【正文】 地震科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃 （ 2020~2020 年） 中國地震局 二〇〇六年 三 月 目 錄 一、我國地震科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀和國家需求 ............................................................... 1 （一）我國地震科學(xué)技術(shù)的戰(zhàn)略地位和國家需求 ................................................ 1 （二）對(duì)防震減災(zāi)事業(yè)具有重要意義的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題 ................................ 2 （三）我國地震科學(xué)技術(shù)的成就和主要問題 ........................................................ 5 二、總體目標(biāo)與發(fā)展戰(zhàn)略 ........................................................................................... 8 （一）指導(dǎo)思想 ........................................................................................................ 8 （二）總體目標(biāo) ........................................................................................................ 8 （三）發(fā)展戰(zhàn)略 ........................................................................................................ 9 三、主要任務(wù) ................................................................................................................ 9 （一）全面推進(jìn)能力建設(shè)，為地震科技發(fā)展提供保障條件 .............................. 10 （二）加強(qiáng)基礎(chǔ)性調(diào)查和研究工作，為地震科技發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) .......... 11 （三）主攻關(guān)鍵科技問題，帶動(dòng)地震科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展 .............................. 12 四、 “十一五 ”重點(diǎn)項(xiàng)目 ............................................................................................. 12 （一）動(dòng)力地震預(yù)測(cè)模型研究 .............................................................................. 13 （二）城市地震成災(zāi)機(jī)理與災(zāi)害控制 .................................................................. 14 （三）地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)及減災(zāi)新技術(shù)研究 .............................................................. 16 （四）“中國臺(tái)陣”（ CHINA ARRAY）研究計(jì)劃 .................................................... 17 （五）中國大陸及海域活動(dòng)構(gòu)造和深部構(gòu)造調(diào)查與評(píng)價(jià) .................................. 18 （六）地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)地震安全基礎(chǔ)信息調(diào)查與評(píng)價(jià) .............................. 20 （七）地震科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)建設(shè) ...................................................................... 21 （八）衛(wèi)星地震觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用 .................................................................. 23 （九）中國大陸構(gòu)造環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與應(yīng)用 .................................................. 24 （十）高分辨深部地震觀測(cè)與災(zāi)害快速判定技術(shù) .............................................. 25 五、保障措施 .............................................................................................................. 26 （一）加大地震科技投入的力度和穩(wěn)定性 .......................................................... 26 （二）加強(qiáng)地震科技隊(duì)伍建設(shè) .............................................................................. 27 （三）建立“開放、流動(dòng)、競(jìng)爭(zhēng)、協(xié)作”的地震科研管理體制和運(yùn)行機(jī)制 .. 27 （四）建設(shè)地震科技創(chuàng)新環(huán)境 .............................................................................. 27 1 地震科學(xué)技術(shù)是防震減災(zāi)事業(yè)的重要支撐，是國家科技創(chuàng)新體系的組成部分?！秶抑虚L期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》在公共安全重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)ǖ卣馂?zāi)害在內(nèi)的重大自然災(zāi)害防御列為優(yōu)先主題?！