如果上海或者北京發生八級地震會有多大影響?
02-02
國家會陷入半癱瘓嗎?
高層執政者會有危險嗎?
先得搞清楚一點,對於建築物來說,更重要的是烈度,知道震級基本上沒啥用。實際上評估烈度的時候,很大程度上就是根據建築物的破壞程度來判斷的。基本上建築物損毀情況與烈度成正比,與建築物抗震級別成反比。
建築物損毀是地震造成損失的最主要直接後果。其他基本上都是次生災害,如塌方、滑坡、火災、堰塞湖等。死人主要是兩個原因,建築物埋壓,包括高空墜物,以及次生災害。其他損失包括交通、通訊、電力、供水等基礎設施的中斷。
至於問題,首先要強調一件事:上海幾千年內都不可能發生8級地震。北京最近幾百年基本上不會發生8級地震。上海歷史上幾乎沒有破壞性地震的記錄,因為這裡所處的版塊是中國最穩定的地塊,整個東南地區除了江蘇安徽北部、汕頭和靠近台灣海峽的福建,歷史地震都非常少——根本不在地震帶上。5級以上地震都非常罕見。北京倒是在地震帶上,歷史上京郊是發生過8級左右地震的(三河—平谷地震),但北京市城區範圍地下已經被徹底勘探過,地下活斷層的情況被摸得非常清楚,比如北東向的黃庄—高麗營斷裂、前門—良鄉斷 裂,北西向的南口—孫河等一系列斷裂。這方面可以找到很多的相關研究論文,包括這些斷層可能發生什麼級別的地震。只能說城區內發生8級地震的可能性很低。如果只是一種假設,像北京、上海這樣的大城市發生8級城市直下型地震,必然是一件很可怕的事情,考慮到地區房屋設防等級為8度,而在實際中,8度設防的房屋9度也不應該倒塌,那實際上從建築物損毀角度,要考慮的就是地震發生以後,9度烈度區的範圍。
最高烈度在9度以上的地震,破壞的特徵都會有所不同,比如地表破裂往往呈線狀(將地面整個拉開),故而烈度分布也常常是長橢圓形或者方形(參照汶川和尼泊爾地震的烈度分布圖)。汶川地震9度區範圍大概是300公里乘以40公里左右的一個帶狀結構。假設北京地下發生一個深度十公里左右的8級地震,那基本上大部分城區都會在9度範圍內。這裡還有一個震源深度的概念,既然深度10公里的8級地震,九度烈度區短軸差不多40公里到50公里左右,那如果震源深度更深,顯然這個烈度區的範圍很有可能會變小。超過50公里以上就幾乎沒有了(地表都未必會出現破裂)。所以題主實際上還應該界定一下震源深度,或者乾脆換用烈度來假設。(彭山又網友的答案里關於8級地震的烈度相關沒有考慮這個,實際上中國使用的烈度表沒有13度,12度已經極度可怕,汶川最高烈度是11度,尼泊爾地震小一號,最高烈度為9度)繼續按照預設10公里震源深度的8級地震假設,北京市內大部分房屋都會不可修復的損壞,但除烈度最高的區域外,建築質量真正能達到8度設防的,大部分應該不會倒塌。在極震區,房屋損毀程度還和很多因素有關,比如地基、具體的斷層走向、建築物朝向、地下微結構、臨近的建築物情況等。很多時候,相鄰的兩棟建築在地震中的命運截然不同,並不是因為建築物的質量有明顯差異。而同樣在一個標度的烈度區內,往往僅僅相隔幾百米,地表震動幅度就完全不同。所以北京市內在目前的主要活斷層周圍幾百米範圍的建築損毀將非常嚴重,而稍微遠離這些活斷層的建築,只要建築施工是真正按照設防等級來的(尤其是最近2、30年興建的鋼筋混凝土房屋)挺下來的可能性還是非常大的。危險的是都是老房子的衚衕、完全由磚砌的樓房和私搭亂建的群租樓房。北京市有2000萬人,如果4環全在9度烈度區內,個人預計死亡人數將在1萬-20萬區間(尼泊爾加德滿都谷地約200萬人,死亡人數大概不到3000),和發震時間關係很大。經濟損失就很可觀了,國家一年GDP得進去至少十分之一。至於題主提到的首都功能性的影響,領導人住的地方抗震性能絕對沒問題(防導彈的,這個比地震厲害),通訊有備用的衛星通信手段,該考慮的肯定都考慮過了,就不用題主擔心了。中國也不會就此癱瘓的,雖然很多核心職能部門和業務單位的工作確實會受到很大的影響,但只要城市的供水、供電、交通恢復到一個基本維持的水平,基本業務停幾天以後還是可以開展的起來的。(這時候哪些部門是不可或缺的就會顯示出來了。)這個問題比較敏感。8月8日第一次修正。第一,8度設防是指烈度,地震深度按20km以內考慮,8級地震的震中烈度一般在11到12度。(烈度目前的確最大都是12度,但從汶川地震出現大面積12度區來看,核心區必定有超過12度幅度很多的波動,將來直接公布波動幅度更合理)從汶川地震和尼泊爾地震來看,美國測定的矩震級和烈度似乎更成正比。(雖然理論上來說中國的震級根據地面波動測定。而烈度又和波動幅度直接相關)根據目前的設防和尼泊爾地震9度烈度區損毀來看,7度設防到9度也就到極限了。10到12度能不能防得住主要看運氣。這個運氣主要是指橫波到達地面之後的疊加可以導致相距百米的建築毀損程度相差很大。第二,如果之前有可以探測到小震群或其他異常,主要領導人會離開危險區域。如果完全沒預警,發震時他們恰好也在室外,頭上會不會掉東西下來被砸到的概率大家都差不多。如果在室內,他們住的房子肯定質量會好很多。剛度和整體性…能抗第一波轟炸的房子地震波是無法摧毀的。如果正好在斷裂帶上能造成一定毀損。第三,關於北京和上海是否會發生大地震,北京周邊發過大震,南京附近發過大震。上海有史料的歷史等哪天看了地方志再來補充。
北京城六區的抗震設防烈度為8度,設計基本地震加速度值為200gal,也就是說只要蓋在北京城區內的建築最起碼要保證能抗在北京城區影響為8度的地震。然而,8級地震對其震中地區的影響一般在9度以上。也就是說,一個8級地震的震中在北京城區內,北京大多數居民建築會受到嚴重破壞,但重大工程的抗震能力要更好一些,也許沒有那麼嚴重。不過國家不會陷入半癱瘓狀態,我國經濟中心不止北京一個,政治中心的職能行使不會因是不是北京而轉移,文化中心對社會穩定不會造成即時的影響。高層執政者不會有任何危險,槍杆子還在黨手裡,震不走的。
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