土木工程灾害及防御论文

我国防灾减灾科技应用与建设的现状、问题及建议 我国地域辽阔，天气变化万千，洪水、飓风、龙卷风、地震等不可抗性灾难频发，此次汶川特大地震给人民的生命和财产造成巨大的伤害。近50年来，我国每年由地震、地质、旱涝、海洋、疫病等自然灾害造成的直接经济损失约占国民生产总值的4%自然灾害已经成为影响我国经济发展和社会安全的重要因素，依靠科技进步，提高我国防灾减灾的综合能力已成为当务之急。 一、我国防灾减灾科技应用与建设的现状 我国目前已建立起了较为完善、广为覆盖的气象、海洋、地震、水文、森林火灾和病虫害等地面监测和观测网，建立了气象卫星、海洋卫星、陆地卫星系列，并正在建设减灾小卫星星座系统。在气象监测预报方面，建成了较先进的由地面气象观测站、太空站、各类天气雷达及气象卫星组成的大气探测系统，建立了气象卫星资料接收处理系统、现代化的气象通信系统和中期数值预报业务系统。全国已形成了由国家、区域、省、地、县五级分工合理、有机结合、逐级指导的基本气象信息加工分析预测体系。为了监测江河洪水，国家组建了由数目众多的水文站、水位站、雨量站等组成的水文监测网，建立了七大江河地区洪涝灾害易发区警戒水域遥感数据库，将遥感技术在“八五”期间应用于洪灾监测。大江大河防汛抗旱工程技术有了长足的进步，有些领域已经达到世界先进水平。另外，利用现代科技积极开展小流域综合治理工作，如农区人工增雨、人工防雹、滴灌工程等，这些技术措施在一定程度上对防灾减灾发生了非常积极的作用。在地震监测和抗震方面，组建了400多个地震观测台站，“十五”期间进行了数字化改造，由48个国家级数字测震台站组成的国家数字测震台网和由300多个区域数字测震台站组成的20个区域数字测震台网以及若干个流动数字测震台网、数字强震台网构成了中国数字测震系统，建立了大震警报系统和地震前兆观测系统，形成了比较完整的监测预报系统，编制了全国地震烈度区划图和震害预测图，确定了52个城市作为国家重点防震城市，对全国地震烈度6度以上地区的工程建筑，实施综合性震害防御，对城市和大中型工矿企业的新建工程进行了抗震设防，完成了多条铁路干线、主要输油管线和多座骨干电厂、大型炼油厂，一批重点骨干钢铁企业和超大型乙烯工程以及大型水库的抗震加固。在地质灾害防治方面，加强了对滑坡、泥石流、崩塌以及地面沉降、地面塌陷、地裂等地质灾害的勘查防治工作，采取了包括工程防御体系、生物水保防御体系、管理防护体系，社会管理体系和预测及报警体系在内的综合防御体系，并取得了一定的效果，同时把生态建设与防灾减灾相结合，实施封山育林、退耕还林、退田还湖、退田还草和修建水利工程等一系列措施，极大地防止和减轻了地质灾害的危害和损失。全国已建立了25片国家级水土流失重点治理区，实施了七大流域水土保持工程，在一万多条水土流失严重的小流域，开展了山水田林综合治理。先后确立了包括“三北”防护林、长江中上游防护林、沿海防护林、平原农田防护林、淮河太湖流域防护林、珠江流域防护林、辽河流域防护林、黄河中游防护林和太行山绿化工程、防治沙漠化工程的十大林业生态工程。此外，还发射了“资源一号”、“资源二号”卫星，广泛应用于资源勘查、防灾减灾、地质灾害监测和科学试验等领域。 二、我国防灾减灾科技应用与建设存在的主要问题 管理缺乏综合协调 长期以来，我国的灾害管理体制基本是以单一灾种为主、分部门管理的模式，各涉灾管理部门自成系统，各自为战。由于没有常设的综合管理机构，各灾种之间缺乏统一协调，部门之间缺乏沟通、联动，造成了许多弊端，如缺乏综合系统的法规、技术体系政策与全局的防灾减灾科技发展规划；缺少系统的、连续的防灾减灾思想指导，不利于部门之间协调；缺少综合性的防灾减灾应急处置技术系统；缺少专门为灾害救援的综合型救援专家、技术型队伍；没有形成相对完善的防灾减灾科学技术体系；信息公开和交流渠道不顺畅；资源、信息不能共享；科学决策评估支持系统与财政金融保障制度尚未建立等等，直接影响防灾减灾实效。 投入不足 资金渠道单一 全国每年投入到防灾减灾科技研发和应用的经费十分有限，在防灾减灾基础设施建设、科研设备购置、防灾工程建设、防灾减灾基础研究和先进技术推广应用等多方面投入不足。主要是因为我国防灾减灾科研基本依赖于财政拨款，资金来源渠道单一。由于防灾减灾科研具有的社会效益远远大于近期经济效益，很难吸引企业资金和社会资金主动投入，造成防灾减灾科技发展和技术推广滞后。