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洪水灾害与地震灾害的相似性和相同点 精选

已有 3675 次阅读 2016-8-18 21:30 |系统分类:科研笔记

洪水灾害与地震灾害的相似性和相同点

岳中琦

自今年6月以来,我一直在关注强风和暴雨所造成的自然灾害,写了8篇相关的科学网博文。感谢科学网把其中的7篇精选了。昨午夜,在写完《安阳洪水预警和岳飞母子漂流》http://blog.sciencenet.cn/blog-240687-997090.html,忽然想到了,洪水灾害与地震灾害是极其相似、相同的。至少有10点。因此,将它们记录如下:

1)突发性和瞬时性:洪水灾害突发,时间尺度在小时,因为液体在重力作用下流速不快(每秒米级)。地震灾害突发,快速消失,时间尺度在秒级,因为高压气体在有侧面限制下的膨胀速度快(每秒km级)。

2)地点:都有明确的地区。洪水,山区汇水区域,横向延伸的水平面积。地震,地下断裂带,向下延伸的垂向面积。影响的地面面积都在数十、数百到数千平方公里范围。

3)物质:岩土固体是限制、制约流体流通的界面,也可专递能量、受到破坏。洪水物质是水。水是经大气云层运移来的雨水聚集,因重力降落到地面(流体是水),在因重力沿地面从高处流向低处。地震物质是气。气是地下深部(地幔)的高压甲烷气体,沿缝隙从高地应力场向低应力场的运移、聚集,再胀裂围岩固体的限制,突发膨胀,向低压环境快速运移。

4)固体与流体的相互作用:洪水和地震都是流体在固体面上的运移和流动。洪水是液体沿地面流动,地震是气体沿断裂面(或岩体不连续面)流动。

5)破坏能力:洪水总破坏能力与水体重力势能成正比,具体同水流动的动能成正比。地震总破坏能力与气体膨胀势能成正比,具体同气体运移的动能成正比。可用势能的正指数函数表示。重力势能和体积膨胀势能都可自动转换成动能。

6)破坏范围:洪水主要在受到地表固体限制的洪水流动通道和河流和两岸。地震主要是在受到断裂带固体控制的气体流通岩土体上部和附近。

7)灾害程度:两者都与破坏范围的人类居住、生活和工作环境密切相关,成正比。两者都可造成人员伤亡,一次死亡人数可达到数十万。

8)重复周期:洪水与地震都有。洪水按天、月、年或百年;地震按年、百年或千年。各个发生灾害地区的时间或周期可能相同或完全不一致,在全球,它们总是此起彼伏。几乎天天都有。因此,两者都必须有较为稳定或呈周期的水源和气源供给场所和能力。水源主要是大海洋,气源主要是更大的地幔和地核。

9)洪水和地震都应该能够被预警、预测、预报、预防和预治。洪水可堵蓄、可限量释放流通,延长和控制水体重力势能的释放时间。地震气可开采和释放,延长和控制气体体积膨胀能的释放时间

10)水和气都是宝。地球母亲给只能生活在地表的人类和生物的物质和能量源泉。都可被开发和利用,造福人类和地球生物。

2016年8月18日21:30写成于香港大学黄克競楼办公室



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