唐山地震期间青龙县地震工作的回顾片断

(7)唐山地震期间青龙县地震工作的回顾片断

陆吉康(中国水利水电科学研究院研究员)

唐山地震期间青龙县地震工作由青龙县科委负责. 县科委正式成立于1973年夏,刚从承德地区调回的王进志同志为科委主任,其他三位成员分别来自于县农业局,县工业局和县林业局,他们分别是张洪久(河北农业大学毕业),本人(清华大学毕业)和戈福禄(承德林专毕业).1976年早春,20岁左右的王青青(承德师专毕业 )调到科委,加强了县地震工作.1976年底青龙县正式成立县地震办公室,由一位姓司的公社干部出任主任并和县科委合署办公,受县科委领导.

青龙县当时属承德地区.青龙县地震工作开始于1995年春,主要是为了落实74年国务院69号文件.按照地区指示精神,县里要求科委负责,积极开展地震的群测群防工作..当时县科委已和全国40多个县建立了科技信息的交换关系,通过这一关系县科委开始收集北京,河北,辽宁等地的地震群测群防信息,特别是地震群测点建设的信息.1995年七月中旬,青龙县科委受承德地区科委委托,带领地区各县10余人到河北省群测群防工作比较先进的单位学习取经.回来后,青龙中学,青龙县气象站作为第一批地震群测点的建设单位分别安装了土地电,土应力,县科委也在自己的院子里安装了土地电.从此青龙县走上了地震群测群防的道路.

1976年7月28日3点43分,唐山发生了大地震,震惊中外.唐山地震的漏报,使唐山和周边地区遭受了巨大的人员和财产损失.在这以后的日子里,无论是专业的地震工作者,还是业余的地震工作者不但受到了自身长期的良心责备,还受到了外界的强大的舆论压力和无名的斥责.青龙县在唐山地震前确实事先有所预防,当时也不过是想低调地汇报,免得成为少数人路线斗争的工具,使得我国的地震工作者在困境中雪上加霜.

钱刚在"唐山大地震"一书中直接引用了国家地震局76年第十七期的"地震工作简报"报导了"青龙县在唐山大震前采取了预防措施".其文字和内容均是我起草的,后经王进志同志修改,文稿只是为了出席河北省的群测群防经验交流会.

我在1978年八月考上了中国科学院研究生院,从那时告别了青龙县,走上了另一条人生道路.虽然离开了地震工作,我仍然希望从科学的角度,实事求是的角度来更深入地探讨青龙的经验.本来不希望再回顾往事,但一些周边知道底细的同志,尤其是徐海亮同志再三敦促,于是写成了这篇回顾片断.三十年过去了,但愿还能给后人留下思考的余地.

1.关于临震信息

青龙县科委所掌握的临震信息主要来自三个方面,首先来自于当年7月17日汪成民在京津唐渤张群测群防交流会会后的非正式发言,这方面的报道较多,不再赘述;其次来自县里设立的两个群测点,青龙中学地震测报点和青龙县气象站的地震测报点.青龙中学安装的是土地电,由一位姓黄的地理老师负责;青龙县气象站安装的是土地电和土地应力,并观测气象异常,由姓岳的站长负责.两个群测点从75年八月开始投入观测,开始三个月数据有明显的漂移现象,后转入稳定,自76年五月份均出现较大幅度的上升,76年7月17去落实情况时又发现莫名其妙的指针些许的跳动现象.地震那年是农历龙年,因此笑称龙抖须.第三方面来自于青龙以外的交流渠道,迁西地震台告知,青龙境内肖营子一带不久前发生过一次2级以上的无感地震,这一信息后在访问唐山二中时从看到的地震目录中被证实.7月19日-24日我先后到过北京,唐山和山海关.在北京拜访过位于鹫峰的国家白家疃地震台和北京市科技局,了解到一些内部预报信息,但预报的震级都不高,5级左右,只是听说从气象异常的角度估计近期有7级左右的地震;在唐山二中一位姓王的女老师比较肯定地说,他们有预报意见,八月底九月初在京津唐一带可能发生7级以上的地震,并已上报.令我吃惊的是唐山二中的土地电趋势变化与青龙中学的土地电的趋势变化基本相同,但未观测到"龙抖须"现象.在问及群测资料怎样消除大的干扰背景,预报值怎样与实测地震三要素相对应时,王老师拿来了地震目录.从地震目录中可以证实迁西地震台关于青龙县境内发生过无感地震的事实;在山海关一中一位姓吕的物理老师对土地磁偏角仪情有独钟,在一座很暗的房间里吕老师介绍了他的得意之作,无独有偶的是磁偏角的异常发生的时间也在五月初.山海关一中的地震预报时间为八月底,震级为6级以上,并且已经上报.临告别时吕老师按照他的预报经验告诫说:26-28日可能是危险期.当时已经是24日下午,25日是星期天,我匆忙的赶回县里.