另外，缺少科研成果推广的中间环节与适合防灾减灾工作规律的运行机制，防灾减灾科研成果的转化率低，一些防灾减灾科研成果的推广应用率不足10%，严重影响了全国防灾减灾工作的深入进行，影响了全国防灾减灾工作水平的进一步提高。 科技资源尚待优化配置 我国防灾减灾科技资源主要集中在气象、地震、地质、环保等领域，由于缺乏宏观协调管理及传统的条块分割现状，一方面各领域主要关注本领域的防灾减灾科技发展，研发工作主要局限于解决本领域存在的技术问题，在不同灾种以及防灾减灾的不同环节中，科技资源没有得到合理配置，科技开发与应用水平发展很不平衡，在基础地理信息、救灾设备和队伍建设方面低水平重复建设严重。另一方面，仪器、设备、资料、数据等都由部门、单位甚至个人所有，不能实现资源共享共用，资源条件不能系统整合形成高效、共享的社会化服务体系，无法形成合力和整体创新优势。 防灾减灾科技发展缓慢 一是在不同灾种以及防灾减灾的不同环节中，科技发展与应用水平很不平衡；二是各灾种的应急研究和操作水平差别较大，低水平重复研究较多；三是技术手段和装备落后，监测能力不强，短期预测预报能力还较低；四是缺乏各类灾害的科学评估模型和方法，灾害信息共享应用和评估的技术急需完善；五是对一些重大灾害的认识与防治技术，长期徘徊不前；六是现有科研结合国情实际不够密切，科技整体支撑能力有待提高等。 防灾减灾高水平科技人才匮乏 我国防灾减灾科技人才主要集中在专业管理部门和科研机构中，基层防灾减灾机构普遍缺少技术应用人才，与我国防灾减灾工作重点结合不密切，特别缺乏防灾减灾领域的高层次、高水平的学术技术带头人和工程技术应用人才。另外，研究经费、待遇等方面条件较差，影响我国防灾减灾科技人才队伍的稳定与发展。 科普宣教力度不够 缺乏统一的防灾减灾科普规划，没有固定的防灾减灾科普教育基地，也缺乏经常性的防灾减灾科普宣传活动，使防灾减灾科普缺乏系统性、连续性，致使我国社会公众防灾减灾知识、防灾减灾意识的科普教育水平较低，全社会对生态环境保护的意识较差，最终影响我三、我国防灾减灾科技支撑的对策建议 建立统一综合的防灾减灾组织保障体系 设置统一的具有危机管理性质的防灾减灾综合管理机构，负责对全国防灾减灾工作的大政方针做出决策，逐步实现从部门为主的单一灾种管理体制向政府和部门联动、条块结合的综合应急管理体制转变。 加强科技主管部门与涉灾管理部门的协同，形成跨部门、跨地区、跨学科、多层次、分布式的协同管理职能和机制。 成立集合各灾种、各专业及相关管理部门专家的顾问团体；建立防灾减灾决策的专家咨询系统，为政府防灾减灾决策提供智力支撑。 完善防灾减灾科技进步政策与创新机制 制定科技支撑防灾减灾办法与政策，增加科技投入，在科学研究、技术开发、科技基础设施建设、科技人才培养选拔等方面给予支持；将防灾减灾科普知识纳入国民素质教育体系和工作计划，提高全民防灾减灾意识和能力，在大中小各级学校教育中适当引入防灾减灾课程及读物。 建立高效、合理的防灾减灾科技创新资源配置机制、科技投入机制、成果转化机制、政策激励机制与人才培养机制；加强基础科学和应用科学研究，开展关键技术、共性技术联合攻关；加快科技成果在防灾减灾领域的推广应用。 多渠道增加对防灾减灾的科技投入 将防灾减灾发展所需投入纳入每年科技经费预算，按照一定的使用比例，支持研究开发工作、科技基础设施建设、改善技术装备、参加国际交流等。并使防灾减灾科技投入的增长幅度不低于科技经费增长的总体水平。 建立社会防灾减灾基金，吸收企业、社会团体、公民及海外人士对防灾减灾的捐赠，按比例将部分基金用于科技投入。 用给予引导资金的方式，促进地方政府增加防灾减灾科技投入，引导技术开发机构与企业投资防灾减灾技术与产品的研发和产业化。 促进防灾减灾科技资源共享平台的建设 借助全国科技基础条件平台的建设，通过制定统一的标准和规范，整合全国各灾害管理部门的分类灾害信息资源，全天候运转监测网；以网络技术为纽带，积极推广应用地理信息系统（GIS）、遥控系统（RS）、全球卫星定位系统（GPS）技术，建设覆盖至全国各乡村的主要灾害实时监测预警系统；充分应用数字化技术及网络技术，综合集成防灾减灾各单位上报的灾情信息，构建包括灾害应急响应、灾害信息分析、灾害救援决策、救援信息反馈等在内的防灾减灾技术及信息资源平台。 