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1、第十章 火山灾害1火山与火山活动地球具有明显的圈层结构，从地表向地心由地壳、地幔和地核三部分组成。莫霍面以下地幔上部由于压力大、密度高，局部呈熔融状态。在地球内动力作用下，地幔物质不断运动，当岩浆中气体成分游离出来使内压力增大到一定极限时，岩浆就顺地壳裂隙或薄弱地带喷出地表，形成火山喷发。火山活动是岩浆活动的一种形式，也是地球内能和热量释放的途径之一。 2火山喷发是一种危害严重的地质灾害。从公元1000年以来，全球已有几十万人直接或间接死于火山喷发。20世纪80年代是自1902年以来火山灾难最严重的时期，这一时期因火山喷发而死亡的人数相当于过去70年的总和。大规模的火山喷发还对人类赖以生存的自
2、然环境造成不可估量的破坏和影响。目前，占全球近110的人口生活于有潜在喷发危险的火山阴影之下，而世界上大部分最危险的火山都处于人口稠密的发展中国家。 3 根据火山活动的状况，火山可分为死火山、休眠火山和活火山三种类型。在地质历史时期有过活动，而在人类历史中没有活动的火山称为死火山，它对人类不会造成危害。在人类历史时期曾经有过活动，近代长期没有活动的火山称休眠火山。现在仍在活动或周期性活动的火山称活火山，它对人类具有极大的危害性，是人类研究最多的一种火山。 4火山喷发的时间长短不一，短的只有几个月，甚至几天；长的可达数年、数十年甚至数百年。火山喷发的规模和危害程度也不相同，喷发酸性熔岩(如流纹岩
3、)的火山，因熔岩粘性大、气体含量多、爆发力强，常喷出大量气体、熔岩、火山碎屑物和火山灰，这种火山称为爆炸式火山。它破坏性大，对人类危害严重。喷发基性熔岩(如玄武岩)为主的火山，熔岩粘性小、温度高，气体和熔岩流常慢慢逸出，很少产生火山碎屑物，称宁静式火山。这种火山对人类危害相对较小。 567火山喷发物 爆炸式火山喷发时，首先喷出黑色气体烟柱；然后喷出大量围岩碎块及熔岩物质，降落在火山周围地区；最后冒出灼热的熔岩，并沿山坡向下流动。火山喷发停止后还会有残余气体喷出和温泉涌现。而宁静式火山很少喷出烟柱与碎屑，只溢出灼热的熔岩流。8(一)气体喷发物 气体喷发物中，水气比例很大，约占60-90；其他成分
4、主要有H2S、S02、C02、HF、HCl、NaCI、NH4Cl等。它们可形成各种矿产而为人类所利用，同时也经常对自然环境造成一定的破坏。9(二)火山碎屑流大规模火山喷发期间沿火山侧面斜坡快速向下运动的炽热高速的火山碎屑物质流称为火山碎屑流，或称熔岩流。基性熔岩流可形成熔岩条带、熔岩被或熔岩锥。熔岩条带呈狭长带状，长度可达数十公里。熔岩堆多呈短而厚的穹窿状。碎屑流物质通常是粘稠的、富含气体而且炽热。这是火山灾害中最具毁灭性的一种形式。有关火山碎屑流的历史记载表明，它们可从火山口流到100km外或更远的地方，流动速度可以达到每小时700km以上。火山碎屑流可能是由火山口顶部附近热熔物质的重力或爆
5、炸坍塌而引起的，并形成由岩块、火山砾、火山灰和热气交织的粘稠混合体。地质学家称这种缺乏分选的堆积物为熔结凝灰岩。火山碎屑流也可能是由喷发柱部分或连续的塌落引起的。10(三)火山碎屑物火山喷发时射出的岩石碎块称为火山碎屑物，主要有火山灰、火山渣和火山弹。火山喷发碎屑是所有在空中形成的火山碎屑物的总称，包括新固化的岩浆和老的破裂岩石的碎块。直接从空中落到地面的单个碎屑物以及在空中作为流动热物质一部分向远处传送的碎屑物都属于火山喷发碎屑。丰富的火山喷发碎屑物质是猛烈的爆炸式喷发的重要特点。 爆炸式喷发的强烈程度与熔融岩浆中溶解的气体含量有关。当上升的岩浆到达地面时，由于压力迅速减小，炽热稠密的气体发
