防震减灾故事 | 湖北省地震局:科技创新赋能城市地震安全

文摘   2024-11-20 12:39   北京  
沙湖之畔,263米高的襄阳大厦静静伫立,与周围高楼共同织就武汉市蓬勃发展的风景线。除了“发展”,“安全”这一话题同样牵动人的心弦。

今年4月3日,台湾花莲近海发生7.3级地震,距离震中一千三百多公里的武汉也有震感,高层楼房晃动尤为明显。为何相距甚远还会受到地震影响?这种晃动是否干扰武汉居民的正常生活?湖北省地震局面向地方经济社会发展,强化科技服务,在减轻城市地震灾害风险方面进行了有益探索。

 监测台阵护航韧性城市 

“花莲7.3级地震,于襄阳大厦而言就像一阵风吹过,没有任何影响。”武汉地震科学仪器研究院副院长杨江这样形容。这并不是“口说无凭”,而是大厦里安装的监测设备用数据给出的答案。
2023年10月,振动监测仪、风速风向仪、电梯地震开关等仪器在襄阳大厦正式安装运行,监测点分布在27个部位,这是我国超高层建筑首次安装直接为业主提供自动产出服务的强震动健康监测系统。

安装在襄阳大厦顶楼的倾角仪和强震仪

杨江介绍,强震动健康监测系统包括了仪器组成的监测台阵和相应的软件系统,如果发生破坏性地震,系统能够第一时间通过数据采集与分析,给出一个初步的灾害评估,并通过多种渠道自动向大楼业主推送预警信息,指导业主应急避险。

襄阳大厦强震动健康监测系统介绍
“台湾花莲7.3级地震发生时,系统可以清晰监测出襄阳大厦的摇摆幅度,完全不影响大厦正常使用。”杨江这样总结。

轻量化结构台阵的实时数据产出

截至目前,武汉的高楼数量位居全国第三位,仅次于深圳和香港。高层建筑容易与远方大震产生共振,让房屋摇晃得更明显,这也是花莲7.3级地震会影响武汉的原因。

湖北省地震局专家解释道,“遭受比较严重的地震灾害后,建筑物通常需要做一次结构安全检查,传统的建筑安全评估方法可能需要几个小时甚至几天的时间。而利用这套健康监测技术,能够很快速地对建筑物损伤进行评估,为应急救援提供决策依据。”

目前湖北省地震局在武汉市针对上百栋超高层建筑开展长期结构强震观测,形成了我国最大的城市高层建筑结构强震观测台网,并实现了智能化管理。

 地震开关筑起安全防线 

破坏性地震发生时,极易出现电梯困人事件,2019年6月17日四川省宜宾市长宁县发生6.0级地震,某时代广场有2人被困在电梯内,重庆市沙坪坝区一小区7位居民选择电梯逃生,却因电梯变形被卡在3楼,一时陷入困顿。

假如电梯也能安装一个“智慧大脑”,地震发生时可以“随机应变”,选择最优楼层安全停靠,那便可以降低风险。

在湖北省地震局办公大楼内,我们见到了电梯的“智慧大脑”——电梯地震开关。

布设在地震电梯内的地震预警信息发布终端
工作人员发出虚拟地震预警信息,安装在电梯内的地震预警终端就自动弹出警报并开始“大显身手”:如果预测地震烈度超过设定的7度,电梯会启动“消防模式”,运行并停至一层;如果破坏性地震波即将到达,则切换启动“地震模式”,电梯会在最近楼层停靠;对于近震,没有足够的预警时间,电梯地震开关会直接通过本地振动信息监测判断将电梯控制在最近层停靠,里面的人员就可以从电梯离开,获得逃生机会。

“我们研发了一系列的地震预警应用终端产品,电梯地震开关是其中之一,可以充分发挥地震预警最后一公里的减灾实效。”杨江介绍说。

目前,电梯地震开关已经在湖北省、甘肃省和辽宁省进行了 30余个点位的试点应用,同时即将在国内多震省份开展规模化示范应用。

杨江介绍燃气地震开关工作原理

除此之外,在湖北省地震局附近的中科新苑小区,我们还见到了“智慧大脑”在家用燃气领域的拓展应用——燃气地震开关。“燃气地震开关的工作原理与电梯地震开关相似,”杨江说,“它具备地震预警、本地振动监测报警及燃气泄漏检测报警等功能,能够在紧急状况发生时,自动关闭燃气管道的阀门,将潜在威胁控制在一定范围内,保障住户的安全。”

 创新环境保障科技服务 

除了高层建筑健康监测系统和地震开关外,湖北局近年来不断拓展地震科技服务经济社会发展领域:自主研制的核电地震仪表系统应用于20余座核电站,高铁地震预警系统应用于京沪等18条高铁,大坝安全监测系统广泛应用于多座大型水电站,为涪陵页岩气等能源工程建设专用地震监测台网……

千帆竞发,需要优渥的创新环境提供保障。

据了解,湖北省地震局出台了一系列促进科技创新发展的管理制度,建设“国家野外科学观测研究站”“北斗开放实验室•防灾减灾分实验室”等为发展提供平台支撑;积极争取部门支持,为地震科技工作创造更加优良的条件保障;深化与行业部门和地方政府合作,联合三峡集团等开展技术攻关,联合武汉大学、中国地质大学等高校开展应用合作和人才培养,合力推进科技成果向业务和服务的转化应用。

“培育地震科技服务新的增长点,减轻地震灾害风险,为城市安全加码,我们将会一直探索下去,”湖北省地震局负责人表示,“未来我们将由传统的任务型、科研型向市场服务型转变,推动地震科技更好融入经济社会发展大循环。

 震减灾融媒体工作室 出品 


来源:防震减灾融媒体中心 宋昊冉 熊丹 孟静
编辑: 徐占品 郭冰

中国地震局
中国地震局负责管理全国地震工作、经国务院授权承担《中华人民共和国防震减灾法》赋予的行政执法职责。 中国地震局成立于1971年,时称国家地震局,1998年更名为中国地震局,2018年由中华人民共和国应急管理部管理。
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