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1、第一章第一章 自然灾难概述自然灾难概述第一节第一节 自然灾难的分类与分级自然灾难的分类与分级其次节其次节 自然灾难形成的自然与社会因素自然灾难形成的自然与社会因素 第三节第三节 自然灾难事务的启动机制自然灾难事务的启动机制 第四节第四节 自然灾难事务的成灾机制自然灾难事务的成灾机制 第一节第一节 自然灾难分类与分级自然灾难分类与分级一、自然灾难的概念二、自然灾难的分类三、自然灾难的分级一、自然灾难的概念一、自然灾难的概念 1.1.自然变异自然变异 自然界的各种变更或异化。自然界的各种变更或异化。2.2.自然灾变自然灾变 自然变异的程度超过确定限度时，就会使某种受灾体自然变异的程度超过确定限度时
2、，就会使某种受灾体受到损害或损失，则称为自然灾变。如气温的变更属于自然受到损害或损失，则称为自然灾变。如气温的变更属于自然变异，但假如气温下降到变异，但假如气温下降到0 0 以下或上升到以下或上升到3535以上，就可以上，就可能出现冷冻灾难或干热风灾难，这种超常的变更，就可称为能出现冷冻灾难或干热风灾难，这种超常的变更，就可称为“自然灾变自然灾变”。大多数自然灾变都是由地球及各个圈层运动、组成物质的大多数自然灾变都是由地球及各个圈层运动、组成物质的异化和发生某些物理、化学或生态变更引起的，即主要是由异化和发生某些物理、化学或生态变更引起的，即主要是由地球运动和全球变更引起的。地球运动和全球变更
3、引起的。3.3.自然灾难自然灾难 以自然变异为主因造成的危害人类生命、以自然变异为主因造成的危害人类生命、财产、社会功能以及资源环境的事务或现象。财产、社会功能以及资源环境的事务或现象。自然变异、自然灾变和自然灾难是自然变异、自然灾变和自然灾难是3 3个不同的概念，前两个属于自然界事物的变个不同的概念，前两个属于自然界事物的变更或异化。衡量标准是灾变能量的大小更或异化。衡量标准是灾变能量的大小(或者或者灾变强度灾变强度)和频次；后者为社会损失，衡量的和频次；后者为社会损失，衡量的标准是人口伤亡数量、受灾体损毁的数量和标准是人口伤亡数量、受灾体损毁的数量和程度等。程度等。形成自然灾难的形成自然灾
4、难的2 2个必备条件：一是个必备条件：一是自然变异和自然灾变自然变异和自然灾变引发自然灾难的自引发自然灾难的自然因素；二是受危害的人、财产、资源、环然因素；二是受危害的人、财产、资源、环境等受灾体，是造成灾难损失的社会因素。境等受灾体，是造成灾难损失的社会因素。二、自然灾难的分类二、自然灾难的分类 自然灾难分类是一项特别必要的基础性探讨工作，它关系到对灾难本质的理论相识、指导对灾难的科学探讨、选择有针对性的减灾防灾和灾难治理措施、建立最有效的监测系统、客观评价减轻灾难之实效等基本问题和基本原则。已有的自然灾难分类相当繁杂，缘由是不同部门及不同学者有不同的分类标准、分类原则和不同的分类要求，对某
5、些灾难事务本质的相识和理解也有比较大的差别。陈荫祥按陈荫祥按“灾难成因灾难成因”将灾难分为将灾难分为6类：类：1.天天文文灾灾难难包包括括引引力力变变更更灾灾难难、太太阳阳辐辐射射能能源灾难、臭氧层的破坏源灾难、臭氧层的破坏 2.气气象象水水文文灾灾难难包包括括超超低低温温、特特高高温温、干干旱旱、雨雨涝涝、风风灾灾、全全球球性性和和区区域域性性的的强强气气象象水水文文异异样样。3.生生物物灾灾难难包包括括生生态态突突变变、病病变变、社社会会灾灾难难与犯罪等。与犯罪等。4.地地表表自自然然灾灾难难：包包括括错错落落、倒倒塌塌、滑滑坡坡、泥泥石石流流、冰冰雪雪崩崩溃溃、海海水水海海况况异异样样、
6、海海岸岸灾灾难难、海海啸啸、沙沙漠漠化化、水水土土流流失失、地地陷陷、地地裂裂、喷喷沙沙冒冒水水、恶恶性性沉沉积积、土土壤壤贫贫脊脊化化、水水质质和和大大气气污污染染、尘尘暴暴、粉粉尘尘、酸酸雨雨、二二氧氧化碳增升、核粉尘和火山粉尘扩散等。化碳增升、核粉尘和火山粉尘扩散等。5.地地质质灾灾难难包包括括火火山山、地地热热、地地火火、地地震震、构造运动等。构造运动等。6.工工程程经经济济灾灾难难包包括括重重大大工工程程崩崩溃溃、海海陆陆空空交通灾难、环境灾难等。交通灾难、环境灾难等。李永善把灾难分为若干系列：李永善把灾难分为若干系列：1.天天文文灾灾难难系系列列：由由太太阳阳活活动动带带来来(或或