6、生膨胀，从而导致火山碎屑混合物向空中猛烈地射出。这种灼热的混合物在火山口上方较冷的空气中迅速上升而形成喷发柱，高度可达十几到数十公里。各种大小不等的火山碎屑和灰尘在重力作用下到达一定高度时转而下降并散落在火山口周围。较细的火山灰云达到大气圈平流层后，在大气环流的作用下发生漂移，使火山喷发碎屑可以扩散到几百公里甚至上千公里远的地方。11火山的空间分布火山活动主要与上地幔物质运动有关，同时也与地壳运动和地质构造有关。地幔是玄武岩岩浆和安山岩岩浆的发源地。火山喷发大多发生于大洋中脊或板块俯冲带，但也有位于板块中央而远离任何板块边缘的火山活动，如夏威夷火山群。这些火山形成于地幔中被称为“热点”的玄武岩
7、岩浆深部发源地之上。1213全球火山分布火山主要分布在地壳厚度薄、构造活动剧烈的地区。目前全世界死火山约有2 000余座，活火山850座。从总体看，它们的分布有一定的规律性。1环太平洋火山带呈环带状分布，太平洋东岸自南至北有安第斯山脉、中美、北美西部的科迪勒拉山脉、阿拉斯加；太平洋西岸自北而南有阿留申群岛、堪察加半岛、干岛群岛、日本群岛、中国的台湾岛、菲律宾群岛、印度尼西亚诸岛、新西兰、直到南极洲。1415环绕太平洋的火山形成所谓的“火链”，地质学家还称之为“安山岩线”(BarbaraWMurck等，1997)。许多世界上活动最强、爆炸最猛烈的火山都分布在环太平洋火山带上，如皮纳图博火山(菲律
8、宾)、Unzen火山和富士山(日本)、科拉克托和坦博拉(印度尼西亚)以及Spurr火山(美国阿拉斯加)。16地中海火山带呈东西带状分布，自西向东主要有伊比利亚半岛、意大利、希腊、土耳其、高加索、伊朗、喜马拉雅山，经孟加拉湾向东与环太平洋火山带西支交汇。著名的火山有公元79年喷发的意大利维苏威火山和1669年喷发的西西埃里特纳火山。173大西洋海底火山带 呈南北带状分布，北起格陵兰岛，经冰岛、亚速尔群岛、直至圣赫勒拿岛。该火山带火山活动较强烈，有活火山60座。4东非火山带 沿东非大裂谷呈南北带状分布，从尼亚萨兰湖，向北经坦葛尼喀湖至维多利亚湖。18(二)中国火山分布 到目前为止，中国已发现的火山
9、锥约660座其中绝大部分是第四纪死火山，近代还活动的火山很少。中国的火山分布也具有较明显的地带性。1东北环蒙古高原区域包括黑龙江、吉林、内蒙古和晋北等地，已发现的死火山锥数目较多，仅大同地区就有20余座。著名的火山有五大连池火山群等。2西南青藏高原区域 主要包括新疆南部昆仑山、西藏、云南等。著名的火山有云南腾冲火山群。 3东部环太平洋西岸区域北起长白山，经山东、河南、江苏、台湾、雷州半岛等地向南一直到海南岛，成为环太平洋火山链的一部分。19火山喷发的灾害效应与资源效应火山喷发对人类赖以生存的地球环境的影响可产生两种效应，即灾害效应和资源效应。从灾害角度讲，火山喷发可引起地震、海啸、火山碎屑流、
10、气候异常变化等灾害。大规模的火山喷发不仅造成巨大的经济损失，还可能使数以万计的人员伤亡。20在过去2000年中，由火山喷发而造成的死亡人数已有100多万人。几百年来，每个世纪都有约10万人丧生于火山喷发，经济损失约10亿美元(1991年价格)(Robert W D等人，1991)。按目前的价值计算，在20世纪的前80年里，火山喷发造成的损失估计达100亿美元(徐光宇等，1998)。表52列举了自公元1800年以来18次造成千人以上死亡的火山喷发事件。大规模的火山喷发还对人类赖以生存的自然环境造成不可估量的破坏和影响。目前，全球近110的人口生活在有潜在火山喷发危险的阴影之下，而世界上大部分最危