秶曳勒饻p災(zāi)規(guī) 劃》把“以地震科技創(chuàng)新能力建設(shè)為支撐，提高防震減災(zāi)三大工作體系發(fā)展水平”作為發(fā)展戰(zhàn)略，并提出了一系列與地震科技發(fā)展密切相關(guān)的任務(wù)。 地震科技發(fā)展 需要 制訂與國家目標(biāo)相適應(yīng)的發(fā)展規(guī)劃 ，提出明確、可行的 發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展戰(zhàn)略。 地震科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃依據(jù)《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》和《國家防震減災(zāi)規(guī)劃》編制，是中國地震局指導(dǎo)地震科學(xué)技術(shù)發(fā)展、組織申報(bào)重大科技項(xiàng)目和安排科技投資的依據(jù)，同時(shí)對(duì)中國地震局所屬單位制定科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃、開展科學(xué)技術(shù)研究具有指導(dǎo)作用。規(guī)劃期為 2020—2020 年，以“十一五”為重點(diǎn)。 一、我國地 震科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀和國家需求 （一）我國地震科學(xué)技術(shù)的戰(zhàn)略地位和國家需求 我國是一個(gè)多地震國家。 VII 度以上的高烈度區(qū)覆蓋了 1/2的國土，其中包括 23 個(gè)省會(huì)城市和 2/3 的百萬以上人口大城市；我國目前 居住在農(nóng)村的 8 億人口中，有 億人居住在地震高烈度區(qū) 。我國地震死亡人數(shù)占全球地震死亡人數(shù)的 1/2； 20 世紀(jì)后半葉以來我國地震死亡人數(shù)占同期我國所有自然災(zāi)害死亡人數(shù)的 1/2。 目前我國正處在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)迅速發(fā)展的時(shí)期， 全面建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)，對(duì)防震減災(zāi)工作提出更高的要求。 防震減災(zāi)是 保障國家公共安全的重要內(nèi)容，是 一項(xiàng) 科技型公益性事業(yè)。防震減災(zāi)事業(yè)的發(fā)展 需要 科技進(jìn)步 的 支撐和推動(dòng)。面對(duì)強(qiáng)烈地震，與世界上一些發(fā)達(dá)國家 傷亡很小 的情況相比， 我國在監(jiān)測(cè)、防 御 、預(yù)警、 應(yīng)急和 救援等各個(gè)環(huán)節(jié)，還存在明顯差距 ，其 根本的原因和最直接的表現(xiàn)，是各個(gè)環(huán)節(jié) 中 科技 水平 的差距。 2 因此，加快地震科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，是提高我國 防震減災(zāi) 能力的迫切需求。此外， 地震科學(xué)技術(shù)不僅是防震減災(zāi)事業(yè)的支撐，而且是國家實(shí)力的重要戰(zhàn)略儲(chǔ)備。 地震科學(xué)技術(shù)作為一種重要的智力資源，可為國家的整體外交、國家利益和國家安全服務(wù)。 （二）對(duì)防震減災(zāi)事業(yè)具有重要意義的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題 關(guān) 鍵科學(xué)問題 盡管基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展具有相當(dāng)?shù)牟豢深A(yù)測(cè)性，從國家需求、學(xué)科發(fā)展 、 技術(shù)條件 等 方面來考慮，仍可展望在今后一個(gè)時(shí)期，下述科學(xué)問題的研究將對(duì)我國防震減災(zāi)工作產(chǎn)生重要影響。這些科學(xué)問題集中表現(xiàn)為三個(gè)方面。 （ 1）中國大陸地震構(gòu)造環(huán)境與動(dòng)力學(xué)背景 深刻 認(rèn)識(shí)中國大陸 及其鄰 區(qū) 的 地震構(gòu)造環(huán)境和動(dòng)力學(xué)背景 ，不僅將深化對(duì)中國大陸地震活動(dòng)的規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，而且因其在全球地學(xué)研究中的地位和中國獨(dú)特的地域優(yōu)勢(shì)，將有助于提升中國地震科學(xué)的國際地位。需要深入研究的問題包括 ： 周緣 主要 板塊邊界 的 動(dòng)力作用及其 對(duì) 中國大陸 和 海域 的 影響；中國 大陸及海域活動(dòng)地 塊 的 結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng) 與 變形方式；中國大陸及海域活動(dòng)斷層的細(xì)結(jié)構(gòu)；主要活動(dòng) 構(gòu)造 帶晚第四紀(jì) 及現(xiàn)今 的運(yùn)動(dòng)方式與速率；中國大陸及海域 巖石 圈 結(jié)構(gòu) 與 孕震環(huán)境； 中國大陸 的 背景 地球 物理場(chǎng) 和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)等 。 （ 2）地震孕育發(fā)生的物理過程和機(jī)理 強(qiáng)震的孕育和發(fā)生是一個(gè)十分復(fù)雜的物理過程，必須通過多學(xué)科的觀測(cè)和研究，綜合理解和認(rèn)識(shí)其物理環(huán)境與破裂過程，才能夠從根本上 提高預(yù)測(cè)水平。所以 認(rèn)識(shí)地震機(jī)理、實(shí)現(xiàn)地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是地震科學(xué)的挑戰(zhàn)性目標(biāo)之一，對(duì)減輕地震災(zāi)害具有潛在的重大意義。相關(guān)問題包括： 震源區(qū)的精細(xì)結(jié)構(gòu) 和 深淺構(gòu)造 的 關(guān)系 、震源區(qū)介質(zhì)物性參數(shù)及其變化 、斷層帶變形特征和地震成核過程、地震破裂過程及其動(dòng)力學(xué)、應(yīng)力演化和地震觸發(fā)、 震源區(qū)物 3 理場(chǎng) 的 演化與 可能的地震 前兆信息 等 。 這些問題的研究需要地質(zhì)、地球物理、大地測(cè)量、地球化學(xué)等多學(xué)科的交叉融合，需要觀測(cè)、探測(cè)、實(shí)驗(yàn)和模擬多種技術(shù)手段的綜合，同時(shí)，一些概念和理論上的突破對(duì)于取得新的認(rèn)識(shí)是必不可少的。 （ 3）強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)與工程結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理 在強(qiáng)震地面運(yùn)動(dòng)模擬方面，震源破裂過程、地球介質(zhì)結(jié)構(gòu)、場(chǎng)地條件等對(duì)地震波傳播的影響是有待解決的關(guān)鍵科學(xué)問題；衰減關(guān)系直接影響建設(shè)場(chǎng)地地面運(yùn)動(dòng)的估計(jì)結(jié)果。 