7、触触发发)的的各各种种重重大大灾灾难难，包包括括与与之之有有亲亲密密关关系系的的重重大大气气象象灾灾难难、地地震震和和火火山山活活动动及及生态疾病的发生，其中还包括宇航灾难和陨石冲击等。生态疾病的发生，其中还包括宇航灾难和陨石冲击等。2.地球灾难系列地球灾难系列按灾难的干脆或主要来源分为：按灾难的干脆或主要来源分为：A气气圈圈灾灾难难系系。主主要要有有旱旱灾灾和和洪洪灾灾，特特点点是是不仅名目最多，而且发灾频率最高。不仅名目最多，而且发灾频率最高。B水水圈圈灾灾难难系系。是是指指由由地地表表水水和和地地下下水水的的活活动动引引起的一系列灾难，包括崩岸、侵蚀起的一系列灾难，包括崩岸、侵蚀 C岩岩
8、石石圈圈灾灾难难系系。有有地地表表的的山山崩崩、滑滑坡坡、坍坍塌塌等等，其中最主要的突发性灾难是地震和滑坡。其中最主要的突发性灾难是地震和滑坡。D混混合合灾灾难难系系，指指由由两两个个或或三三个个圈圈共共同同作作用用引引起起的灾难，如台风、海啸、水土流失、沙漠化、泥石流等。的灾难，如台风、海啸、水土流失、沙漠化、泥石流等。3.生生物物灾灾难难系系列列指指地地表表动动植植物物、微微生生物物的的发发展展变变更更带带来来的各种灾难，如各种病虫害。的各种灾难，如各种病虫害。国内部分学者倾向于把凡是能导致生命处于危难的、由自然作用或人为作用引起的任何形式的地形变更统归为地貌灾难。地貌灾难包括4组(流域、
9、坡地、河床、平原)4类(侵蚀、沉积、型式变更和变态)共28种，例如流域侵蚀回春，河谷充填，河流袭夺，坡面侵蚀，坡地崩滑，河床深切、改道、侧蚀，曲流偏移，溯源积累或回淤，河形从平直到分汊或从分汊、曲流、辫状到曲流、辫状、平直的变更，山前平原或滨海平原的侵蚀或加积等。在时间上又把它们分为千年尺度、万年尺度、十万年尺度的变更，易变参数包括时间、流运、输沙量和侵蚀基准面等的变更。张家诚依据灾难的成因，将自然灾难分为气象灾难、地貌灾难、地质构造灾难、生物灾难等很多种。从其突发性与其时空范围大致可分为3类：1.爆发型自然灾难 (1)岩土物质急剧运动。如地震、火山爆发、塌陷、地裂缝、倒塌、滑坡、泥石流等。(
10、2)水体物质急剧运动。如暴雨、洪水、海啸、风暴潮、灾难性海浪、酸雨、污染流、暗流等。(3)气体物质急剧运动。如低温或高温气(团)流、气旋流(飓风、龙卷风)、沙尘暴、尘罩，有毒气体污染等。爆发型自然灾难的共同特点：自然界部分物质基本上呈整体运动(或块体运动)；它们的发生都带有确定的突然性，运动速度快且持续时间短；频繁地在全球各地发生，且其发生的具体位置很简洁确认；在同一地点常常重复出现；一次性释放的能量量级高，对局部具有摧毁性的破坏力；现在巳取得了有关这类自然灾难事务的大量资料以及减轻其影响的重要阅历和一系列技术措施。2.迁延型自然灾难 这种灾难最初强度并不大，人们甚至未能马上感到它的到来，但由
11、于面积大、时间长，严峻程度与日俱增，最终形成一次严峻的灾难。旱灾就是这一类的典型。3.过渡型自然灾难 这一类灾难的特点介于上两类之间，其中比较典型的为水灾。（一）自然灾难（一）自然灾难 按自然灾难形成的主因，马宗晋等将按自然灾难形成的主因，马宗晋等将自然灾难分为自然灾难分为8 8类：类：1.1.气象灾难气象灾难 主要由气圈活动与变异引起。主要由气圈活动与变异引起。包括：旱灾、暴雨灾难、热带气旋灾难、风包括：旱灾、暴雨灾难、热带气旋灾难、风雹灾难、低温冷冻灾难、连阴雨灾难、干热风雹灾难、低温冷冻灾难、连阴雨灾难、干热风灾难、龙卷风灾难、沙尘暴灾难、黑灾、白灾、灾难、龙卷风灾难、沙尘暴灾难、黑灾、
12、白灾、酸雨灾难、雾灾难等。酸雨灾难、雾灾难等。2.2.洪涝灾难洪涝灾难 主要由大陆水圈活动引起。包括：洪水灾主要由大陆水圈活动引起。包括：洪水灾难、涝灾、渍灾等。难、涝灾、渍灾等。3.海洋灾难海洋灾难 主主要要由由海海洋洋水水圈圈活活动动引引起起。包包括括：风风暴暴潮潮灾灾难难、海海浪浪灾灾难难、海海啸啸灾灾难难、海海冰冰灾灾难难、赤赤潮潮灾灾难等。难等。4.地震灾难地震灾难 主主要要由由地地壳壳运运动动引引起起。包包括括：构构造造地地震震、火山地震、陷落地震、人工地震等。火山地震、陷落地震、人工地震等。5.地质灾难地质灾难 主主要要由由地地壳壳表表层层活活动动引引起起。包包括括：倒倒塌塌、滑
