护工程了。朝鲜的上甘岭战役，美军可以用炸弹将山头削去数米，但隐蔽在山洞坑道里的中朝战士却基本安然无恙，最终保住了上甘岭高地。可以看出，土木工程从开始到近代它所具有的主动抵御防护乃至抗衡的属性一直在延伸。,95,现代土木工程早已超越了这种最初的单纯防御性，在国民经济的各个领域，更多地体现出了它的基础性和超前主动性，巴拿马运河、苏伊士运河乃至20世纪开通的几个海底隧道都是交通领域的基础工程，也是发展交通缩短航线超前性工程，甚至近代的航天工程也需要土木工程师为它设计建造巨型发射塔架，这种主动性、基础性和超前性恰恰表明了国民经济的全面发展是离不开土木工程的。,96,4.2 灾害的随机性和预测的困难性,灾害随机性小至全球每天都可能发生的大小火灾，大至地震、火山和海啸，这种随机性是灾害这种运动形态所固有的。迄今为止，人们公认气象灾害相对来说预报的是比较准确的，但2005年夏季几次台风对我国的台湾和内地的袭击，预报仍然有很大的不准确性，甚至科技如此发达的美国，8月下旬发生在大西洋墨西哥湾的飓风也由于缺乏准确的预测性使新奥尔良遭到了严重的破坏，以致总统布什不得不向美国人民表示歉意，并多次向国会追加救灾款近2000亿美元，且变更了胡锦涛主席的访问日期。,97,面对灾害的随机性和预测的困难性，人们能够事先主动并充分有效地进行防范的各个领域和学科当数土木工程了，在项目设计之初就能予以考虑，如常发的火灾就有防火墙、防火卷帘、消火栓、疏散通道地震是最难预报的灾种之一，因此可以将房子盖得牢固一些，使其整体性强一些，而且针对不同的地区强制性地用“烈度”来规范土木工程师的设计行为。,98,4.3 土木工程对防灾减灾的重要作用,由于灾害的永恒性和随机性，国际上比较科学的提法为“减灾”，而我国则比较习惯于“抗灾”这一提法，可能最初是为了表明人的主观能动性而一直沿用下来的缘故。我国的防灾减灾战略是“经济建设与防灾减灾一起抓”。土木工程的防灾减灾是国家防灾减灾战略的重要组成部分。防灾减灾的内涵包括：灾前的防灾、灾发时的抗灾以及灾后的救灾，简言之，即为防、抗、救。,99,减灾对策示意图,