火山災害及其防治

2023/2/61第三章火山災害及減災對策2023/2/62全球十大海底火山：噴發(fā)造就美麗新月島嶼

夏威夷摩羅基尼坑火山口2023/2/63美國加州莫洛巖石

2023/2/64蘇特西島海底火山

2023/2/65冰島埃爾德菲爾火山

2023/2/66日本琉璜島附近海底火山

2023/2/67新西蘭兄弟火山

2023/2/68海利火山

2023/2/69日本NW-羅塔1火山

2023/2/610加勒比?；四氛材岷５谆鹕?023/2/611南極洲布蘭斯菲爾德海峽海底火山

2023/2/612近代最強大的5大火山爆發(fā)

圣海倫斯火山圣海倫火山于1980年5月18日上午8:32的爆發(fā)是美國歷史上死傷人數(shù)最多和對經(jīng)濟破壞最嚴重的一次火山爆發(fā)，造成57人死亡，導致250座住宅、47座橋梁、24公里鐵路和300公里高速公路被摧毀?；鹕奖l(fā)引發(fā)的大規(guī)模山崩使山的海拔高度從爆發(fā)前2950米下降到了2550米，并形成了1.5公里寬、125米深的馬蹄形火山口。噴發(fā)出的火山灰和碎屑的體積達到了2.3立方公里，夷平了附近600平方公里的植被和建筑物，爆發(fā)的能量總共相當于27000枚廣島原子彈,是歷史記載中最大規(guī)模的一次。2023/2/613皮納圖博火山爆發(fā)

1991年6月9日，經(jīng)過600多年的沉寂，位于菲律賓呂宋島、海拔1436米的皮納圖博火山突然猛烈噴發(fā)，噴射出大約4.9立方公里的熔巖。兩周內(nèi)，傷亡700余人，20多萬人逃離家園，損失達50億比索。四處飛揚的火山灰落下后形成了5厘米厚的火山灰，覆蓋了近4000平方公里的土地，導致3000平方公里的農(nóng)田絕收、70平方公里的森林毀于一旦。火山噴發(fā)使山峰的高度大約降低了300米，產(chǎn)生了一個新的塌陷破火山口，直徑有2.4公里。皮納圖博火山此次爆發(fā)是二十世紀所有火山噴發(fā)中規(guī)模和威力最大的一次，死亡大約350人?！霸苼啞迸_風和雨使火山灰又濕又重，降落到人口稠密的地區(qū)，約200人死在壓塌的屋頂下。2023/2/6141912年6月6日，伴隨著一陣陣劇烈的爆炸聲和騰空而起的火山灰煙云，諾瓦拉普塔火山爆發(fā)開始了，連續(xù)兩天半由火山口不斷的噴出多達七立方英里的巖漿，沖入云霄，使得北半球好幾個月天空一片黑暗，好似烏云密布，看不見太陽。同時有兩立方英里半的滾燙的熔巖灰燼，從火山口滾滾而出流向山谷，把廣達一百平方公里的山谷裝滿，深達一百多公尺厚。這個地方就是一九一六年被人發(fā)現(xiàn)而名噪一時的萬煙谷，整個峽谷有數(shù)千處冒著白色蒸氣，夾雜在紅色的燃燒灰燼中，景象十分壯觀，令人震栗。一直到20世紀60年代，這里才逐漸冷卻并安定下來。諾瓦拉普塔火山2023/2/615喀拉喀托火山爆發(fā)