13、滑坡坡、泥泥石石流流、地地面面塌塌陷陷、地地面面沉沉降降、地地裂裂缝缝、土地沙化、水土流失、土地盐渍化、海水入侵等。土地沙化、水土流失、土地盐渍化、海水入侵等。6.农作物生物灾难农作物生物灾难 主主要要诞诞生生物物圈圈活活动动引引起起。包包括括；农农作作物物虫虫害害、农作物病害、农田草害、农田（草原）鼠害等。农作物病害、农田草害、农田（草原）鼠害等。7.森林灾难森林灾难 主主要要由由生生物物圈圈活活动动引引起起。包包括括；森森林林虫虫害害、森林病害、森林鼠害、森林火灾等。森林病害、森林鼠害、森林火灾等。8.其它灾难其它灾难 如环境灾难、天文灾难等。如环境灾难、天文灾难等。（二）人为自然灾难（二
14、）人为自然灾难 人为自然灾难是指在确定自然环境背人为自然灾难是指在确定自然环境背景下，由于人类社会活动引起的自然变异景下，由于人类社会活动引起的自然变异所造成的灾难。所造成的灾难。1.破坏水土生态环境引起的自然灾难破坏水土生态环境引起的自然灾难 包括部分水土流失、土地沙化和土包括部分水土流失、土地沙化和土地盐渍化等。地盐渍化等。2.过量开发水资源引起的自然灾难过量开发水资源引起的自然灾难 如一些地面沉降、地面塌陷、地裂如一些地面沉降、地面塌陷、地裂缝、海水入侵等。缝、海水入侵等。3.因物理、化学、生物污染环境引起的灾难 如赤潮、酸雨、大气污染等。4.采矿引起的自然灾难 如岩爆、突水、突泥、瓦斯
15、爆炸、冒顶、矿井（坑）塌陷、地面塌陷等。5.工程与生产活动引起的自然灾难 如一些滑坡、塌方、岩崩、水库诱发地震等。6.人类过失行为引起的自然灾难 如大部分森林大火、部分溃坝水灾等。（三）自然人为灾难（三）自然人为灾难 1.火灾火灾 主要有森林火灾、房屋火灾等。主要有森林火灾、房屋火灾等。2.事故灾难事故灾难 主主要要有有交交通通事事故故、空空难难、海海难难、工程事故等。工程事故等。3.卫生灾难卫生灾难 主主要要有有职职业业病病、传传染染病病、地地方方病病、食物中毒等。食物中毒等。4.科技灾难科技灾难 主主要要有有核核事事故故、卫卫星星放放射射失失败败、计算机事故等；计算机事故等；5.政治灾难政
16、治灾难 主要有斗争、恐怖、暴乱等。主要有斗争、恐怖、暴乱等。6.其它灾难其它灾难 如假冒伪劣产品灾难等。如假冒伪劣产品灾难等。三、自然灾难的分级三、自然灾难的分级 自然灾难的分级，对于探讨自然灾难的生成机制、活动规律以及对于组织监测系统、救灾物资和制订抗灾措施、援建规划等均有着特别重要的意义。为了开展各类自然灾难的综合探讨和系统防治工作，在不同类型的自然灾难之间，就事务的强度和破坏程度，应当有客观的、共同的、可以进行相互比较的、定量的类级划分标准。除了阐明自然灾难分级的必要性和确定类级划分标准的具体要求之外，还指出在“事务的强度”和“破坏程度”2个方面来考虑自然灾难类级的划分。对地震和地震破坏
17、已有了客观的、为各部门和地学工作者普遍接受的震级与烈度的分级。里氏地震震级是依据地震仪测量地震波最大振幅的对数，加上地震波距离震源在传播路程上衰减的阅历系数来确定：M1og(aT)+B 式中：a为地震仪测得的最大振幅，即地面最大位移量（微米）；T为振动持续时间，或以秒为单位的地震波周期；B为估计地震波随远离震中距增加而减弱的系数（如距震中100km，可查已备的统一量表，得B6.8 理论上地震震级划分为10个等级，已测到的最大地震为里氏9.3级。地震烈度在实际工作中又分为基本烈度、场地烈度和设计(设防)烈度。基本烈度是指确定地区在确定时期内可能遭遇的最高的地震破坏。场地烈度是在基本烈度基础上，考
18、虑到小区域工程场地的具体地质构造、松散沉积物和地貌条件等对基本烈度的差异表现进行调整后得到的某工程场地可能遭遇到的最大的地震破坏。设计(设防)烈度是建筑物抗震设防的目标，是指建筑物抗震设计中据工程的性质和国家的政策实际接受的地震烈度。目前还没有设立共同的、可以进行相互比较的、定量的自然事务的强度与其潜在破坏力的等级划分。要把倒塌、滑坡、洪水等多种不同种类的自然灾难事务所具有的强度放在一个标准量度下作比较确定是极为困难的。杨达源等提出把即将进入急剧位移运动的那部分物质原来所具有的潜能(位能)或它在运动中所反映出来的总动能作为衡量自然灾难事务的强度与所赋有的潜在破坏力，以104自然对数值作为其量级
19、，即：Ns1og(EE。)式中：Ns为自然灾难事务的强度量级，E为自然灾难事务潜在的总能量，E。为计量单位，为10000焦耳。1982年7月17日至18日，四川省云阳县城东云硐乡长江北岸发生滑坡，滑坡体约1500万m3，最大滑距约200m、折算其强度为5.778级。1983年6月11日至7月18日，湖北省出现大范围的暴雨和外洪内涝，受灾农田2000余万亩，死亡人数近400人，干脆经济损失超过1亿元，大致折合的致灾强度为6.425。1975年8月48日，河南省低山丘陵区出现我国历史上罕见的特大暴雨，8日出现几处中大型水库和很多小型水库同时垮坝，共1700万亩农田被淹，死亡近9万人，折算其致灾强度