在 工程結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理方面，發(fā)展 防止結(jié)構(gòu)倒塌、保障人員安全的建筑結(jié)構(gòu)大震變形分析方法十分重要。生命線工程（諸如罐塔、橋梁、水壩和埋地管線）與一般建筑結(jié)構(gòu)差異很大，其抗震分析是地震工程研究中較為薄弱的環(huán)節(jié)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，新的結(jié)構(gòu)形式（諸如高層和超高層建筑、巨型結(jié)構(gòu)、鋼和鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)、小型混凝土空心砌塊配筋砌體結(jié)構(gòu)）大量出現(xiàn)，這些結(jié)構(gòu)尚無充足的經(jīng)歷震害的經(jīng)驗(yàn)，亦缺乏足夠的模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其地震破壞機(jī)理的研究有待加緊進(jìn)行。巖土體在地震動(dòng)作用下的破壞、失穩(wěn)和變形可引起嚴(yán)重的巖土災(zāi)害、結(jié)構(gòu)工程破壞和生命線工程 破壞。另一方面，國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中大型和超大型工程、基礎(chǔ)設(shè)施工程的建設(shè)，特別是西部大開發(fā)中公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施工程，南水北調(diào)、西氣東輸、西電東送、青藏鐵路等重大工程建設(shè)均對(duì)巖土抗震研究提出了新的需求。急需研究巖土震害機(jī)理與預(yù)防技術(shù)。 關(guān)鍵技術(shù)問題 目前地震科學(xué)中還有很多問題需要研究和解決，地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)仍是一個(gè)世界性的科學(xué)難題。現(xiàn)實(shí)的發(fā)展戰(zhàn)略是，最大限度地利用現(xiàn)代地震科學(xué)技術(shù)所能提供的科學(xué)認(rèn)識(shí)和技術(shù)條件，力爭(zhēng)取得對(duì)防震減災(zāi)工作最為有利的、服務(wù)于社會(huì)的成果。為此，未來十五年應(yīng)密切關(guān)注下述關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)展。 （ 1） 地震監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)、預(yù)警技術(shù) 現(xiàn)有的基于數(shù)字化技術(shù)的地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)亟待開展信息集成、 4 信息處理方面的基礎(chǔ)研究和技術(shù)應(yīng)用。亟待發(fā)展高密度、高分辨率、立體化的觀測(cè)系統(tǒng)。亟待加強(qiáng)空間大地測(cè)量技術(shù)在地震觀測(cè)中的應(yīng)用。需要進(jìn)一步加強(qiáng) INSAR、衛(wèi)星熱輻射、空間 電 磁場(chǎng)等觀測(cè)資料在地震 研究 中 的 應(yīng)用 。需要關(guān)注和發(fā)展新型的探測(cè)手段、探測(cè)系統(tǒng)和新型的人工震源。 隨著地震科學(xué)的發(fā)展和地震觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展，海量信息處理和仿真模擬將日益成為地震預(yù)測(cè)研究的有效工具，并在相當(dāng)程度上與現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)方法形成互補(bǔ)。網(wǎng)格技術(shù)和高性能計(jì)算技術(shù)將改變下一個(gè)十年 的地震模擬和地震預(yù)測(cè)研究的面貌。 地震預(yù)警技術(shù)是有效減輕地震災(zāi)害的重要手段之一。需要在提高地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)密度和監(jiān)測(cè)能力、地震信息快速處理能力、地震危險(xiǎn)度的迅速判定能力和加強(qiáng)地震安全基礎(chǔ)信息建設(shè)的基礎(chǔ)上，建立基于信息技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)的地震災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)。 （ 2）地震區(qū)劃與震害防御的關(guān)鍵技術(shù) 地震區(qū)劃是抗震設(shè)防的重要基礎(chǔ)。我國現(xiàn)行的第四代地震區(qū)劃圖難以保證影響建筑物抗倒塌設(shè)計(jì)的大震設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)的科學(xué)性和合理性，而且未考慮不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)要求的差異，難以滿足全面防御與重點(diǎn)設(shè)防戰(zhàn)略的需要?？紤]抗倒塌地震區(qū)劃，必須首先發(fā)展高震級(jí)潛在震源區(qū)識(shí)別以及高震級(jí)地震年平均率評(píng)估技術(shù)，研究大地震近場(chǎng)衰減關(guān)系的確定技術(shù)和不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平區(qū)域的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等。 發(fā)展 震害防御關(guān)鍵技術(shù)，是提高工程結(jié)構(gòu)防震減災(zāi)能力的有效手段。目前廣泛采用的基于承載力的設(shè)計(jì)方法難以滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求，研究和發(fā)展性態(tài)抗震設(shè)計(jì)方法是提高工程結(jié)構(gòu)抗震能力的重要環(huán)節(jié)；開展工程結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)分析方法的研究，進(jìn)行結(jié)構(gòu)破壞過程的模擬，對(duì)震害防御具有重要意義； 基于可靠度理論、實(shí)測(cè)資料和健康診斷方法， 進(jìn)行 現(xiàn)有工程結(jié)構(gòu)安全性、耐久性和剩余壽命估計(jì)方法 的研究，推進(jìn)這一世界性難題的逐步 5 解決，不僅具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，而且具有重要的理論意義；根據(jù)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要和巖土區(qū)域分布特點(diǎn)，研究各種土層的本構(gòu)關(guān)系、動(dòng)力反應(yīng)特性、大變形條件下土體的非線性特征和地震