以上三个方面的临震信息具有时间上的同步特点.

2.风险决策

当我25日下午赶回青龙时,王春青已经把15-17日召开的唐山会议情况向县常委作了汇报.当时听取汇报的有负责科委工作的县委副书记马刚和县委常委于森同志,还有一位是兼任七道河公社书记的县委副书记张平仪同志,时间是23日.当时县里正在召开县区社三级农业学大寨会议.其他的常委如王春田(后任县委书记),王耀武(负责政策研究)等,以及县委办公室主任李井墨也先后到科委或打电话到科委,询问情况.记得当时的主要问题是怎样决策的问题:既要预防地震,又要避免其他风险,保括不震引起的社会风险和政治风险(仍在四人帮肆虐时期).下面是几条在实际工作中采用的决策.

(1)通过广播和会议的形式引用式地宣讲国务院74年69号文件.

(2)通过广播,会议及其他一切可能的形式介绍地震知识,防震方法.

(3)巧妙地把防汛和抗震结合起来,在三级会议上布置防汛抗震工作(当时正值汛期,地区要求落实防汛工作),由县委书记冉广岐直接在会议上动员,宣讲和布置.

(4)不等会议结束,每个公社必须安排一名书记,一名工作队负责人立即回去具体落实防汛抗震工作.

3.县科委的任务安排

县科委当时主要的任务安排如下:

(1)和县委办公室,县生产办公室,县广播站建立直接联系通道.

(2)准备地震方面的科普知识和材料,供县广播站采用.

(3)收集宏观异常情况,注意地震群测点的异常变化.

(4)与县生产办公室探讨防汛抗震相结合的可能形式.

(5)科委主任王进志在三级会议上宣讲震情和防震知识.

当时宣讲震情主要是正式渠道的震情信息即体现在国务院74年69号文件中的地震中长期的预报意见和7月17日汪成民同志在京津唐渤张群测群防交流会会后的对地震形势的判断意见.关于五级地震,结合其他震情信息,强调为笼统的破坏性地震.在防震方面,各地防汛抗震的行动和措施不求统一,但由科委强调的是"酒瓶子倒立桌面" 等简易感震方法 和"不关门窗,迅速逃离"等简易防震措施.

当时的县广播站在北沟.我骑自行车送去地震材料,并透露一些震情信息,由县广播站的自行编辑广播稿.应当非常感谢他们,由于他们的出色工作使得全县的地震预防工作普遍开展起来,也使得后来临近县误认为青龙县发出了26-28日唐山发生大地震的预报意见.

4.地震时刻

27日晚我住在夫人所在单位-青龙县菌肥厂的一间很小的宿舍里.夫人正在河北出差,我一个人和衣躺在床上,没有酒瓶,只好把几本厚重的书放在头顶上的木板架上,半悬着.我睡得很香,突然上面的书本狠狠地砸在头上,我一面向院子里跑去,一面大喊"地震了,地震了".在院子里,我划了根火柴,看到手表时间为3点45分差一刻(手表有走时误差).接着是剧烈的房屋晃动,当时我一方面召呼大家向马路跑去,一方面默默地数着数,我知道地震横波对建筑物晃动的时间和地震的震级有关.房屋剧烈的晃动并不均匀,当数到87下时,晃动减弱.青龙的马路地势较高,两边是排水沟,在马路上眺望四周,只见东南南方向比较亮,且呈微紫色,疑是地光.当我重新回院推出自行车时,东南南方向已转暗,但仍比其他方向稍亮.青龙县发电厂在菌肥厂的斜对过,靠柴油发电.地震时,发电值班人员感到惊慌,但仍然发着电.我要求他们注意安全,必要时停止供电.接着又分别到了青龙县水轮机厂和青龙县电机厂,夜班工人已经跑出机加工车间,无人伤亡.虽车床等已停,但车间灯火未关,遂要求关上照明,注意安全.从厂里出来,天已略放亮,房屋可辨.我骑着自行车在县城转了一大圈.总的印象是,马路北侧的房屋由于建在山根,没有发生一起整房倒塌事故,马路南侧的房屋虽临近河滩,但只有一些围墙和无人住的土石结构简易房发生坍塌.当时判断的地震烈度为6度.