20、为7.355。自然灾难事务的损害，除了人员伤亡之外，在经济损失方面分为干脆经济损失和间接经济损失两部分，有的还单列了治理和援建的经费。干脆经济损失是指自然灾难事务包括与其相伴发生的次生灾难事务的一次成灾所造成的经济损失，相当于所破坏的财产在当时的价值。间接经济损失是指那次灾难事务过后，同样由那次灾难事务所带来的如生产流程与连接、商贸金融、社会公益和管理等方面被迫出现的停顿、减缓、失调等所造成的经济损失，它相当于假如没有那次灾难事务而处正常运行状况下原来可以创建的经济财宝和收益，有的人也把它提为衍生灾难损失成灾难的衍生经济损失。同一种类又相同强度的灾难，发生在不同地点、不同时间，所造成的人员伤亡
21、和经济损失会有很大的差别。除了有否预报、有否设防、减灾措施是否得当、救灾实力是否充分和正常发挥等因素之外，还与下列因素有特别亲密的关系：次生灾难事务的性质、类型和数量；成灾区的地质地貌条件以及成灾区的人口密度和经济发展的程度等。中国历史上有划分灾年的传统，对不同程度受灾的年份施行不同等级的赋税要求和赈粮支配。如公元前400年的魏文侯相李悝颁布平粜法，将年份分为丰年(大熟、中熟、小熟)和灾年(小饥、中饥、大饥)。大饥年平价粜出大熟年收购的粮食，小饥年平价粜小熟年收购的粮食，这样可以达到“粜不贵而民不散，取有余以补不足”，“行之魏国、国以富强”。高建国等建议，依据我国目前的状况，把灾难的干脆损失达
22、到1000亿元以上的定为大灾年，小于400亿元的定为小灾年，介于其间的为中灾年。马宗晋提出访用“灾度”的概念。把灾难造成的人员伤亡和经济损失进行分组，并分为巨、大、中、小、微五个灾度：死亡人数10万人、干脆经济损失100亿元以上的划为巨灾，以下每降低一个量级即降低一个灾度，以便政府确定灾情处理的层次和职责。其次节其次节 自然灾难形成的自然与社会因素自然灾难形成的自然与社会因素 自然灾难的属性包括自然属性和社会属性。自然属性，就其本身而言仍旧是自然界部分物质以特殊方式进行的自然运动，这种特殊方式的自然物质运动可称为事务。社会属性，即所说的事务会对它所及范围内生存和活动的人员、生物和已存在的资产产
23、生确定的损害，达种损害被称为“灾难”。例如，倒塌、滑坡、泥石流等，它们本是部分坡地物质在特定的条件下，以这几种运动方式进行的自然运动。在人类出现之前的地质时期以及在人类活动尚未涉足地区的地貌发育过程中，始终存在着按这几种运动方式进行的部分坡地物质的自然运动。假如由它们摧残了其物质运动所及范围内的人员、城镇村庄、农田、道路桥梁和其他工程设施等，给人类社会造成了确定的损害，就被形成了倒塌灾难、滑坡灾难、泥石流灾难。一、自然灾难形成的自然因素一、自然灾难形成的自然因素 地球诞生几十亿年来，在漫长的地质地球诞生几十亿年来，在漫长的地质历史进程中，出现了很多次大规模火山历史进程中，出现了很多次大规模火山
24、爆发、岩浆活动、海侵与海退、气候剧爆发、岩浆活动、海侵与海退、气候剧变、生物灭亡以及陨石撞击等自然灾变变、生物灭亡以及陨石撞击等自然灾变事务，与现代自然灾难事实上是一脉相事务，与现代自然灾难事实上是一脉相承的。承的。自然灾难形成的自然因素：自然灾难形成的自然因素：地球的整体运动地球的整体运动 地球各圈层的运动与变异地球各圈层的运动与变异 太阳活动及其他天体对地球太阳活动及其他天体对地球的影响的影响二、自然灾难形成的社会因素 人类出现以后，便以生物界前所未有的实力对自然界进行了干预。人类社会的早期，人口稀有，生产力低下，缺乏改造自然的实力，主要是顺乎自然以求生存，对自然界改造与破坏的程度不大。随
25、着人口的增长、科学的进步，特殊是社会组织功能的发挥，人类改造自然的实力愈来愈大；为了满足人口和社会经济发展的需求，人类无节制地向自然界索取土地、淡水、空气、矿产等资源，并将废料遗弃在地球表层，加上人类工程活动对自然环境的改造和破坏，使地球生态环境日益恶化，是近年来全球很多地区灾难频发的一个重要缘由。中国地域广袤，环境困难多变，一方面有丰富的物产、秀美的河山、肥沃的土地、适宜的气候，蕴育了户华民族的文明和发展；但另一方面由于自然变异和人类社会活动，特殊是近年来人口剧增，过量利用资源，破坏环境，以及不合理的经济活动和盲目发展，致使不良环境问题日益严峻，影响了社会经济发展，甚至危及人类生命、财产的平