11、险的火山多处于人口稠密的发展中国家。21火山喷发灾害火山喷发灾害可分为原生灾害和次生灾害两种类型。但任何一次火山喷发都可能产生多重灾害。如1980年美国圣海伦斯火山(Mount StHelens)喷发时，产生了碎屑流、涌浪、气爆和尘粒等灾害。火山喷发的原生灾害与喷发物质的性质密切相关，如喷发酸性熔岩的火山主要以火山碎屑流、地震、喷发物降落、有毒气体逸散等灾害为主。次生灾害中，火山泥流、大气影响(振动波和放电)、酸雨、洪水、气候变化和地面变形等虽然比较普遍，但其破坏程度较低。就人员伤亡而言，海啸和因喷发引起的饥荒与疾病对人类造成的灾难非常巨大。22 (一)火山熔岩流灾害 大多数火山都产生一些熔岩
12、，但大规模的熔岩流是静火山的特征，如夏威夷的火山。熔岩流对人类的危害程度主要取决于熔岩流的规模、流速、火山口外壁斜坡坡度和熔岩流的粘滞性。熔岩流的规模越大、流速越快、火山斜坡坡度越陡、熔岩流流体的粘滞性越小，所造成的灾害就越严重。当它们是由裂缝中急剧喷发而不是从火山口中心喷发时，熔岩的流动性则取决于其化学组成，尤其是SiO2的含量。液态的熔岩具有很高的流动性，在陡峭的斜坡上低粘滞性的熔岩流能够以大约15ms的速率沿山坡向下流动。23242526(二)火山碎屑流灾害 大规模火山喷发期间沿火山侧面斜坡快速向下运动的炽热高速的火山碎屑物质流称为火山碎屑流，这是火山喷发最具毁灭性和最致命的形式。与缓慢
13、运动的熔岩流不同，炽热而快速运动的火山碎屑流可能使尚未来得及跑开的人群惨遭灭顶之灾。 火山碎屑流能量大、流速快，可从火山口流到100km外或更远的地方，流动速度可达700kmh以上。在相当短的时间内，火山碎屑流可摧毁火山口附近方圆几公里甚至上百公里范围内的森林、村庄、桥梁及建筑物等，使火山口附近居民的生命财产安全受到严重威胁。2728(三)火山喷发物降落造成的灾害大规模的火山喷发会使大量的火山碎屑(火山集块、火山角砾、火山弹)及火山灰抛向空中，当这些物质降落时就会掩埋、破坏地面建筑、森林及动植物，甚至危害人的生命。293031(四)火山地震灾害火山喷发往往伴随着地震。喷发之前常常出现局部地震，
14、它们可能是由于岩浆房膨胀造成岩体开裂和滑动而引起的。另外一种伴随火山喷发的地震活动是火山震动或称谐震动。它由近乎连续、低频、有节奏的地面运动组成。谐震动可能伴随岩浆的实际运动(如沸腾、对流和岩浆对岩浆房四壁的拖曳)。强烈的火山地震可导致房屋倒塌，危及人们的生命安全。1991年菲律宾皮纳图博火山喷发，曾引起四次较强烈的地震，导致火山周围地壳变形，建筑物遭到破坏。32(五)有毒气体逸散许多火山通过喷气孔或间歇喷泉在不同程度上连续喷发气体。虽然水蒸气是火山喷发的主要气体，但火山气体中也含有其他气体，其中大多数可能对人类、动物或植物有害。有些气体有毒，如一氧化碳(CO)；有些气体是酸性的，如盐酸(HC
15、l)、氢氟酸(HF)；有些情况下喷出的某些气体与水蒸气混合形成酸溶液，如硫酸(H2S04)。33(六)火山喷发对气候的影响由火山喷发引发的长期灾害类型是大气圈效应(或称气候效应)。火山喷发对全球气候变化起着重要的作用。气候效应主要是由于火山喷发期间火山灰和非常细的颗粒悬浮物质进入平流层而产生的。有些喷发柱的高度很大以至高空气流把火山碎屑物和富硫气体传送到全球各地。通过阻挡太阳光的入射能量，使太阳直接辐射显著减少，或使太阳光在空中的散射辐射增加，或者吸收太阳光以及热辐射，从总体上造成太阳总辐射减少，使大气透明度显著降低，致使地表温度在火山喷发后的相当一段时间(一般1-3年)内明显降低。这就是人们