1883年8月27日,位于印尼的喀拉喀托火山的爆發(fā)，力量之大，聲音之響，能讓2000英里以外澳大利亞也感受到它的震動。此次爆發(fā)的威力比最大的氫彈測試的威力還要大26倍，火山爆發(fā)時噴發(fā)出的巖漿達18立方公里?；鹕奖l(fā)在海底形成一個巨大的火山口，直徑7公里，深70～270米。爆發(fā)引起的連續(xù)海嘯甚至到達了夏威夷島和南美洲海岸，致使海水掀起40米高巨浪，卷走沿岸漁船及村舍，3.6萬余人葬身海底。2023/2/616坦博拉火山爆發(fā)坦博拉火山1815年的一次大噴發(fā)從4月5日持續(xù)到7月中旬，其釋放的能量相當于第二次世界大戰(zhàn)末期美國投在日本廣島的那顆原子彈爆炸威力的8000萬倍,是人類目前所知道的最猛烈的火山爆發(fā)。這次火山爆發(fā)噴入空中的火山灰和碎石估計為170萬噸。當煙霧消散以后，可看到坦博拉火山已“噴掉了山頂”，其高度從4100米減為2850米?；鹕奖l(fā)厚重的火山灰在以后3天內(nèi)將附近480千米范圍內(nèi)的天空完全遮黑。伴隨的地震使海底地殼沉陷，引起了海嘯，巨浪將位于火山旁的坦博拉鎮(zhèn)吞沒了。這次爆發(fā)導致9.2萬人死亡，其中8萬受害者死于饑餓，因為火山爆發(fā)嚴重毀壞了農(nóng)業(yè)?；鹕交液蜐夂竦某錆M了塵埃的積云影響了整個北半球，造成了1816年異常的寒冷氣候，農(nóng)作物也嚴重欠收。所以有人說，那年沒有夏季。2023/2/617一、火山的形成2023/2/618二、火山噴發(fā)1、裂隙式噴發(fā)

（一）噴發(fā)的類型火山噴發(fā)是巖漿等噴出物在短時間內(nèi)從火山口向地表的釋放。巖漿沿著地殼上巨大裂縫溢出地表，稱為裂隙式噴發(fā)。2023/2/6192、中心式噴發(fā)寧靜式（夏威夷型）中間式

爆烈式（培雷型）

夏威夷群島的熔巖瀑布2023/2/6203、熔透式噴發(fā)巖漿熔透地殼大面積地溢出地表，稱為熔透式噴發(fā)。這是一種古老的火山活動方式，現(xiàn)代已不存在。一些學者認為，在太古代時，地殼較薄，地下巖漿熱力較大，常造成熔透式巖漿噴出活動。2023/2/621(二)火山噴出物氣態(tài)噴出物液態(tài)噴出物固態(tài)噴出物水—氣比例很大，約占60％～90％H2S、S02、C02、HF、HCl、NaCl、NH4Cl等大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)期間沿火山側(cè)面斜坡快速向下運動的熾熱高速的火山碎屑物質(zhì)流火山灰、火山渣和火山彈2023/2/622三、火山類型1.按火山的活動狀況分類死火山休眠火山活火山2023/2/6232.按火山口形態(tài)分類盾狀火山巖渣錐火山復合型火山熔巖穹丘破火山口低平火山口泥火山復合型火山2023/2/624四、火山的空間分布2023/2/625（一）全球火山分布1.環(huán)太平洋火山帶2.地中?；鹕綆?.大西洋海底火山帶4.東非火山帶2023/2/626（二）中國火山分布1.東北環(huán)蒙古高原區(qū)域2.西南青藏高原區(qū)域3.東部環(huán)太平洋西岸區(qū)域2023/2/627五、火山效應（一）火山災害效應2023/2/628(1)空降火山噴發(fā)的碎屑物2023/2/629(2)火山碎屑流2023/2/630(3)火山涌浪2023/2/631(4)火山泥石流2023/2/632(5)熔巖流2023/2/633(6)山崩2023/2/634（7)海嘯2023/2/635（8）火山性地震2023/2/636（9）地殼變化2023/2/637（10）空振（11）火山氣體（12）影響氣候（13）饑餓與疾病2023/2/638（二）火山有利資源1.利用地熱及火山溫泉中的微量元素2.制造陸地3.火山灰是優(yōu)質(zhì)富鉀肥料；火山巖、火山灰是隔音、絕熱、輕質(zhì)、抗壓磨、耐酸、堿、防放射性的建筑材料與制造水泥、鑄石、巖棉等主要原料。4.火山活動形成很多金屬、非金屬礦床5.火山風景作為旅游資源2023/2/6392023/2/640火山資源＿西藏羊八井地熱發(fā)電2023/2/641