26、安。自然灾难频发的社会缘由：(1)破坏森林植被，不但造成严峻水土流失，而助长了自然灾难；(2)破坏草场，荒漠化急剧发展；(3)过度开采水资源使地表水体萎缩，地下水位下降，并造成地面沉降、地面塌陷、海水入侵等；(4)严峻的环境污染不但使淡水资源质量降低，干脆危害人类健康相正常生活，而且导致人面积酸雨和赤潮等灾难；(5)生物多样性削减；(6)过多的温室气体排放，引起气候变暖，海平面上升使部分地区造成了灾难。(7)随着社会经济的发展，受灾体的数量相价值快速增长与防灾实力建设滞后，使社会脆弱性增大。三、自然灾变事务（自然灾难）的特点三、自然灾变事务（自然灾难）的特点 1.潜在性潜在性 自自然然灾灾变变
27、事事务务在在发发生生前前，有有一一段段较较长长时时间间的的能能量量积积累累或或能能量量转转换换过过程程，直直到到突突破破原原来来的的平平衡衡。对对于于地地表表物物质质的的急急剧剧运运动动，多多数数状状况况下下是是势势能能转转换换为为动动能能。这这个个阶阶段段的的能能量量积积累累或或能能量量转转换换，可可持持续续几几天天、几几年年甚甚至至几几百百年年之之久久，它它通通常常不不易易为为人人们们直直观观所所察察觉觉，或或者者没没有有意意识识到到它它会会突突破破临临界界限限度度，因因而对即将发生的灾变事务难以设防。而对即将发生的灾变事务难以设防。2.骤发性或突发性骤发性或突发性 自自然然界界物物质质运
28、运动动往往往往是是由由其其他他因因素素的的触触动动，而而突然进入高速位移运动。如洪灾、滑坡、雪崩等。突然进入高速位移运动。如洪灾、滑坡、雪崩等。3.急剧性急剧性 灾灾变变事事务务一一旦旦起起先先，往往往往来来势势猛猛烈烈，瞬瞬间间释释放放巨巨大大的的能能量量。因因此此，发发生生的的急急剧剧运运动动，即即便便已已有有所所察察觉觉也也仍仍旧旧会会陷陷入入粹粹不不及及防防，即即便便已已有有所所设设防防，人人类类对对即即将将也也没没有有实实力力加加以以抑抑制制或或抗抗衡衡，甚甚至至避避之之不及。不及。4.偶发性偶发性 有有多多种种不不同同的的因因素素可可以以促促发发部部分分自自然然界界物物质质发发生生
29、某某种种形形式式的的急急剧剧运运动动，因因此此除除了了在在特特定定条条件件下下必必定定会会发发生生这这种种灾灾变变之之外外，至至于于它它究究竟竟在在何何时时刻刻发生，似乎总带有偶然性色调。发生，似乎总带有偶然性色调。5.有限性有限性 部部分分自自然然界界物物质质的的急急剧剧运运动动本本质质上上仍仍旧旧是是以以急急剧剧运运动动的的方方式式释释放放能能量量，潜潜藏藏时时期期积积累累的的能能量量越越多多，急急剧剧运运动动时时期期释释放放的的能能量量也也越越大大，但但必必定定有有个个时时空空限度。限度。自然灾难的防治或减轻自然灾难，实质上是人们以较少的损耗以抵销它对人类社会的大得多的损害，或者实质上是
30、人们尽可能变更自然界物质的能量结构，避开、减弱或推迟这一类物质运动所必需的能量的积累，或限制其能量释放所及的空间范围。洪灾的发生过程：首先是水流（冰雪融水、大气降水，地下水、潮水等）的汇合部分水体所具有的势能转变为动能渐渐形成洪流洪流运动受阻、洪流淌能转变为势能、水位的快速上涨势能对河岸渐渐增大压力，当水体压力增大到超过河岸的承载力水体势能又向动能的转化形成漫溢洪流 沉没河两侧的低洼平原，同时释放全部积累的能量，造成干脆的破环和损失灾难。四、自然灾难的发生基础四、自然灾难的发生基础 自然灾难事务的发生，有一个能量积累的过程和发生能量转换的条件，能量积累的过程和所达到的程度受确定自然条件的限制。
31、自然灾难事务的发生所必需具备的能量积累的条件和发生能量转换的条件合称为自然基础，也就是说在某一地方发生某种自然灾难事务必定有其特定的自然基础，也即特定的自然基础确定了在某一特定地域必定地会发生某种自然灾难事务。相识自然灾难事务的发生基础，是精确预料预报自然灾难事务发生的前提。某地过去发生过某种自然灾难事务，今后也可能再发生同一种自然灾难事务，但又未必确定会发生；某地过去没有发生某种自然灾难事务的记录，却未必能确定该地今后永不发生那种自然灾难事务。因为自然灾难事务的发生基础本身也在不断地发生变更。发生滑坡的自然基础：发生滑坡的自然基础：比较陡的地形坡和坡地组成物质的结构构造特比较陡的地形坡和坡地