16、通常所说的“阳伞效应”或“火山冬天”效应。34(七)火山滑坡与火山泥流 火山喷发时熔岩流的逸出和火山碎屑物质在边坡上积聚使火山斜坡荷载加重、坡度变陡而造成不稳，最终可能导致火山斜坡物质发生块体运动而成为灾害性事件。35火山喷发停息后的很长时间内火山碎屑都可能是危险的。雨水或山顶冰雪融水能够饱和软化堆积在陡峭火山斜坡上的火山碎屑，从而引发可怕的泥流。大量的崩塌堆积物进入河道，也可能导致泥流的发生。火山泥流和碎屑堆积物的崩塌是火山喷发后的常见特征，它们都可能造成毁灭性的后果。36滑坡及岩屑崩落是火山活动造成山坡失稳的普遍特征。这种现象尤其与英安岩浆的喷发有关。这种硅质岩浆相对来讲粘稠度高并溶解有较
17、多的气体成分。英安岩浆沿火山通道向上侵入时产生的侧压力可使山体发生破裂而形成许多裂缝，结果导致斜坡失稳而发生崩塌或滑坡。火山泥流主要指火山碎屑流及熔岩流在高速流动过程中，与水或积雪融合形成的高密度流体，其流速快，能量大，成分复杂，以紊流流动为主，是一种破坏力极大的流体，可毁坏其所流经地区的农作物、森林、桥梁及建筑物等，给人类社会造成极大的破坏。37任何类型的火山爆发都可能产生火山泥流，不管是爆炸性的还是流动性的火山熔岩流，都伴有大量的水体顺火山陡坡向下流动。这些水体来源于暴雨，有时是由于火山口湖的坍塌造成的。某些破坏性的事件还与冰雪的迅速融化密切相关。当火山碎屑流所产生的熔岩碎片降落到火山顶部
18、冰雪覆盖区时，融化的冰(雪)水混杂着火山灰、火山弹等以15ms乃至22ms的速率向山下倾泻。38(八)洪水 在山谷外的低洼地区，火山灰的堆积通常可导致河流洪水泛滥，尤其是在那些易遭受热带飓风和季雨的国家。火山碎屑物阻碍了降水的人渗，从而使地表水径流量剧增，同时火山碎屑物填充河谷又使河流降低了泄洪能力。洪水伴随火山喷发或先于火山喷发进而引发泥流的现象很常见。山顶火山口湖的破裂也可能引起洪水。在冰岛，埋在永久冰盖下面的火山使融化的水在地下积聚，最终以被称作冰爆的形式喷出大量的水而形成洪水。河流被熔岩流或火山泥流堵塞也可导致洪水发生。由此产生的侵蚀和沉积作用可能引起下游水道的长期破坏。在受火山影响的
19、河流系统中清除大规模火山碎屑喷发所形成的火山灰堆积往往需要几年的时间。39(九)海啸强烈的水下喷发可能产生巨大的海浪，这就是海啸。(十)饥荒和疾病火山喷发物降落常常掩盖农田、摧毁庄稼并进而引发饥荒。40火山喷发的资源效应同大多数自然灾害不同的是，火山喷发还为人类提供了一定的可以开发利用的资源。虽然我们更重视与火山活动有关的灾害，但实际上它对人类的好处要比危害大得多。撇开火山灰的肥沃成分不谈，它可以提供能源、建筑材料，促进旅游业的发展。如意大利、新西兰能源需求的13、10分别是由地热资源提供的。冰岛雷克雅未克居民的热水供应，几乎都是由地下热水提供的。玄武质熔岩是用途广泛的石材，火山地貌常常可以形
20、成重要的风景资源。许多国家公园都是以火山为中心的，如埃特纳、富士山等。此外，大气圈中的火山喷发物还可引起壮观的日落景象，如同太阳光线被空中颗粒和气溶胶折射时的美景。41火山活动还可形成对人类有用的矿床。金矿、银矿、铜矿等内生矿产均与火山活动有关，许多重要的宝玉石资源基本上都与火山作用有着直接或间接的联系，如与火山期后热液作用有关的欧泊、紫晶、玛瑙、鸡血石、寿山石等。天然硫矿床、石棉、硅藻土等非金属矿床也是火山活动的产物，火山灰、浮岩等是很好的建筑材料。坍塌的破火山口、富含SiO2的地下裂隙系统等对某些矿床的形成起着决定性的作用。火山下部岩浆房对循环的地下水加热是许多主要矿床建造的基本特征。火山
21、活动强烈地区通常也是温泉和矿泉密集分布的地区，中国的长白山、五大连池、内蒙古阿尔山、云南腾冲及台湾等地都是温泉集中地，五大连池药泉山一带矿泉水储量大、饮用和医疗价值很高。42火山活动的监测与预报火山活动的前兆现象火山活动常伴随着地下热异常过程、区域应力场变化和火山物质的迁移等，火山喷发之前必然在火山地区出现各种环境异常变化。在很大程度上，火山喷发预报，尤其是短期预报是根据物理异常的观测和指示大事件发生的先兆或警告信号来进行的。但是，并非所有这些现象在每一次火山喷发前都表现出来。43(一) 地震活动火山附近常常发生地震活动。然而，是地震触发火山喷发还是火山喷发引起地震，其机理还不十分清楚。 地震