5.关于震中

五点多几分,我赶回科委办公室.科委办公室只有东侧两边的墙角有明显的但并不贯串的裂缝.我抓起电话,躲到办公桌下,摇了一下电话,话筒里传来清晰的女接线员的声音.我问了一下设备情况和房屋情况,要求她们注意安全,房门打开,坚守岗位,并要有专人负责保护.接着要求两点:通向科委的电话必须立即接通;由近及远主动询问电话通达情况.由于不放心,我又专门去了一趟,他们准备在电话接线间内部临时搭建木结构的保护棚,保证线路畅通,人员安全,并且告知滦县,古冶方面线路不通.总的看法是:根据地震横波持续的时间,以及电话的接通情况可以估计在青龙县南部80公里到160公里处发生了里氏7级以上破坏性地震.八点以后,我们又主动联系周边县的情况如北边的凌源县,东边的建昌县,东南的昌黎县,南边的迁安县及同一地区的宽城县,平泉县的情况,从地震的感受程度上基本支持这种看法.八点半左右,从电话接线员的电话中了解到唐山及唐山附近几个县电话不通.因此估计震中应该在滦县,唐山一带,但也不排除震中在渤海湾,地震量级可能更大.以上看法均向县委办公室汇报.

6.震后的应急措施

由于事先预防成功,科委在领导和人民心目中的信任度大为提高.电话局的同志说,只要是你们的电话,无论打到那里,保证一分钟接通;负责物质供应的雷云同志说你们搭地震棚的材料包在我身上,希望你们安全.农业局又派来范玉田同志帮助工作.领导和人民的信任要求科委更好地协助县委抓好地震工作.首先是确立科委本身的地震值班制度,确定地震值班人员,明确责任.同时采取了以下方面的应急措施.

(1)通过电话和广播迅速通知县直机关,区,社,大队做好防更大地震或强余震的准备.

(2)与教育局商量学校防震的措施.与卫生局商量救灾措施尤其是医疗队的准备工作.通知运输部门,留有机动的车辆等.

(3)明确重点保护单位:电话局,发电厂,水胡同水库和主要厂矿.

有意思的是,县内防更大地震或强余震的广播,在邻县某些接壤的地方又变成了青龙县的地震预报意见.而恰恰在当日的傍晚时分卢龙-滦县一带发生了7.1级的强余震.该余震在青龙造成了几乎与主震相同的破坏.县委南院厕所东侧的围墙因此而局部坍塌.

7.碗水测震

卢龙-滦县的强余震迫使我们关心的问题是:地震是在远离青龙还是在接近青龙 有地震知识的人可以通过对地震纵波,横波的感觉可以估计,但总有些主观的因素.当时就想到了水.盛满一碗清水,贴碗靠着一长柄汤勺,就成了最为简单的测震仪器.科委有些同事起初觉得可笑,但后来的事实证明是可行的.汤勺一倒,纵波来到;碗水一晃,横波呈强.期间可以数数来测定相隔时间,由此估计震源距离;水晃出多少,晃动的时间可以估计地震量级.为了可靠,贴碗可以靠多把长柄汤勺.有时震源较远,地震量级较小,可以不看水晃,看影动,无论是灯影还是光影.后来又做了三个方位的弹簧测震议,但由于受弹簧固有频率的干扰影响,效果反而不如碗水.

8.区域联防

青龙县唐山地震预防的成功,使得周边地区来交流地震信息的单位和次数增多,而当时青龙县境内只有七个业余地震群测站,三个只有近一年的观测资料,一个刚开展半年,其余三个刚刚起步,迫切需要外援.由此提出了与周边地区开展区域联防的建议,并得到了周边地区的赞同.区域联防工作开展了近一年,双方几乎每天一次交换地震测报信息.特别感谢三个单位:迁西地震台,建昌地震台,和凌源水准测量单位.他们提供的信息在唐山余震的监视中起过作用.

9.内部预报

唐山地震后的第三天,第一批唐山受伤的人员乘坐军队的直升飞机降落在青龙集市场的南河滩,很快又被转送到位于北沟的县医院.在征得县医院赵院长的同意下,我采访了一些伤员.唐山地震的漏报造成了他们的悲惨的经历.也萌发了我试预报唐山余震的勇气.

首先想到的是考察地震衰减规律.记得有一次在清华照栏院见到马俊华老师时,谈到自然数e 时,认为其重要性表现在许多自然现象的发生,发展与消亡均与此数有关.因此我就假设了一条以e为底的对数衰减曲线,横坐标为时间,纵坐标为地震能量(由震级直接推算, 一般震级差0.2,地震能量差一倍左右,因此只要收集为首的几个强余震).头三次震就可以目测拟合(无计算条件,只能依图作业)一条衰减曲线.研究实测余震序列与衰减曲线的距离变化规律,即可预报未来余震的发震时间和强度.

