目前,世界上各国开展减轻地震灾害的研究,在科技手段上主要集中于四个方面。即控制地震、预报地震、抗震防灾与地震救灾(当然,地震减灾技术还包括许多其他内容,但其中某些可归结于这四个方面。某些尚未能形成较为完整的体系结构)。控制地震是针对所预测的未来大震,通过沿震源断裂进行深井注水等手段,引发强度不大的地震,以释放主震的能量。这方面的工作国际上尚属于探索阶段,且其实用性值得怀疑。因为若靠引发不致于造成破坏的地震释放强震的能量,一个7级地震需要引发3万多个4级左右的地震,或100万个3级左右的地震。这对于发震构造遍及全国各地,地震活动分布范围广,破坏性地震频度大,大震时有发生(例如我国大陆在1990年前的370年内,大约每10.5年就发生一次M≥7.5级的地震),地震区内城市与人口密集的我国似乎难以应用。况且,地壳运动过程中各级构造系统内部与系统间相互作用的复杂方式、场内应力的不均衡分布及其生消关系,以及应力系统的调整机理都还有许多未知数,采取人工控制地震措施对各种范围构造体系中的孕震系统究竟有什么样的影响都还没搞清楚。人工控制地震谈何容易?
地震预报主要根据地震地质、地震活动性、地震前兆异常和环境因素等多种手段的研究与前兆信息监测而进行。我国地震预报虽然取得了重大进展与可喜成绩,但从地震科学整体来看,仍处于探索阶段。如1976年四川松潘地震的预报还算是相对较好的,但发震地点与预报地点相差200公里,虽有预报,也达不到抗震防灾的要求,仍造成了人员伤亡与严重的经济损失。
各国震害表明,地震造成的人员伤亡与经济损失,主要是由于房屋与工程设施的倒塌与破坏。通过对房屋建筑与工程设施的设防、加固,加强城镇、企业的综合抗震能力,编制并实施抗震防灾规划等,可把地震造成的灾害控制在较低限度。
城市抗震防灾对策可大致分为减轻城市地震灾害的基本对策与地震前后的应急对策两大部分。基本对策包括土地利用、各类城市单元的总体布局,老城改造,能源、交通、通讯等生命线工程的体系结构,房屋建筑的新建设防以及现有工程的抗震加固等。这些对策的运用应能保证城市不断朝着有利于抗震防灾的方向发展。应急对策主要是如何迁就现有的条件,在强震发生前后采取临时性的补救措施,通过合理的因素调配与组织救灾,控制灾情发展,减少损失。在对策运用时应确保关键项目或要害项目的抗震防灾能力。这些项目包括重要城市上游的大型水库大坝、泄洪与输水建筑;主要铁路干线上的重要桥梁与调度、通讯、变电、给水等建筑设施;重要电力枢纽的发电厂、枢纽变电所、超高压电线、总调度楼;有关国计民生的特别重要的工矿企业;城市供水、通信、交通、医院、消防、粮食等要害系统的关键部位;地震时有可能发生严重次生灾害(如火灾、水灾、爆炸、毒气、病菌及放射性物质扩散等)的要害部位。对此类性质的项目,在抗震防灾规划中应优先采取抗震防灾措施。
一个大中型企业往往占地面积大,人口与财产集中,建筑物密度大,经济地位重要,且具有次生灾害危险性的物质材料可能较多,一旦遭到地震袭击,后果十分严重。这些企业的防灾要求一般具有一定的特殊性与较大的难度,城市抗震防灾措施还不能解决其生产流程中的全部问题。工矿企业的生产连续性较强,若一个生产环节、一个装置在地震时出了问题,都会引起整个系统的连锁反应或全面停产,且短期内难以修复。石化、冶金等企业的许多生产设备,是在高温、高压、强酸状态下运行的,生产和储运系统又有大量的易燃、易爆、有毒等危险介质,地震时易发生爆炸、溢毒、环境污染等次生灾害,如不及时控制,后果十分严重(如日本1964年新潟地震导致绍和石油公司新潟炼油厂发生火灾,燃烧了15天)。较大的高重心构筑物即使受到震中距较远的强震影响也易遭破坏。据《城市抗震防灾规划编制暂行规定》中关于地处基本烈度6度及其以上的地区应编制抗震防灾规划的要求,以下几类企事业单位应单独编制抗震防灾规划。①城市外的独立工矿区;②自成体系的大、中型企业;③地震时易产生严重次生灾害的企业、事业单位;④对地震防灾、救灾及较大范围内的生产、生活有重要作用或影响的部门在可能时也应编制自己的抗震防灾规划。
救灾是减轻震灾损失的最重要的措施之一。这不但因为人类在一个不短的将来内准确预报地震的可能性还极小,还在于即使有了较为准确的预报,地震仍能造成非常严重的损失。地震对地表的破坏范围很广,如崩塌、滑坡、泥石流、沉陷、地裂缝等,而人类对这些破坏效应却几乎不可能采取大规模的对抗措施。由地震效应对工程设施或建筑物造成的毁坏以及相关的次生灾害也令人防不胜防;况且某些特殊的工程系统的防灾抗灾难度更大,例如对于地下管线的地震破坏问题,中国便有专家认为要想完全防止破坏的发生目前是无能为力的;日本的经济高度发达,也阻止不了1995年阪神大地震对当地的毁灭性打击;中国1975年海城地震预报相当成功,减少了人员伤亡,但仍倒塌房屋100多万间,直接经济损失12.5亿元,震后工厂停工、城市瘫痪造成的损失则更大。除了经济与技术能力对抗震的局限性外,还有许多其他制约因素。例如因土地资源的限制,使某些区域或单位的建筑物密度过大,通道太狭窄,或又被杂物、临时建筑、某些人的活动(如小商贩)等占据、堵塞。某些企业的具有地震次生灾害危险的厂房难以与宿舍区有效地隔离或两者相距太近,工厂的三班制使24小时内的每段时间都有工人睡觉(难以及时觉察与逃避强震)等。而因地震预报、抗灾、防灾等方面的缺陷不能避免的震灾损失都需靠救灾来避免或减轻。
人们常用“地震对策”一词概述地震防灾减灾的社会行为,广义的地震对策几乎涉及地震防灾减灾的所有方面,而所谓的地震社会学,除对策外,还包括地震防灾减灾各环节中的管理科学、社会行为科学、心理学、立法以及与各类决策、工程、对策行为有关的经济学等。