我國是世界上地震災害最為嚴重的國家之一,近百年來因地震死亡的人口高達60多萬。地震摧毀城市,破壞關鍵基礎設施,嚴重沖擊國家社會經濟發展。
新中國成立以來,黨和國家十分關注人民生命財產和國家重大建設項目的地震安全。在國家的第一個五年科技發展規劃中,將地震活動性研究和抗震設防列入規劃內容。中央成立了地震工作專門領導機構,組織相關科研機構開展大量研究工作。地質科學家研究了中國大陸及鄰區的地質構造,地震學家搜集整理了關于地震破壞的全部歷史資料,并在此基礎上編纂了《中國歷史地震目錄》,系統研究了我國地震活動性特征。在此基礎上,李善邦1957年完成了以最大影響烈度為指標的全國地震區劃圖(簡稱一代圖)。一代圖為50年代和60年代國家大規模經濟建設,特別是一大批重點項目的規劃選址和抗震設防提供了重要依據。
1966年3月,河北省邢臺地區連續發生強震,造成大量人員傷亡和財產損失。周恩來總理親赴地震現場,吹響了地震監測預報的號角。大批科技人員轉入地震部門,極大推進了地震研究工作。除了地震短臨預測研究,還開展中長期地震預測研究。在大量新資料積累和中長期地震預測的科研成果基礎上,我國組織編制了中國地震烈度區劃圖(簡稱二代圖,主編鄧啟東)。二代圖提出了地震基本烈度的概念,即將未來百年內可能遭遇到的最大烈度作為抗震設防的要求。二代圖于1977年編制完成,由國家建設部門和地震部門以部門章程形式頒布實施,要求全國建設工程依據該地震區劃圖進行抗震設防。二代圖頒布后,城市房屋建筑和重大建設項目全面進行了抗震設防,極大提升了國家地震災害的防御能力。
1970年以來,我國進行了大規模的地震臺網建設和地震活動斷層填圖工作,地震統計資料大大增加,為地震活動性統計模型建立提供了堅實的基礎。同時人們對地震活動的不確定性認識也有了很大的提升,國際上基于概率的地震危險性分析方法得到迅速發展和廣泛應用。我國科學家研發了具有中國特色的考慮時空非均勻性的地震危險性分析方法,并在重大工程地震危險性分析中得到應用。國家地震部門分別在海南島北部地區(瓊北)和山東南部地區(魯南)開展了基于概率地震危險性分析方法的地震區劃專項研究,并取得了寶貴經驗。在此基礎上,國家組織編制了全國地震烈度區劃圖的編制(簡稱三代圖,主編高文學、時振梁)。三代圖以50年超越概率10%的地震烈度作為地震基本烈度,由國家建設部門和地震部門于1990年頒布,以此作為建設工程建設的依據。三代圖為改革開放后大規模的經濟建設提供了地震安全保障,獲得國家科技進步三等獎。
地震烈度只是地震破壞程度的量化指標,與抗震設計使用的地震動參數有較大差異,兩者之間的對應關系具有較大不確定性。另外,烈度相差一度,地震動參數有時會相差一倍以上,地震設防科學性受到嚴重影響。考慮到國內外強震記錄的積累,以及重大工程已經廣泛使用地震動參數進行抗震設防,直接采用地震動參數編制地震區劃圖已經成為可能,故我國組織編制了中國地震動參數區劃圖(簡稱四代圖,主編胡聿賢、常務副主編高孟潭)。四代圖的編圖參數采用了抗震設計地震反應譜的兩個重要參數(地震動峰值加速度和反應譜特征周期),給出了50年超越概率10%的地震動參數區劃結果。考慮到抗震設防事關人民的生命健康和國家安全,將抗震設防納入依法治國的軌道,四代圖GB 18306—2001《中國地震動參數區劃圖》作為強制性國家標準于2001年頒布實施,該科研成果獲得了國家科技進步二等獎和國家標準創新貢獻獎一等獎。
2016年6月1日,GB 8306—2015 《中國地震動參數區劃圖》正式實施。這是我國第五次編制的國家地震區劃圖(簡稱五代圖,主編高孟潭)。該標準貫徹黨中央以人為本的執政理念,以為建筑物抗倒塌提供科學依據為編制原則,防止地震造成大規模的人員傷亡。標準規定了常遇、基本、罕遇和極罕遇四級地震作用,給出了建筑物規劃選址、抗震設防和應急備災的地震動參數,為全面建成小康社會和實現“雙百目標”提供地震安全保障。該標準在科技進步和長期資料積累的基礎上,全面消除了不設防區域,實現全面地震設防。同時依托國家重大科技項目成果,調整和提升了大型地震斷裂帶附近大城市的抗震設防標準。標準以附表的形式給出了鄉鎮一級的地震動參數,為改變農村地區房屋建筑的不設防狀態,提升新農村建設水平提供了科學依據。該標準的全面實施,將為國家防控大震巨災風險,實現城鄉地震災害韌性發揮重大作用。標準正式實施以來,各行業抗震設計規范均依據本標準進行修訂,用于一般建設工程的抗震設防。標準提出的極罕遇地震概念和參數,已經在建筑物抗倒塌設計規范、巨震應對技術規范和減隔震設計規范等規范標準中得到應用,對提升國家防控大震巨災風險具有重要作用。該標準也是地震易發區抗震加固和地震備災的重要依據,是國家自然災害防治重點項目實施的重要標準。