32、组成物质的结构构造特征征特定的地质地貌条件。特定的地质地貌条件。比较陡的地形坡度，为在坡地物质中势能转换比较陡的地形坡度，为在坡地物质中势能转换为动能创建了条件。通常是为动能创建了条件。通常是303050 50 的地形坡度最的地形坡度最有利于滑坡事务的发生。有利于滑坡事务的发生。陡坡可以由地块沿断裂发生升降运动而产生，可以由流水的下切侵蚀或湖海浪流的冲蚀而形成，也可以由人为开路堆筑而形成。坡地组成物质的结构构造特征主要是指岩石(积累物)性质的不均一和各种间断面的发育，如抗风化作用强度不一的软硬岩层相间，断层、节理、各种类型的裂隙；岩层界面等裂开构造的发育等。在长江中下游的平原地区，迄今已发觉百
33、余处被埋藏的新石器时代文化遗址和几百处被埋藏的商周春秋战国秦汉时代的古文化遗迹，如长江下游太湖滨海平原区的青莲岗文化、马家滨文化、良渚文化，长江中游洞庭江汉平原区的屈家岭文化和大溪文化等，证明在早中全新世时期长江中下游地区是很少洪水泛滥的。长江中下游地区的洪灾记录，最早的是公元前966 948年楚昭王时期和公元前185年的江陵大水。在公元前285年到1911年，长江中下游共计洪灾214次，平均约10年1次，其中唐代平均每18年1次，元代平均每56年1次，明清时期平均每4年1次。长江中下游地区历史时期洪灾逐步增多的根本缘由在于长江中下游干流水位几千年以来的逐步上升。长江中下游干流几千年来水位逐步
34、上升的缘由则比较困难。距今25000年以来晚冰期冰后期，由于地球气候回暖、高纬地带的不稳定大陆冰盖消融、全球海面的快速上升，到距今大约5600年以前，世界海面从比今海面低约130150m上升到接近目前海平面的高度。海面上升，海水重新沉没大陆架并沉没沿海的部分低地，同时造成了长江河口位置的节节后退，并自下而上出现河水面坡度的变小，其结果又造成了自下向上发展的河床床底上的泥沙加积。床底加积又造成过水断面变小，在河道两侧发育自然堤的压缩下便必定造成自下而上发展的河水位的逐步上升和洪水的泛滥。由于人口的增长和开发江汉平原的须要，自东晋起先在荆江岸边起先筑堤防洪，到宋代，荆江河堤体系已初具规模。周凤琴依
35、据荆江地区被埋藏古文化遗址、历代设置的水尺、古建筑和近百年来的水文测量资料，估算出荆江干流洪水位的上升：近5000年来的平均上升升率约2.6m/1000a，近l000年来则上升了12m左右，近百年来平均相当于每千年上升20m左右。荆江干流近千年来洪水位较快地、越来越快地上升的主要缘由是由于筑堤。筑堤堵塞了分流口，压缩了洪流过境的过水断面，同时促进了堤间的河床加积。人为筑堤洪水位上升加固加高河堤完善河堤体系一洪水位再上升，在本质上则是人为作用加速了洪水位自然上升的进程。由于荆江河堤体系的日趋完善和不断的加固加高，迫使洪流下泻，又导致了荆江以下河段自上而下相继进入洪灾频发时期和相继抢修沿河大堤。如
36、武汉干堤及武汉以下的黄(冈)广(济)大堤，始筑于明而成型于清，再往下的同马大堤始筑于清代中晚期而成型于本世纪早期。由于长江中下游干流水位近几千年来的不断上升，导致了长江两岸的支流河口和凹地积水成湖，而且湖水位随长江干流水位的升降而涨落，长江干流水位的再上升导致两岸湖区的洪泄不畅，又造成了湖区内洪水泛滥。如鄱阳湖西部，自12世纪以来，有117年大涝(史料中记为“大水入城”、“舟行树稍”、“水高齐檐”、“水高数丈”、“自古水灾莫甚于此”等)，174年中涝和19年小涝；鄱阳湖东部同一时期，有126年大涝，155年中涝，16年小涝；两地区平均每世纪有38个或36个涝年，其中15世纪有31.5个，16世
37、纪有40.5个，17世纪有47个，18世纪有51.5个，19世纪有53个，呈逐步增长的趋势。对自然灾难要从自然灾难事务的发生基础去加以相识；同时还应当醒悟地相识到，自然灾难事务的发生基础本身也在不断地变更的。自然灾难事务的发生基础的不断变更，实质上也是一种按自然规律发展的自然调整以趋于自然状态下的平衡。要根治自然灾难，事实上就是要铲除自然灾难事务的发生基础，从根本上变更自然灾难事务的发生所必需具备的能量积累的条件和发生能量转换的条件。第三节第三节 自然灾难事务的启动机制自然灾难事务的启动机制 自然界部分物质具备了进入急剧位移运动的条件之后，往往由于某种因素的触动作用而于瞬间进入急剧位移移动状态