22、活动性的监测是预报火山喷发最可靠的方法之一。对预测火山喷发而言，确定在当地背景值之上活动性的增强是至关重要的。这就要求有一份良好的地震记录仪的记录，尤其是多年连续的地震活动记录来监测火山活动。有证据表明，存在一种前兆地震特征，人们称之为“简谐振动”，这种振动可持续20分钟左右，反映了地面以频率0510HZ的颤动。这种振动与某种地球物理过程相关，局部小地震和有节奏的震动常常在大喷发之前达到极点。44(二)地面变形地下深处的岩浆涌向地表时可能导致地面发生变形，特别是大的火山喷发之前常出现地面形态和标高的改变，如鼓胀、突起和穹窿等。因此，地面变形有时是预测爆炸式火山喷发的可靠依据。1980年美国圣海
23、伦斯火山喷发之前，人们用肉眼就能观察到地面形态的改变，但这是很少见的例子。大多数情况下，地面变形需要利用精密的仪器进行测量，如倾斜仪、光电测距仪和电子测距仪等。45 (三)地面热辐射变化随着岩浆的不断上涌，地表温度可能逐渐增高。但也有不少火山喷发并没有明显的温度场变化。热泉和蒸气的温度虽然能够很容易地监测到，但它们只是间接地反映了地下的变化。而且，与较大原地热流相关的地表温度的微小上升可能会被大气降水的影响所淹没。如果地壳浅部物质的热传导性较低而使岩浆热能的传递发生“滞后”时也会延误喷发。然而，火山口湖湖水、火山附近井水的热变化具有较好的指示意义。46(四)地球化学场变化火山喷发之前从喷气孔中
24、喷射出来的气体有时会发生成分变化。如盐酸(HCl)和二氧化硫(S02)的比例相对于水蒸气的比例有上升的趋势。就像水温变化一样，气体成分的改变并不完全可靠，但它们可能对即将发生的事件提供一种辅助性证据。光谱对比分析技术能够测量紫外光吸收强度并用来监测S02释放量。 然而，利用初期喷发出来的气体成分变化来解释并预报火山喷发是一项难度很大的工作。气体样本在短时间、近距离内就可能有明显的变化。47火山活动监测系统的火山监测工作始于20世纪初，1912年夏威夷火山观测台(VHO)在基拉韦厄破火山口北缘建立。目前，美国、日本、意大利、法国、英国等火山活动多的国家都建立于较为系统的火山监测站。完好的火山监测
25、记录表明，绝大部分火山喷发之前或喷发期间都可测量到地球物理场或地球化学场的变化。火山监控可以提供预报喷发的基本资料，而长期预测则主要以火山喷发的长期记录为依据。目前在火山的地球物理和地球化学监测中，地震和地形变是最广泛使用的常规监测方法。其他地球物理方法有地磁、地电、重力、遥感和热辐射等。通过多种手段的综合监测和系统分析对于预测火山喷发具有重要的意义。48(一)地震定位地震和火山喷发均能够产生地震波，而某些类型的地震波(S波)不能在液体中传播。科学家们利用这一事实来研究火山下面岩浆的分布。(二)地形变测量地形变测量被认为是仅次于地震监测的最重要的地球物理方法。利用计算机进行数据收集和分析处理，
26、地形变连续监测的精度已得到提高。49(三)地电测量地球具有天然的弱电场，下部岩浆体的变化可能引起岩石电阻率的改变。(四)地磁观测岩石中的矿物有的具有天然磁性，磁铁矿是最常见的一种。如果磁铁矿被加热到它的居里点(575C)以上，其磁场强度将会突然降低。而岩石的熔融温度在8001200C之间。如果岩浆体运移到岩石附近，岩石很可能被加热到它的居里点以上，岩石磁场强度也会降低。利用这种热磁效应以及压磁效应而导致的地磁异常变化可进行火山活动的监测。50(五)地球化学方法 利用地球化学方法来测量火山的气体释放和温度变化也被广泛用于火山活动监测。地球化学方法测量和研究的对象有火山挥发物、地下水和土壤中各种气