第二种预报方法是考察余震的迁移规律,其物理意义是:当撕裂某物时,一端撕开后应力随之释放,另一端必然应力集中而被撕开,由此往复形成迁移规律.具体做法是以通过唐山的一条接近西北-东南的直线为标准(垂直于断裂带),做数条平行线把平面分成数个平行区域,把已发生的地震标在区域内,按各区域内地震能量随时间的变化规律来预报未来余震的发震时间和强度.

第三种预报方法可以称作异常同步的地震预报方法.其物理意义是:在地震孕育的过程中,各种地球物理和化学现象尽管表现形式不同,但在时间上是统计同步的;其表现的相对大小与地震的能量级成正比与震源的距离平方成反比.具体做法是:把不同地点,不同手段的地震群测点资料集中起来,对其时间的同步性进行统计分析.如同步变化,则提炼变化的方式,判断其相对大小.然后以同步的时间长短来预报地震的强度;以其相对变化的强弱来预报震源;以其变化的类型与实际发生的地震对应关系估计地震时间;以其对应实际发生的地震好坏确定预报权重.

另外我们关心的是柳树沟的泉水异常.柳树沟的泉水位于青龙县的西部,泉水从地下深处的裂隙中涌出,常温,冬天流过的地方仍有草木生长.据说海城地震前和唐山地震前均发生过异常现象,临震几天,淡淡的紫雾笼罩谷间,泉眼处有更多的小虫漂浮在水面.七五七矿刚建立地震群测点,负责的是一位赵姓的留苏博士.由于柳树沟离七五七矿较近,由他们负责柳树沟泉水的观测.

唐山余震的内部预报结果比较满意,成功率高于6成.

10.宏观异常

宏观异常一般是地震的前兆,但在唐山地震发生后的余震期间我做的一个小小的实验,得到的结果却很意外.实验可以称做日宏观异常量与唐山余震相关性分析.从8月3日开始,一直做到11月15日,即发生宁河地震的那天.具体做法是:在一张硬纸板上画一个正六边形,每边分别标上1-6中的一个数字,剪下来后在中心插上一根带尖的细木棍.转动木棍,记录静止时的贴边数字,形成1-6的随机序列;从观测之日起,每隔一个随机天数的晚上对逆序的随机个公社打电话,让他们在第二日汇报各类宏观异常的数量;通过建昌地震台和迁西地震台收集5级左右的余震信息;以时间为横轴,以每天宏观异常的数量,余震的能量除以距离的平方所得之商为纵轴做相关性分析;结果是日宏观异常量与唐山余震无关,却与通电话的次数相关.当时这一结论有破坏群测群防工作的嫌疑,只能和几个'臭老九'谈谈.

11.县办地震台

76年9月份,河北省地震群测群防经验交流会上青龙县科委被评上省级先进单位,并奖励了一台地震仪.尽管这是一台老式的旧地震仪,却勾起我们自办地震台的梦.我在北沟选了一块基岩出露,但又稍稍平坦足可以盖两间房的地方.盖起了房,安装了地震仪,调准了原子钟,同时准备好了熏烟,浸松香的辅助设施.招了三个刚刚中专毕业回到县里的青年从事测震工作.但好梦不长,年轻人嘻嘻哈哈,地震仪时转时停,三级震报五级,县办地震台变成了耗时费钱的累赘.2个月后,由我提议撤销了我当初建议的县办地震台.科委王进志主任笑着指着我说:"成也萧何,败也萧何"

12.青龙县地震烈度图

大概在八月中,突发奇想,想画一张全县的烈度分布图,我骑自行车从东部的朱丈子跑到西边的蛇盘兔,按照烈度与房屋破坏的对应关系,对比县城的6度区,在一张草图上标出烈度值.路上热,心中急,差点中署,遂改变做法通过电话的形式向公社调查.被调查者要求在唐山震后到过县城,并按当地与县城震情的对比,得出很重,重,一样,轻的意见.同时按照上报县民政局的房屋倒塌数进行修正.调查证实,青龙县基本属于6度区,都山一带不到6度,肖营子全区,以及青龙河双山子以下均为7度,南部与卢龙,滦县接壤的各别地区高于7度.接着通过手绘等值线的方法,绘制了青龙全县的烈度分布图.图幅虽不大,只有16开,但是化过心血.可惜后来来了一些自称国家地震局的朋友,借去看,带走了,无影无踪.