38、。人们通常把在上述过程中起触动作用的因素称为诱发因素。有些学者特别留意找寻与某种自灾难事务的发生有关系的诱发因素，并力求用相关系数来表达二者之间相关关系的紧密程度和尽力探讨二者之间的相关机制，还进一步通过对诱发因素的观测来预报某种自然灾难事务的发生。触发因素通常状况下是自然因素，仅在个别状况下是人为有意识地创建条件诱发灾难事务。1938年6月河南赵口与花园口的黄河决口泛滥事务。1938年4月13日陈果夫提出了“决口制敌之策”，19日蒋介石下达吩咐。6月4日到赵口掘堤，因水位过低和河堤坚实而失败。6月7日复在赵口爆破决堤。因“决口时主流线尚接近南堤，而放水时已北移数十公尺”，“决口内面河身发觉沙
39、洲，堵塞口门，决口仍告失败”。6月9日改在花园口炸堤。水势扩散而下，由中牟至尉氏，淮阳，由豫至皖、苏，使豫、皖、苏3省44个县5.4万km2土地被淹，受灾人口大约1250万人，被淹死与因饿致死者约89万人。在自然界中能起触发作用的因素主要有暴雨、风暴、洪流、地震、火山爆发、倒塌等。人为活动中能起倒触发自然灾难事务作用的主要有不合理的土地开发和工程建筑、过量开采地下水、人工爆破、矿山工程与修建大型水库等，在多数状况下人为活动是无意地引发了自然灾难事务。1969年910月间，亚速尔群岛上空高压区发生位移，与来自苏联上空的冷气团结合；在突尼斯出现连续38天的大雨。使有的河流出现比正常水位高11m的洪
40、水位。结果使全国80的地区被洪水沉没；干脆经济损失达2亿美元。1964年3月27日，美国阿拉斯加安卡雷奇东南方约480km发生一次8.6级地震，使安卡雷奇等很多城市遭遇严峻破坏，而且引发的海啸攻击了美国太平洋沿岸的很多城镇干脆损失达5亿美元。在南非西部边界旁边的产金地，为了采金而抽取地下水，使当地水位降低了300多米，水位下降使填塞在大的洞窟顶部的各种路土和其他物质发生干结和收缩，造成方圆55m的地面徒然陷落33m。同一诱发因素可以触发多种自然灾难事务，同一种自然灾难事务也可以由多种不同的诱发因索触发产生。对于某一起自然灾难事务来说，可以有起干脆触发作用的诱发因素和间接地起触发作用的诱发因素，
41、可以有起主导作用的诱发因素和起次要作用的诱发因素。另外，有些与自然灾难事务的发生本无必定联系的某些因素，它的出现与自然灾难事务的发生仅仅存在时间上的偶然巧合，有时也被视为该起自然灾难事务发生的诱发因素。1980年6月3日，在湖北宜昌的盐池磷矿区发生山崩滑坡，滑坡积累体约200万m3，最厚达38m，滑坡舌伸向了对面的高地。这次事务造成了84人死亡，干脆经济损失510万元。山崩滑坡产生的背景是本地区的构造上升和河流深切，形成了相对高度约500m的陡峻的岩坡。岩坡本身多构造裂隙，崩滑部分本为陡坡上三面临空的岩凸。1969年起先在山坡下建矿井开采磷矿，1975年以来的年开采矿石量为8万吨左右；由于采矿
42、形成了地下采空区，并出现了地面的不匀整沉降与矿层的变形。对这起倒塌前兆现象始终没有引起人们足够的重视，直至在雨天后的第4天，突然发生崩滑事务。自然灾难事务的诱发因素的作用对于自然灾难事务本身来说仍旧属于“外因”，导致自然界部分物质瞬时进入急剧位移运动状态的主要缘由也在其内部发生某种突然的变更，内部的这种变更足以使其已具有的潜在能量在瞬间发生转化。胡广韬在前人长期观测探讨的基础上提出滑坡突然启动的三种加速效应：临床弹性冲动加速效应，即在滑坡体的后缘拉裂、前缘剪切状况下，中部锁固段滑床上部的岩体本身以“弹性冲动”或“弹性回眺”的加速方式隧然暴发顺坡滑动；临床峰残强降加速效应，即在滑床两侧岩土受扰动
43、后隧然大幅度地降低抗滑阻力，使滑坡体在启程滑动的瞬间能获得相当高的“启程剧发速度”，向斜坡重力方向迅猛下滑；坡体振荡加速效应。滑坡的剧发速度与重力加速度无关，而确定于“临床弹性冲动加速效应”所形成的老土体变形的弹性复原的加速度、“临床峰残强降加速效应”所形成的应力释放过程的加速度和“坡体波动振荡加速效应”所形成的滑体波动振荡和速度。滑坡启动之后的加速高速滑移则起因于源自滑体本身位势的“滑体势动转化加速效应”、源于滑体内部也与外部有关的“滑床气垫擎托持速效应”(气垫的形成，一是滑床面旁边水的汽化；二是滑体下的气封，气垫使滑体不与或难以与地面和滑面接触)、滑床触变液体持速效应和滑程碎屑流滑持速效应
44、。由于“终程摩阻消能减速效应”而使滑体被迫于终程停滞下来。对于洪灾来说，暴雨、连阴雨、融冰化雪等作为诱发因素只是供应了过量的来水，造成溃堤和急流奔泻的真正缘由在于积累水体的激越膨胀。积累水体的激越膨胀起因于后续洪流的冲击，雷击和气流脉冲、泄流的降荷减压等。挡水堤坝的工程强度不完全是依据水头高度所具有的静压强度来设计的。有人认为库区地震的诱发因素是水库蓄水，其实水库蓄水仅仅是增加了地面荷载，是否会在库区蓄水之后发生地震和发生多大的地震，关键仍在库区深部岩层结构构造的均衡稳定程度如何。有些地方，在水库蓄水之后的地震活动反比修筑水库以前减轻了。第四节第四节 自然灾难事务的成灾机制自然灾难事务的成灾机
