我國是世界上地震災害最為嚴重的國家之一,近百年來因地震死亡的人口高達60多萬。地震摧毀城市,破壞關鍵基礎設施,嚴重沖擊國家社會經(jīng)濟發(fā)展。
新中國成立以來,黨和國家十分關注人民生命財產(chǎn)和國家重大建設項目的地震安全。在國家的第一個五年科技發(fā)展規(guī)劃中,將地震活動性研究和抗震設防列入規(guī)劃內(nèi)容。中央成立了地震工作專門領導機構,組織相關科研機構開展大量研究工作。地質科學家研究了中國大陸及鄰區(qū)的地質構造,地震學家搜集整理了關于地震破壞的全部歷史資料,并在此基礎上編纂了《中國歷史地震目錄》,系統(tǒng)研究了我國地震活動性特征。在此基礎上,李善邦1957年完成了以最大影響烈度為指標的全國地震區(qū)劃圖(簡稱一代圖)。一代圖為50年代和60年代國家大規(guī)模經(jīng)濟建設,特別是一大批重點項目的規(guī)劃選址和抗震設防提供了重要依據(jù)。
1966年3月,河北省邢臺地區(qū)連續(xù)發(fā)生強震,造成大量人員傷亡和財產(chǎn)損失。周恩來總理親赴地震現(xiàn)場,吹響了地震監(jiān)測預報的號角。大批科技人員轉入地震部門,極大推進了地震研究工作。除了地震短臨預測研究,還開展中長期地震預測研究。在大量新資料積累和中長期地震預測的科研成果基礎上,我國組織編制了中國地震烈度區(qū)劃圖(簡稱二代圖,主編鄧啟東)。二代圖提出了地震基本烈度的概念,即將未來百年內(nèi)可能遭遇到的最大烈度作為抗震設防的要求。二代圖于1977年編制完成,由國家建設部門和地震部門以部門章程形式頒布實施,要求全國建設工程依據(jù)該地震區(qū)劃圖進行抗震設防。二代圖頒布后,城市房屋建筑和重大建設項目全面進行了抗震設防,極大提升了國家地震災害的防御能力。
1970年以來,我國進行了大規(guī)模的地震臺網(wǎng)建設和地震活動斷層填圖工作,地震統(tǒng)計資料大大增加,為地震活動性統(tǒng)計模型建立提供了堅實的基礎。同時人們對地震活動的不確定性認識也有了很大的提升,國際上基于概率的地震危險性分析方法得到迅速發(fā)展和廣泛應用。我國科學家研發(fā)了具有中國特色的考慮時空非均勻性的地震危險性分析方法,并在重大工程地震危險性分析中得到應用。國家地震部門分別在海南島北部地區(qū)(瓊北)和山東南部地區(qū)(魯南)開展了基于概率地震危險性分析方法的地震區(qū)劃專項研究,并取得了寶貴經(jīng)驗。在此基礎上,國家組織編制了全國地震烈度區(qū)劃圖的編制(簡稱三代圖,主編高文學、時振梁)。三代圖以50年超越概率10%的地震烈度作為地震基本烈度,由國家建設部門和地震部門于1990年頒布,以此作為建設工程建設的依據(jù)。三代圖為改革開放后大規(guī)模的經(jīng)濟建設提供了地震安全保障,獲得國家科技進步三等獎。
地震烈度只是地震破壞程度的量化指標,與抗震設計使用的地震動參數(shù)有較大差異,兩者之間的對應關系具有較大不確定性。另外,烈度相差一度,地震動參數(shù)有時會相差一倍以上,地震設防科學性受到嚴重影響??紤]到國內(nèi)外強震記錄的積累,以及重大工程已經(jīng)廣泛使用地震動參數(shù)進行抗震設防,直接采用地震動參數(shù)編制地震區(qū)劃圖已經(jīng)成為可能,故我國組織編制了中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(簡稱四代圖,主編胡聿賢、常務副主編高孟潭)。四代圖的編圖參數(shù)采用了抗震設計地震反應譜的兩個重要參數(shù)(地震動峰值加速度和反應譜特征周期),給出了50年超越概率10%的地震動參數(shù)區(qū)劃結果??紤]到抗震設防事關人民的生命健康和國家安全,將抗震設防納入依法治國的軌道,四代圖GB 18306—2001《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》作為強制性國家標準于2001年頒布實施,該科研成果獲得了國家科技進步二等獎和國家標準創(chuàng)新貢獻獎一等獎。
2016年6月1日,GB 8306—2015 《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》正式實施。這是我國第五次編制的國家地震區(qū)劃圖(簡稱五代圖,主編高孟潭)。該標準貫徹黨中央以人為本的執(zhí)政理念,以為建筑物抗倒塌提供科學依據(jù)為編制原則,防止地震造成大規(guī)模的人員傷亡。標準規(guī)定了常遇、基本、罕遇和極罕遇四級地震作用,給出了建筑物規(guī)劃選址、抗震設防和應急備災的地震動參數(shù),為全面建成小康社會和實現(xiàn)“雙百目標”提供地震安全保障。該標準在科技進步和長期資料積累的基礎上,全面消除了不設防區(qū)域,實現(xiàn)全面地震設防。同時依托國家重大科技項目成果,調(diào)整和提升了大型地震斷裂帶附近大城市的抗震設防標準。標準以附表的形式給出了鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級的地震動參數(shù),為改變農(nóng)村地區(qū)房屋建筑的不設防狀態(tài),提升新農(nóng)村建設水平提供了科學依據(jù)。該標準的全面實施,將為國家防控大震巨災風險,實現(xiàn)城鄉(xiāng)地震災害韌性發(fā)揮重大作用。標準正式實施以來,各行業(yè)抗震設計規(guī)范均依據(jù)本標準進行修訂,用于一般建設工程的抗震設防。標準提出的極罕遇地震概念和參數(shù),已經(jīng)在建筑物抗倒塌設計規(guī)范、巨震應對技術規(guī)范和減隔震設計規(guī)范等規(guī)范標準中得到應用,對提升國家防控大震巨災風險具有重要作用。該標準也是地震易發(fā)區(qū)抗震加固和地震備災的重要依據(jù),是國家自然災害防治重點項目實施的重要標準。