防震减灾中的高技术

   地球从它形成那一刻起就没有停止过转动，地球各圈层也总是处于活动中，从而在构造运动中逐渐演化成目前海沟深不见底，高山擎天的壮观景象。地震是人们通过感觉和仪器察觉到的地面振动，它与风雨、雷电一样，是一种极为普遍的自然现象。强烈的地面振动即强烈地震，会直接和间接造成破坏，成为灾害。由地震引起的灾害统称为地震灾害。
    高新技术的应用是减轻地震灾害的重要方法，它在当今自然灾害和社会灾害的预防和减轻中起到了非常重要的作用。在防灾减灾领域中应用的新技术主要包括：３Ｓ（ＧＰＳ、ＧＩＳ、ＲＳ）技术、新型材料技术、健康诊断、数字减灾系统等等。
    ３Ｓ技术
    ３Ｓ 指的是ＧＰＳ、ＧＩＳ和ＲＳ。ＧＰＳ即全球定位系统，ＧＰＳ对于防震减灾有着重要的应用价值，比如应用ＧＰＳ技术监测活断层的现今运动状态和构造应力场状态，在地震活断层两侧布设ＧＰＳ网和水准测量网，经过两期以上复测，可获得地震活断层现今滑动速率、滑动方式和发展趋势等方面的信息。利用地壳形变测量资料单独反演或者将地壳形变测量资料与震源机制解、地质学资料结合起来进行联合反演，都可得到该城市的应变—应力场状态参数。地震活断层的运动学参数和区域应变一应力场状态参数是进行地震活动、地震危险性评价的重要依据。
    ＧＩＳ即地理信息系统，ＧＩＳ技术是进行图形、图像处理和编辑、信息快速查询、分析决策的先进工具。应用ＧＩＳ技术将城市活断层探测和地震危险性评价的各种成果建成城市地震活断层及其危险性的基础数据库和地理信息系统，可供城市建设规划、土地管理与综合利用、重大工程选址、建筑抗震设防、震后灾害快速评价、政策决策和救灾指挥使用。
    ＲＳ即遥感技术，遥感技术在地震工程中应用很广泛，比如，应用遥感技术可以进行对活断层的调查，另外应用遥感技术还可以制作地图，这在城市活断层探测和危险性评价各阶段的工作和研究成果都是必须要使用的，另外还可以利用遥感技术对震害进行快速的评估等等。
    通过大量的研究实验可以看出，“３Ｓ”技术在防震减灾中可以发挥重要作用。如果在这项工作中应用好“３Ｓ”技术，充分发挥“３Ｓ”技术的作用，并将“３Ｓ”技术与其它技术有机地结合起来，不仅可以提高工作效率、节约投资，而且可以获得更精确的信息，提高成果的技术含量和成果质量。
    新型材料的应用
    与传统建材不同，新型材料的质量大都比较轻，强度也较高，所以有利于结构的抗震以及减轻地震灾害的损失，例如ＶＰＲ乙烯基聚酯树脂、加气混凝土等。
    ＶＰＲ乙烯基聚酯树脂应用在混凝土中的玻璃钢加强筋中，其整体性好，抗震效果好，ＶＰＲ玻璃钢轻质高强，可以减少建筑物的重量，减少地震造成的危害，节省建筑材料及基础建筑结构。
在常规的钢筋混凝土中，各种腐蚀性气体、腐蚀剂、防冻剂和盐等与钢筋接触后生锈膨胀，导致混凝土开裂，减少了钢筋混凝土的使用寿命，在化工污染严重地区、海岸建筑、海洋结构件、水边码头的建筑物受到的腐蚀尤为严重。而玻璃钢筋混凝土是用玻璃钢筋代替普通钢筋来增强混凝土，从而大大提高了混凝土结构的综合性能和使用寿命。玻璃钢筋混凝土是近年来国外开发的一种新型建筑材料，展示了良好的发展前景和应用潜力，年增长率为１５％。目前一般通过拉挤成型制作玻璃钢加强筋，其中较常用的基体树脂为环氧树脂和乙烯基酯树脂和一部分不饱和聚酯树脂。考虑到混凝土本身及一些介质的腐蚀性、经济性，以及玻璃钢加强的各种力学性能强度等，ＶＰＲ乙烯基聚酯树脂是最佳的选择。
    加气混凝土是以硅、钙材料为基础，引入发气剂，经湿高压处理后的新型建筑材料。它具有容重轻、强度高、保温性能好、隔热等特点，加气混凝土用作围护结构时，对于提高抗震性能，增加建筑物使用面积，减轻建筑物重量，降低工程造价，加快工程进度，都有广泛的应用前景。
    结构健康诊断
    结构的健康诊断对于结构的安全性评价以及加固改造有着十分重要的作用。结构的健康诊断就是对各种结构的工程质量进行检测和评估，即对结构的作用、结构抗力及相互关系进行测定、检查、试验、分析和判断，确定结构的质量情况，合理确定其使用范围或给出是否维修改造加固的结论性过程，它既包括对旧有建筑物的可靠性的评估和对正在使用的结构的使用情况做出鉴定，也包括结构受灾?如地震、冲击、振动、风、爆破、火灾和化学腐蚀等?后的结构性能变化的确定，同时也包括新建或正在建的结构的质量性能诊断，如新建房屋质量的评估、质量事故缺陷的分析、一些特殊结构的质量，如大体积混凝土结构基础、大坝混凝土温度裂缝防治的诊断等。它在时间上既包括设计施工前对特殊结构的诊断，也包括设计、施工过程中的质量诊断和使用过程中的质量诊断。
在进行建筑结构设计时，虽然要求在正常条件下和预定使用时间内很好地工作，满足设计所赋予的功能要求，但建筑物在使用过程中的实际情况是极不同的，如使用条件、环境条件和地震、火灾、台风等偶然实践，以及建筑物地基不均匀下沉，结构温度变化，屋面荷载超载，都是在设计时难以周密预计的随机变量。因此，建筑物在使用过程中经常产生这样或那样的问题，危及生活、生产与安全，迫切要求进行健康诊断。通过对结构进行健康诊断，尽早发现并解决存在的问题，对减轻地震灾害有着不可低估的作用。
    数字减灾系统
    数字减灾系统?Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄｉｓａｓｔｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ，简称ＤＤＲＳ?旨在利用当今的高新技术，如遥感技术?ＲＳ?、全球定位系统?ＧＰＳ?、地理信息系统?ＧＩＳ?和计算机网络技术，采用多维虚拟现实技术?Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ?，用数学和物理模型来进行数字仿真，模拟灾害发生、传播的全过程，既能为社会的减灾行动进行最佳决策，又能直接用于研究灾害形成及其防御的系统。简单地说，数字减灾系统就是要实现一种虚拟现实的自然灾害的数字化或信息化的计算机系统。
    数字减灾系统的特点包括：数字减灾系统是地球系统科学和信息科学高度结合的产物；数字减灾系统的研究手段主要有遥感技术、全球定位系统、地理信息系统等地球信息技术；数字减灾系统的最终目的是为了减轻自然灾害对人类社会的破坏，推动社会经济的发展。数字减灾系统的研究对象、内容和方法：以城市和重大工程的防灾减灾为主要研究对象，这些数字化的灾害包括数字地震、数字洪水、数字台风等，也涉及到其相关的数字城市、数字工程等。
    历史上国内外的多次大地震所造成的惨痛损失至今令人记忆犹新，加强地震的监测和预报，应用高新技术减轻地震灾害所造成的损失，将在未来防震减灾中发挥非常重要的作用。

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