高孟潭:美国洛杉矶7.8级情景地震火灾叙事

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编者按

2008年5月22日,美国联邦政府和加州地质调查局发布了一份假设地震灾情的研究报告。在这份名为“地震情景模拟”的报告中,假设加州圣安德列斯断层发生了7.8级地震,科技人员重点研究了地震将对这个地区的基础设施、经济和社会系统造成何种影响。

假想情景是:2008年11月13日,就在早晨交通高峰期之后,圣安地列斯断层突然断裂,发生7.8级强烈地震,震中位于靠近美、墨边境北部的沙顿海(salton sea),断层破裂带沿西北方向快速扩展,到达沙漠之城帕姆代尔一带,破裂带长度达200英里(320公里)。

帕姆代尔距离洛杉矶市区以北约40英里(64公里),不到两分钟,洛杉矶及其郊区会像一碗果冻剧烈晃动起来,预计造成经济损失2000亿美元,1800人丧生,与“9•11”事件、卡特里娜飓风的损失大致相当。

研究结果显示,这样的一次地震将引发约1600起由于电线短路、燃气管线爆炸等所引发的火灾。洛杉矶消防部门城市搜救特遣队队长拉里•柯林斯表示,这种等级的灾难将意味着消防员没有能力扑灭所有的火灾。他说:“我们不得不另想解决办法。”

针对这一问题,本文就“洛杉矶7.8级地震情景模拟”中火灾应急响应能力及预设救援情况等问题作介绍。

地震发生后,导致有明火的灯具、蜡烛和厨房燃具倾覆,导致电线烧毁或短路,导致危险化学品溢出,损毁市政燃气管道,并在重灾区造成数百起火灾。

其中一些火灾可以被居民和工作人员用灭火器或水源扑灭,而更多的火灾则需要训练有素且配备专有装备的消防人员才能扑灭,特别是那些严重的火灾。

由于电信系统损坏和电话线路堵塞,许多打给消防部门的电话将被延迟或根本无法接通。如果火灾点的位置接近消防站,居民可以步行到消防站报警,但所造成的时间延迟将意味着小火灾发展成大火灾。在一些情况下,由于没有掌握准确的火灾点位置,消防人员只能通过观察烟柱来寻找火灾点。

当消防人员开始对火警作出反应时,他们还会遇到许多困难,其中包括消防站、消防设备的非结构性破坏引起的困难。在赶赴火灾点的路上,他们很可能会遇到街道上倒塌的建筑物废墟和其它障碍物、交通信号设备损坏造成的道路拥堵、因地震而损坏的桥梁和惊慌失措的人群,以及试图争抢消防人员和消防设备的其他火灾点的居民。

此外,由于管道破裂和水箱故障造成水压下降,消防工作将受到严重影响,特别是在地震震动严重的区域。单组人员和消防车将不足以控制或抑制大的火灾,需要集结大量的消防人员。

在地震发生后的第一个小时,该地区所有消防人员都被命令报到,在3-6小时内消防员人数将增加一倍,在12-24小时内将其再增加一倍。在24小时内,包括8个县地区的人员和大约2000台消防车在内的所有消防服务资源全部投入救火行动。

鉴于火灾的数量和规模,本地的互助将无法获得。许多志愿人员将协助受过灭火训练的灭火人员和社区应急小组成员在其社区内灭火,并协助专业消防人员扑灭该区域的许多火灾。

地方和区域一级的应急行动中心将收到启动消防互助系统的请求,该系统将从全州召唤消防资源。外部资源将包括人员、软管、泡沫、手动工具和轻型设备以及重型设备,包括起重机、推土机和消防车。

虽然在第一时刻开展了互助请求,但需要几个小时才能调动这些区域外资源。由于公路损坏和正在进行的桥梁安全检查等因素,将进一步推迟援助到达时间。尽管其中许多外部资源已经在12小时内到达了集结区,其到达火点的时间还会大大增加。