羊八井，距拉薩90多公里，過去只是一塊綠草如茵的牧場，從地下汩汩冒出的熱水奔流不息、熱汽日夜蒸騰。從1974年開始，國家把羊八井開發(fā)作為重點科技攻關項目，先后撥出２億多元資金，經(jīng)過藏漢工程技術人員的艱苦創(chuàng)業(yè)，豐富的地熱資源開始被開發(fā)利用。1975年，西藏第三地質(zhì)大隊用巖心鉆在羊八井打出了我國第一口濕蒸汽井，第二年我國大陸上第一臺兆瓦級地熱發(fā)電機組在這里成功發(fā)電，開創(chuàng)了世界中溫淺層熱儲資源發(fā)電的先列，進入了工業(yè)性發(fā)電階段。位于藏北羊井草原深處的羊八井地熱電廠，是我國目前最大的地熱試驗基地，也是當今世界唯一利用中溫淺層熱儲資源進行工業(yè)性發(fā)電的電廠。海拔4300米的羊八井盆地上，現(xiàn)已興起了一座全新的地熱城，地熱開發(fā)利用正向綜合性方向發(fā)展。近10多年來，這里建成了蔬菜基地以及畜產(chǎn)品、硼砂加工廠等企業(yè)。目前，電廠已有８臺3000千瓦機組，總裝機2.5萬千瓦。到去年底，共為西藏發(fā)電12億千瓦小時，年發(fā)電量在拉薩電網(wǎng)中占45％。目前，在羊八井地熱的基礎上，已開發(fā)出了價廉物美的地熱溫泉，此溫泉不含硫磺，溫度較高。去羊八井不是看風景，主要是體驗一下高海撥地區(qū)的溫泉浴，洗去西藏旅游的一身征塵及疲勞，目前泡溫泉分室內(nèi)游泳池、室外游泳池以及室內(nèi)小溫泉池等，高原泡溫泉應注意不要過于疲勞，時間不能太長。2023/2/6422023/2/643讓火山造福人類

[俄羅斯《獨立報》5月19日文章]題：地球內(nèi)的天然氣管道（作者俄羅斯自然科學院院士亞歷山大·波爾特諾夫）

美國和中國正在推廣使用氫氣為動力的汽車，而火山是名副其實的氫氣產(chǎn)地?；鹕皆诘厍蛏洗嬖诹藬?shù)十億年，火山好比是地球內(nèi)的一個個管道的末端，是連接地核與地幔的天然輸氣管的出口和終端。

如何利用豐富的地球能源為人類造福呢？技術上要解決的問題是，在定期活動的火山腳下開鑿斜井接通地球內(nèi)的天然輸氣管。天然氣工作者未來任務是，攔截尚未氧化的地幔氣體，防止它在噴發(fā)的火山口燃燒。

前蘇聯(lián)曾創(chuàng)下鉆井深度超過12.6千米的世界紀錄，這個紀錄至今未被打破。當然，在火山腳步下開鑿天然氣井并不需要這么深，但技術上仍有難度，因為深層地下氣體高溫、高壓且具有腐蝕性。一次火山噴發(fā)帶來的是40億至60億立方米以氫為主的氣體，它是制造燃料電池的潛在原料，可提供數(shù)十億千瓦的電力！

通過若干千米深的井排出氣體，能預防火山的災難性噴發(fā)，保持維蘇威火山和埃特納火山周邊地帶的寧靜，解決日本和堪察加的能源與環(huán)境問題。在荒無人煙的千島上能夠建火山氣田廠，運用最新技術生產(chǎn)燃料電池。熾熱的火山帶將成為主要能源產(chǎn)地。屆時，對環(huán)境造成危害的鈾、煤和石油將推動存在的意義。2023/2/644六、火山活動的監(jiān)測與預報（一）火山活動的前兆現(xiàn)象1.地震活動2.地面變形3.地面熱輻射變化4.地球化學場變化2023/2/645（二）火山活動監(jiān)測1.地震定位2.地形變測量3.地電測量4.地磁觀測5.地球化學方法微觀2023/2/646宏觀1.會有地光出現(xiàn)；

2.可見的地表變形標志。

3.從蒸氣噴孔、噴氣孔、泉眼等發(fā)出氣體氣味、顏色、噪聲及其噴發(fā)物體積和速率的增減變化；火山口有氣體冒出或著比以前的氣體冒出速度加快；火山口及周圍地區(qū)可以聞到刺激性氣味，一般是硫磺和硫化氫的味道。