27、体成分和含量、气溶胶、地下水和喷气孔中的放射性氡气等。51火山喷发预报 火山喷发预报的许多判别因素在火山监测过程中就已经被确定下来了。监测对预报有两方面的好处：(1)使科学家们能够得知岩浆在火山“管道”系统中的分布和运动；(2)能够及时探测前兆并确认异常现象，这些异常前兆现象表征了火山内部活动的事件与过程。在绝大多数情况下，没有一种单一的异常前兆足以精确预报喷发。然而，把多种物理的和化学的异常现象综合到一起就可能形成比较全面而清晰的指示标志来预报即将发生的喷发事件。52 确认高风险火山是预报喷发的基础，但这并不能保证完全避免灾害。除了辨别活火山、休眠火山和死火山外，还必须研究火山的活动历史：(
28、1)确定火山历史上的喷发样式，这对预报活动类型和喷发可能影响的范围是十分重要的；(2)确定火山喷发的周期，它是准确预报喷发时间的关键。某些火山表现出一定活动周期，另一些火山则没有周期性或周期性很不明显。因此，目前尚没有一套完善的理论和方法来预报火山喷发，对于不能完全确定的火山喷发，有时还会出现预报失误。53减轻火山灾害的对策有效地减轻火山灾害必须建立在长期而深入的火山(活动和不活动火山)研究之上。减轻火山灾害的对策主要包括识别高危险性火山、火山喷发灾害评估、火山监测和喷发预报、土地利用规划、工程措施和火山应急管理等六个方面。54危险性火山的识别与评价全球大部分活火山位于人口密集的发展中国家，科
29、学家们只对其中的一小部分进行了研究。由于受人力、物力和财力的限制，识别高危险性火山并优先加以研究是十分必要的。确定高危险性火山应考虑的因素包括火山喷发的特征、历史记录、已知的地形变和地震事件、喷发物的特征、火山附近的人口密度、历史上火山灾难的死亡人数等。火山灾害的评价包括利用识别高危险性火山的资料，同时考虑喷发物类型及特征和分布规律等方面的信息，以重建火山过去的喷发行为来评价未来喷发的潜在危害。55 火山灾害评价的可靠性取决于地质资料的质量和丰富程度以及所用资料的完整性，时间序列越长，所得评价结果越可靠。作为灾害评价组成部分的灾害分带图以概括的方式描绘出供土地规划者、决策者和科学家容易利用的信
30、息。目前，科学家们在某些高危险性火山地区开展了火山灾害评价和分区制图工作，为预报火山喷发、减轻火山灾害损失提供了详实、可靠的资料(徐光宇等，1998)。56火山地区土地利用规划 土地利用规划在减灾中扮演着重要的角色。通过对火山活动情况的长期观测及区域地质条件和地形地貌的分析研究，划分出火山灾害危险区并提出限制性开发的措施是避免火山灾害的有效途径。以往的火山喷发事件需要精确的地质测年技术，如14C法、树木年轮法、地衣测年法和热释光法等。火山灾害图能够使人们得知过去的喷发事件所影响到的范围，它是土地利用规划的基础性图件。57与工程有关的减灾对策火山喷发是不可控制的，但采用工程措施可以减轻、缓和灾害
31、的影响。目前，大部分的工程对策与减轻火山碎屑流流动过程引起的灾害有关。改变熔岩流方向以减轻火山灾害的方法比其他工程措施更受青睐。除此之外，就是增强建筑物的抗灾能力。58(一)阻隔熔岩流和火山泥流1阻隔熔岩流 熔岩流流动速度相对较慢，人们通过实施某种工程措施能够改变其流动方向或阻止其向前流动。阻挡或转移熔岩流流动的方法主要有爆破法、筑堤法和冷却法。(1)爆破法爆破法可在下列情形下使用： 田爆破熔岩流的侧缘使其产生一个“决口”而形成支流，引导方向来减少主流前锋的物质，从而控制熔岩流向某一居民点的流动。部分熔岩流流向另一个圆爆破火山口的火山锥，使液态熔岩向四周扩散而不能汇聚成股状熔岩流，这种方法显然