45、制 探讨自然灾难事务的成灾机制是为确立减轻自然灾难措施供应科学依据。地震的成灾机制，一方面是地震波的干脆冲击，产生地面的急剧振荡跳动、地面开裂、地面的不匀整陡然升起或沉陷、喷水冒沙等，它导致全部不按抗震要求设计的建筑和工程措施受破坏，造成人员的伤亡；另一方面是地震诱发一系列的次生灾难事务及衍生灾难，又使人类社会遭遇严峻的损害。1923年9月1日，日本关东发生8.2级的地震。首先是地面猛烈震颤，东京被夷为平地，刚建不久的十二层东京塔像火柴棍一样折裂。接着是烧遍全城的大火，有4万多惊惶失措的居民跑到一个军用服装站找寻平安，大火又把他们团团围困，几小时后只有十多个烧伤的人从这地方跑出来。横滨公园中有
46、2.4万多人因大火而死在一起。有几千人曾逃到海边跳进水中避难，后来，旁边的标准石油大楼和楼基旁边的油库爆炸，10万多吨石油溢于横滨海中燃烧，又烧死了这几千名在水中避难者。有多处因地震诱发滑坡。田沪山上的滑坡体以每小时上百公里的速度下滑，碾过一个村庄和一条铁路，带着一大堆颤抖的人体和碎物倾入相模湾，海水都变成了血红色。在根府川车站，有一列火车与一堵泥水墙相碰撞，又随一个200m宽的塌方整列火车和全部几百名乘客都埋入了12m以上深的相模湾。地震过后，有几万名军人进入被毁的城市又镇压了一批人。地震共死亡14.3万人，伤20.09万人，多数是被火烧死、烧伤的。地震引发的大火 查清地震的成灾机制，就可以
47、在将来有可能发生地震或受地震影响的地方，实行有效的抗震防震和救灾措施。如房屋和工程建筑要严格地依据基本烈度达到防震设计标准，对已有的房屋和工程设施进行复查，限期实行必要的加固和防震措施；在地震危急区广泛进行地震学问的宣扬教化，学会利用临震异样的出现和大震到达的时间差（纵波与横波到达的时间差）进行避灾、自救等。突发性自然事务的成灾机制，从定性的水平上相识，似乎比较简洁，无非是急剧位移运动的物质对人员和各项建设的冲击、挟带和掩埋等。陕西安康地区的平利，自唐武德元年(618年)到清嘉庆七年(1802年)多次在此地设县治。自1728年以来，屡遭洪流冲击，故1802年起县治移址。古城门在民国初年尚能骑马
48、通过，到民国十几年只能躬腰迈过了。1950年头初期古城内尚有一条东西街，1954年9月4日大暴雨，洪水高出老县街3m多，古县街道被洪冲积泥沙砾石掩埋。1958年6月1日暴雨，泥砂淤高0.3m，到1979年底古城内泥砂淤高35m，南城墙全部埋藏。1983年大水，又出现农田被淹。还有很多自然灾难的成灾机制，特殊是在定量的水平上仍旧没有被充分相识。据威金斯估计，在美国每年由于干旱造成的建筑物损失超过地震、飓风和洪水三种自然灾难的损失。由于土壤中含有湿涨干缩的活性粘土（如蒙脱石），导致上壤层体积随其含水量的变更而发生较大的变更。在干旱时期，房屋下面的土层接着保持确定的水分，而四周的土壤层却已干燥并发生
49、收缩，结果使房屋发生拉裂。房屋旁边的树木往往会使上述现象加剧，因为有些树一年要蒸发掉5万多升的水分。自然灾难事务的成灾机制，在不同自然灾难事务之间存在特性和共性；在不同时间、不同地点发生的同种自然灾难事务之间也存在特性和共性。共性来自自然灾难事务的发生所固有的物质运动的性质和特点，特性则受制于自然灾难事务发生的自然与社会背景。四川巫溪发生多次岩崩，均表现为压埋成灾。川西高山区的倒塌，主要是在沟谷中形成堰塞湖，随后由于溃坝而发生洪灾。长江中下游两岸有些地方的坍岸成灾，主要是造成地面上的村舍田园随之坍没。1992年6月25日丹徒县永安圩的坍岸，长达280m，宽250m，使230多户群众临危。自然灾
50、难事务成灾机制的探讨具有量比的含义。一方面是致灾的物质运功所具有的速度、动能和冲击力；另一方面是人为设施的承受实力，在前者大于后者的状况下就会造成破坏和损失。人为设施的承受实力临界限度的确定，往往受到很多可变的不确定因素的干扰，导致其理论计算的临界限度总大于其事实上可能承受的临界限度，因此不得不对各种人为设施的承受实力附加保险系数。当前，对很多人为设施的临界崩解的机制尚欠充分精确的探讨，主要的探讨途径是临场试验、计算机仿真模拟。目前在抗震防灾方面，已有一套与地震破坏实力相对应的人为设施承受实力烈度的设计要求，对于其他自然灾难事务来说则还无法实施。防灾标准的制定特别必要，否则很简洁造成灾情评估的