在最初24小时内报告的大多数火灾,是单一家庭和多家庭住宅建筑火灾。其实在实验室、化工厂和炼油厂也会发生火灾。这些火灾需要有特殊设备的消防人员扑救。

有些火灾将燃烧数天。数百起火灾正在燃烧。每小时都有更多的火灾报道。消防部门来不及充分部署互助资源。几起大规模的无法控制的火灾正在燃烧,后来将合并成几场重大火灾和洛杉矶市中心的一场特大火灾,摧毁了数百个城市街区。

此外,输电线路破坏引发城市-荒地界面火灾。由于需要优先处理城市地区火,大多数城市-荒地界面火灾没有得到控制。随着大火蔓延,火灾附近的居民要么自行撤离家园和营业场所,要么被消防员敦促撤离。

在没有明确的安全疏散地点的情况下,在火势蔓延之前自行撤离的人有受伤和死亡的危险。由于火灾规模很大,甚至应急响应机构也不确定安全疏散地点。数百名被困在倒塌的建筑物中等待救援的人将在小组找到并解救他们之前死于火灾。

地震发生后72小时内,圣伯纳迪诺市、河滨市、圣安娜市和洛杉矶中南部的大火汇聚成片。这些火灾中最大的位于洛杉矶市中心南部,被应急工作人员和媒体公认为该地区最大和最严重的火灾。

这场火灾迫使13万人从洛杉矶中南部疏散,为此需要开设320个公共避难所,收容95000名从这场火灾中撤离的人,他们在其他地方找不到避难所。

虽然互助系统已经召集了全州以及邻州的消防人员和设备,但由于运输和通信问题,他们的部署被推迟,特别是在圣贝纳迪诺,其效力受到水压损失的不利影响大大降低。

最大的火灾正在迅速蔓延,并没有被中断、减缓或阻止。应急指挥官很清楚,城市灭火的标准方法不会有效地控制这些火灾。

收到的报告表明,大多数最大的火灾没有得到控制,正在蔓延,需要更多的疏散,因此考虑了其他消防战略。决定利用直升机和固定翼飞机对最大的火灾进行空中攻击,以扑灭这些火灾。

空投开始。由位于洛斯阿拉米托斯的区域应急行动中心请求增加飞机。洛杉矶中部、圣伯纳迪诺、河滨市和圣安娜市的5起大火都是空投的目标。

经过六天空中和地面协同灭火,大多数大型结构火灾已经得到控制。但是化工厂和炼油厂的火灾仍在继续燃烧。郊区林地、草地火灾也在继续燃烧。随着最大的城市火灾被遏制,消防人员与设备被重新部署,加强几个炼油厂和化工厂灭火行动。

此外,在居民区发生重大火灾时,城市-荒地界面的火灾失控,现已成为重大火灾。这些火灾已经在摧毁居住区和商业建筑,并导致洛杉矶北部,橘郡和河滨市进行人员疏散。

在受地震影响的8个县中,共有23万人次疏散是由火灾造成的,远远超过因建筑物损坏、公用设施中断和其他与火灾有关的因素而离开家园的疏散人数。洛杉矶情景地震火灾共造成885人死亡,900亿美元财产损失。

高孟潭

原中国地震局地球物理研究所副所长,二级研究员,国家减灾委专家委专家、环保部核安全与环境专家委委员、中国地震局科技委委员等;曾任国家汶川地震专家委委员、震情评估组副组长、第六届国务院学位委员会学科评议组成员、国家自然科学基金委重大研究计划“重大工程动力灾变”指导专家。长期从事工程地震、国家防灾减灾战略研究,主持国家级、部委级项目数十项,承担国家中长期科技发展纲要战略研究、国家防灾减灾规划等编制、国家防灾减灾科技创新战略研究等工作。

本文来自微信公众号“地震三点通”

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2022-05-07