震才实学|1604年福建泉州以东海域强震探析
震才实学|1604年福建泉州以东海域强震探析
1604年福建泉州海域发生了一场震级高达7.5级的强烈地震,这场地震不仅给泉州古城带来了严重的破坏,也留下了宝贵的历史记录和科学启示。本文将从地震的基本情况、灾害影响、砂土液化现象,以及开元寺双塔的抗震设计等多个维度,深入探讨这场地震的历史意义和科学价值。
地震概览:历史长河中的泉州震响
公元1604年,大明万历三十二年的冬天,福建泉州以东海域正悄然酝酿着一场前所未有的灾难。12月29日的黄昏时分,潜藏在海底的巨大能量骤然爆发,带来震级高达七又二分之一级的强震,撼动了东南沿海多地,留下不可磨灭的历史印记。
据多篇史料记载:
清道光版《晋江县志·卷七十四·祥异志》记载:“(万历)三十二年十一月初八日地震,初九夜大震,自东北向西南。是夜连震十余次,山石海水皆动,地裂数处,郡城尤甚。开元东镇国塔第一层尖石坠,第二、第三层扶阑因之并碎。城内外庐舍倾圮。覆舟甚多。田地皆裂,并冒黑砂还带硫磺臭昧,池水亦因地裂而干涸。”
清乾隆版《泉州府志》记载:“(万历)三十二年十一月初八日地震,初九日大震,山石海水皆动,地裂数处,城内外庐舍倾圮,覆舟甚多。”“漳浦南门外的田陷一穴,宽五丈余,深约二丈,水涌出中有黑砂泥。”
位于震源附近的泉州古城及邻区遭受了严重破坏,城内外楼房店铺倾倒无数,开元寺和洛阳桥也均有受损,多处出现地裂缝,在清源山,裂开的地缝中还涌出砂、水,气若硫磺,池水亦因地裂而干涸,景象惨烈无比。这场地震波及范围广泛,最远距震中达220公里,有感范围更达千里之外,安徽、江苏、上海、湖北、湖南、广东和广西等省区的124个县均有记载,足见其威力之巨。
灾害深重:砂土液化加剧古城伤痕
地震引发的砂土液化现象,是泉州古城遭受重创的重要原因之一。具体表现为饱和砂土在地震波冲击下,颗粒间的孔隙水压力骤增,导致有效应力锐减,使砂土失去原有的承载力和抗剪强度,产生类似液体的流动性。在此次地震中,大量饱含水分的砂土在地震波的作用下发生了液化,导致地基失稳,建筑物和道路纷纷塌陷。史料中提及的地裂缝纵横、硫磺味弥漫的奇观,正是砂土液化后地表剧烈变形的直接反映。
此外,砂土液化还导致了海水的倒灌和地下水的涌出,进一步加剧了灾情。海水倒灌不仅破坏了沿海地区的生态环境,还使得许多盐田和农田变成了盐碱地,严重影响了当地的农业生产。而地下水的涌出,则使得城市排水系统瘫痪,加剧了洪涝灾害的发生。
这场地震对泉州城市的发展产生了深远的影响。泉州,这座曾经作为东南沿海的重要通商口岸,因其得天独厚的地理位置和繁荣的商业贸易而享誉中外。然而,此次地震却使泉州城市基础设施遭受了严重破坏,商业贸易也因此陷入了停滞。许多商人选择离开泉州,这使得泉州的商业地位逐渐下降,与此同时,地震对泉州港的设施和航道也造成不小影响,进一步削弱了其作为贸易港口的地位,一时不见往日繁华。
古塔屹立:开元双塔凝聚抗震智慧
在地震的肆虐中,虽有部分结构受损,但开元寺的镇国塔(东塔)与仁寿塔(西塔)却奇迹般屹立不倒,成为泉州古城中的坚韧象征。这两座高达近50米的宋代石塔,以其独特的“双筒”结构与辐辏梁设计,展现了古代匠人在建筑抗震领域的卓越智慧。
双塔内部设有石筒,与塔壁之间以八条大石梁相连,形成辐辏状结构。这种设计不仅增强了塔身的稳定性,还使得塔身在地震时能够如弹簧般弹性变形,从而吸收和分散地震能量。同时,塔梁支座采用仿木石斗拱,层层托出,既缩小了上部石梁的跨度,又满足了刚性角的要求,提高了结构的抗震性能。
此外,八角圆柱的设置与花岗岩材质的选用,也是开元寺双塔抗震性能卓越的重要原因。八角圆柱的设置,使得塔身在地震时能够以多个受力点的形态,分散地震力,减少塔身的损伤。而花岗岩作为一种质地坚硬、密度大、抗压强度高的石材,能够有效抵抗地震波的冲击,保证塔身的耐久性。
开元寺双塔的抗震设计,不仅体现了古代匠人对地震灾害的深刻认识,也为我们今天的建筑抗震设计提供了宝贵的经验和启示。在现代建筑中,我们可以借鉴开元寺双塔的抗震智慧,采用更加科学、合理的结构设计和材料选择,提高建筑物的抗震性能,减少地震灾害对人类社会的影响。
结语:历史启示指引科学探索
1604年泉州大震之后,虽给这座古城留下了难以磨灭的灾难印记,也凝聚了防震减灾的宝贵经验。泉州开始注重城市防灾减灾体系的建设,加强对城市基础设施的维护和管理,不断提升抵御自然灾害的能力。同时,泉州也逐渐从单一的商业城市向多元化城市发展,加强了农业、手工业和文化等多领域的繁荣发展,使城市逐渐恢复了生机和活力。
历史的长河悠悠流淌,教训与启示却日久弥新。让我们从这段历史中汲取智慧与力量,通过广泛而深入的科普教育,不断探索科学的防震减灾之道,提升公众对地震灾害的认识水平,帮助他们了解地震的成因、预警机制以及应对措施,不断加强防震减灾意识的培养和自救互救技能的训练,从而在地震来临时能够做出更为理智和有效的反应,以科学的态度与行动,共同应对自然灾害的挑战,以更加坚定的步伐迈向更加安全、更加美好的未来。
参考文献:
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