4.水位、水溫、水化學等異常變化。火山周圍的水溫會比平時的高很多。

5.生物異常，包括植物褪色、枯死與小動物（如豬、狗、貓、家禽等）的行為異常（如：煩躁不安）及死亡等。

6.地下發(fā)出噪聲，有感地震和其他由地震而引起的震動。2023/2/647（三）火山噴發(fā)預報除了辨別活火山、休眠火山和死火山外，還必須研究火山的活動歷史：（1）確定火山歷史上的噴發(fā)樣式，這對預報活動類型和噴發(fā)可能影響的范圍是十分重要的；（2）確定火山噴發(fā)的周期，它是準確預報噴發(fā)時間的關鍵。2023/2/648七、減輕火山災害的對策（一）火山災害的預測與評價

火山災害的預測火山災害區(qū)劃火山災害的評價對火山災害的評價的分期界定重大工程場地的火山安全性評價2023/2/649（二）減輕火山災害對策1.減輕城市火山災害的對策(1)對有關城市的交通運輸、能源、通訊、地下水分布和公眾健康的數(shù)據(jù)庫模型方面的災害開展研究，并對其危險性進行評估。(2)在城市管理機制中，應建立一套與火山存在復蘇相適應的行政管理機制，進行全面必要的火山地震監(jiān)測，制定與之相對應的防災和減災對策。(3)在城市整體規(guī)劃中，根據(jù)古火山分布現(xiàn)狀，并結(jié)合現(xiàn)代地震火山監(jiān)測資料的危險性判斷和區(qū)域規(guī)劃進行全盤布局，應按照社會組成的不同職能分散建設。2023/2/650(4)對于城市的建設規(guī)模，考慮到休眠火山多是新興的療養(yǎng)、旅游城市和火山科考基地，建議城市規(guī)模不宜過大。(5)對于城市建筑群結(jié)構(gòu)，應采取互相遠離，中間有現(xiàn)代化道路交通相連接的分散型城市建筑群結(jié)構(gòu)。(6)在城市建筑物的層次和性能上，考慮災害來臨時易于疏散，火山碎屑及熔巖的疏松性、多孔性和脆性等所造成的建筑物基礎易于塌陷和滑動的不穩(wěn)定性和火山地震的影響，設計時以低層建筑物為主，且建筑物結(jié)構(gòu)必須具有較高的抗震性能。(7)對于交通設施，應建設四通八達的公路網(wǎng)絡，不宜修建機場和火車站。2023/2/6512．火山預報與對策(1)臨噴預報和對策①成立防災減災工作領導小組，統(tǒng)一部署、組織領導，迅速做好火山災害區(qū)防災減災準備工作。②編制應急預案。內(nèi)容包括：應急機構(gòu)和應急行動、臨近噴發(fā)應急反應和火山噴發(fā)應急反應等。③積極準備充分的防災物質(zhì)。④當她駐軍和公安機關進入警戒狀態(tài)，做好疏散、救護和治安等應急準備。⑤將火山災害的重災區(qū)和中等災區(qū)的居民和旅游區(qū)工作人員撤出危險區(qū)，停止旅游開放。⑥轉(zhuǎn)移危險品和重大設備。2023/2/652(2)短期預報與對策①對火山監(jiān)測機構(gòu)增配儀器設備，加密觀測，增配通訊工具和車輛，加強火山監(jiān)測、捕捉I艋噴異常，以便對火山活動趨勢作出正確判定。②利用廣播、電視和報刊等傳媒，進行火山知識和防災知識的宣傳，避免謠傳和誤傳。③開展國際合作。2023/2/653(3)中長期預報對策與措施①詳細研究火山的噴發(fā)歷史、噴發(fā)類型、噴發(fā)產(chǎn)物、噴發(fā)過程和噴發(fā)的機制，火山形成的構(gòu)造與動力學背景、巖漿的形成和演化過程及演化趨勢、火山活動規(guī)律和深部狀態(tài)，這是火山噴發(fā)預報和防災減災的基礎。②建立火山活動監(jiān)測站(臺)網(wǎng)，實施對火山活動狀態(tài)進行監(jiān)測，并預測火山活動的變化趨勢。③進行火山知識宣傳。2023/2/654(4)噴發(fā)后的對策①開展災害評估。②對火山噴發(fā)后趨勢進行評估。③重建家園。2023/2/655（三）火山的工程有關的措施1.阻隔熔巖流A.爆破法（1）破熔巖流的側(cè)緣使其產(chǎn)生一個“缺口”而形成支流，引導一部分熔巖流流向另一個方向來減少主流前鋒的物質(zhì)，從而控制熔巖流向某一居民點的流動。（2）爆破火山口的火山錐，使液態(tài)熔巖向四周擴散而不能匯聚成股狀熔巖流，這種方法具有很大的冒險性。2023/2/656B.筑堤法C.噴水冷卻法人工設置障礙物，促使熔巖流轉(zhuǎn)向來保護那些更具價值的財產(chǎn)。要求具有適宜的地形地貌條件；障礙物必須由具有較強的抗高溫、抗沖擊性能的材料建成。該方法適合于粘度低、沖撞力較小的熔巖流。2023/2/6572.阻隔火山泥流(1)筑堤法適用于能夠事先確定火山泥流流動途徑的地區(qū)，對于局限在河谷中破壞性強的干流則不適用。（2）切斷火山泥流的水體來源3.增強建筑物抗災能力2023/2/658（四）火山應急管理（五）災后援助與重建2023/2/659火山噴發(fā)后如何逃生倘若身處火山區(qū)，察覺到火山噴發(fā)前的先兆，應立刻離開使用任何可用的交通工具?；鹕交以椒e越厚，車輪陷住就無法行駛，這時就要放棄汽車。迅速向大路奔跑，離開災區(qū)。倘若熔巖流逼近，應立即爬上高地。切記保護頭部，以免遭飛墜的石塊擊傷。最好戴上硬帽或頭盔，任何帽子塞上報紙團戴在頭上，也有保護作用。利用隨手拿到的任何東西，即時造一副防毒面具，以濕手帕或濕圍巾掩住口鼻，可以過濾塵埃和毒氣。戴上護目鏡，例如潛水面罩、眼罩，以保護眼睛。2023/2/660穿上厚重的衣服，保護身體。某些火山地區(qū)設有緊急庇護站。即使附近沒有緊急庇護站，也不可在其他建筑物內(nèi)躲避，只有熔巖塊涌到跟前，則屬例外。墻壁雖然可擋住橫飛的巖屑，屋頂卻很容易咂塌。2023/2/661具體應對方法：1、應對熔巖危害。在火山的各種危害中，熔巖流可能對生命的威脅最小，因為人們能跑出熔巖流的路線。所以必須迅速跑出熔巖流的路線范圍。