32、具有很大的冒险性。59(2)筑堤法筑堤法就是人工设置障碍物，促使熔岩流转向来保护那些更具价值的财产。这种方法要求具有适宜的地形地貌条件；障碍物必须由具有较强的抗高温、抗冲击性能的材料建成。该方法适合于粘度低、冲撞力较小的熔岩流。60 (3)喷水冷却法 喷水冷却法在1960年夏威夷的基拉韦厄(Kilauea)火山喷发时首次采用。1973年冰岛黑迈(Heimaey)的埃尔德费尔(Eldfell)火山喷发时，当地居民为保护维斯曼城也采用了这种方法。据估计，1立方米的水在完全转化为水蒸气时能把07立方米的熔岩由1100度冷却到100度。水泵把大量的海水抽送到熔岩流的前锋，有效地冷却了每天涌来的的熔岩。
33、喷水过后，前面的熔岩慢慢冷却成20m高的固体墙。这种办法虽然代价昂贵，持续了150天，但收效显著。612阻隔火山泥流对于火山泥流，同样可以采用类似的方法来减轻损失，但这些方法只适用于能够事先确定火山泥流流动途径的地区，对于局限在河谷中破坏性强的干流则不适用。在印度尼西亚的某些村镇筑起了土石堆来暂时阻挡火山泥流以便人们有足够的时间到达高处的安全地带躲避灾难。但是，这种措施仍需要有效的应急预警组织系统与之相配合。减轻火山泥流灾害的另一措施就是切断火山泥流的水体来源，而火山湖是形成火山泥流最大、最常见的供水水源。62(二)增强建筑物抗灾能力从空中落下的火山碎屑物可能导致强度不高的建筑物坍塌，从而造成
34、人员伤亡和财产损失。失。特别是对平顶房屋而言，密度高达1tm的湿火山灰使爆炸式火山周围危险区内的建筑物绝大多数遭受破坏。1991年菲律宾皮纳图博火山喷发后，距火山25km的安赫莱斯城降落的火山灰厚度达810cm。这座有28万人的城市中，近10的房屋屋顶坍塌。增强建筑物抵抗能力的惟一方法就是制定房屋结构设计和屋顶建筑材料的规范，对现有建筑进行加固改造，新建建筑物优先选择强度高、坡度大的屋顶结构。63火山应急管理 火山灾害应急管理在应付火山灾害危机中起着关键的作用。但目前这一减轻火山灾害的重要措施还未引起足够重视。这是由于相对于人类寿命而言，火山喷发的频度比其他地质灾害相对低得多。 某些火山从开始
35、出现异常前兆现象到大爆发要持续几个月甚至更长的时间，另外一些火山则仅有几个小时。因此，为了保障危险区人员的生命安全，让他们事先熟悉撤离路线和可以避难的藏身之处是至关重要的。在某种程度上，撤离方向具有一定的灵活性，它决定于爆发规模、熔岩流动方式、喷发时的主导风向等因素。64用于撤离的道路必须保障畅通，特别是在人口密度大的地区更是如此。然而，一些道路会因地震引起的地面塌陷而被阻断；坡度较大的公路可能因细粒火山灰降落出现车轮打滑现象，在制定撤离路线时必须考虑到这些因素。对于躲在避难场所的人们，则需要提供食物、饮水、帐篷、医疗和卫生保健等项服务。由于火山灰使空气质量极度恶化，患呼吸道疾病的人数剧增，必
36、须保证足够的药品供应。65灾后援助与重建灾后援助对于遭受火山灾害的人们来讲也是非常重要的。火山活动的特征之一是持续时间长，喷发可能在几个月的时间内重复进行。这就意味着火山灾民需要较长时间的援助，重建家园的工作也不可避免地拖延很长时间。如印度尼西亚伽伦甘哥火山在连续6个月的时间内喷发了29次。在最初的3个月，政府对灾民的援助显得混乱而无计划，在印度尼西亚红十字会制订了完善的食品援助计划后，援助工作才进行得比较成功。对于遭受火山灾难的人们来说，重建家园更是一项艰苦而长期的工作。降落到城市区内的火山碎屑物必须清除；市区内园林和绿地的植物需要重新移植；降落到农田的火山碎屑物因范围广阔而无法清除，只能等若干年后火山物质风化成壤后再重新耕作。66