2、應對噴射物危害。如果從靠近火山噴發(fā)處逃離時，建筑工人使用的那種堅硬的頭盔、摩托車手頭盔、騎馬者頭盔或用其他物品護住頭部，防止砸傷。在更廣闊的區(qū)域，逃離也許沒有必要。

2023/2/6623、應對火山灰危害?；鹕交揖哂写碳ば?，會對肺部產(chǎn)生傷害。逃生時應用濕布護住口鼻，或佩戴防毒面具。當火山灰中的硫磺隨雨而落時，會灼傷皮膚、眼睛和黏膜。戴上護目鏡、通氣管面罩或滑雪鏡能保護眼睛——但不是太陽鏡。用一塊濕布護住嘴和鼻子，或者如果可能，用工業(yè)防毒面具。到庇護所后，脫去衣服，徹底洗凈暴露在外的皮膚，用干凈水沖洗眼睛。4、應對氣體球狀物危害?；鹕絿姲l(fā)時會有氣體和灰球體以超過每小時160公里的速度滾下火山?？啥惚茉诟浇鼒詫嵉牡叵陆ㄖ镏?，如果附近沒有堅實的地下建筑物，惟一的存活機會可能就是跳入水中；屏住呼吸半分鐘左右，球狀物就會滾過去。2023/2/6635、泥石流：火山噴發(fā)可能誘發(fā)泥石流，對此，可采用“泥石流自救互救方案”應對。火山在噴發(fā)之前常?；顒釉黾樱橛新÷÷暫驼魵馀c氣體的溢出，硫磺味從當?shù)睾恿髦芯涂陕劦?。刺激性的酸雨、很大的隆隆聲或從火山上冒出的縷綠蒸氣是警告的信號。駕車逃離時要記住，火山灰可使路面打滑。不要走峽谷路線，它可能會變成火山泥流經(jīng)過的道路。2023/2/6641.火山是地下深處的高溫巖漿及其相關的氣體、碎屑沿地殼薄弱地帶噴發(fā)至地表形成的。目前有四大山帶：