加强防灾减灾科技能力与科技队伍建设 通过科研体制改革和现代院所制度建设，进行课题制、首席专家负责制和科研经费预算等防灾减灾科技机构科研管理制度建设；鼓励科研与地方防灾减灾需要紧密结合，开展自然灾害综合研究和治理；鼓励科研机构与企业联合研发防灾减灾技术和装备，实现产业化；与管理部门合作，尝试推广先进的防灾减灾技术和管理方法，探索区域防灾减灾综合管理模式；参与重点防灾减灾工程建设、基础设施建设、试验示范区建设。 在培养选拔高层次人才的基础上，大力培训一线工作的防灾减灾技术人员及管理人员，改善基层技术人员的工作生活条件；通过科研项目、激励措施、分配制度、考核选拔等吸引和稳定人才队伍，培育有竞争力的研究群体，加强创新团队建设；培养防灾减灾后备人才，逐步在我国高校中开办防灾减灾专业教育。 加强国内外防灾减灾科技交流与合作 鼓励防灾减灾科研机构、管理部门开展国内外交流合作，获得先进的应用技术及管理经验，追踪最新技术。在跨国、跨区域的防灾减灾工程建设中，政府应积极协调，为项目实施提供帮助和保障。

灾害的损失是非常严重的，全球每年因各类灾害带来的损失高达数千万亿美元。在2005年8月底，卡特里娜飓风袭击美国南部，有媒体报道的亏损为$ 200 000 000 000。后来美国总统乔治•W•布什反复向国会寻求更多的救助资金分配，预计最终将增加至2000亿美元。 灾害损失占国民经济的比重也是很重的。因为地域和发展的程度不同，在美国约06％，日本08％，而中国还没有权威的统计数据，根据上述2003年亏损280亿美元国内生产总值11万亿美元中，约为5％。相对于发达国家，我们的灾害损失是巨大的。防灾减灾的任务是在世界，特别是中国需要给予高度重视。 一、灾难的定义和分类 1灾难的定义 世界卫生组织中灾难的定义为：任何可以导致破坏设施，严重的经济损失，人员伤亡，健康状况恶化的事件。如果事件的规模已经超过了社区的能力，不得不寻求向社区外专业救助团队协助的事件，都可成为灾难。”两个定义包含了两个基本概念：①遭到严重破坏，并带来巨大的损失事件;②此事件已经超出了社区本身的能力。后者还强调“灾害是自然发生或人为制造”的概念。 2灾害的分类 灾害可以分为自然灾害和人为灾害两种灾害。如：地质灾害（地震，火山爆发，地下气体，海啸），地貌灾害（泥石流，山体滑坡，泥石流，荒漠化，水土流失），气象灾害（暴风雨，洪水，热带气旋，冰雹，雷击，龙卷风，干旱，低温冷害），生物灾害（病虫害，有害动物），天文的灾害（近地天体撞击，异常的太阳活动和宇宙射线），这些都是自然灾害。生态灾害（天然资源枯竭，环境污染，人口过剩），工程经济灾害（工程塌方，爆炸，有毒有害物质的失控），社会生活灾害（火灾，战争，社会暴力和骚乱，恐怖袭击），均属人为灾害。 二、灾害的属性和全球性的严重性 1灾害的属性 在原始世界的整个系统中，灾害几乎是与生俱来的。从宇宙诞生之日起，就伴随着灾害，可以说，“只要有物质运动和物质循环，它必有灾害”。 灾害具有以下七个属性： ①普遍性和永恒性。表现为灾种、性质、时间地点它遍及宇宙且与宇宙同在； ②多样性和差异性。表现为复杂的，模糊的，产地不同，严重程度不同； ③全球性和区域性。总体而言是全球的，不同地区有不同程度的灾害； ④随机性与预测的困难性。灾害的时间，地点，强度，范围是随机的。所有的随机事件，预测都有一定的难度，如地震，但随着人类社会的进步，其预测的准确度将随着现代化的设备预报更准确； ⑤灾害突发性和缓慢性。地震，火山爆发等突发，荒漠化，土壤侵蚀等则是缓慢的； ⑥迁移性、滞后性与重现性。相互联系和相关的灾害，暴雨引发洪水继而引发溃坝和瘟疫，大雨引发洪水等等； ⑦人为性和可预防性。人为灾害，都表现出一种有意识和主动的灾害，如恐怖主义，另一个显示了人类认识的局限性和滞后所造成的被动，随着社会的发展，如生态失衡，核泄漏，交通事故，瓦斯爆炸，这些灾害在一定程度上是可以预防的，但不可避免的； 承认和正确地对待灾害的七个属性是非常重要的，它在本质上是一种认识论和世界观在哲学层面上的问题。如果你承认，世界是物质的，物质是移动的，这将不可避免地要承认灾害的普遍性和永恒性。 三、高度重视土木工程防灾减灾的重要性 1、土木工程属性 （1）保护性 从土木工程的发展演变的历史可以看出从一开始就作为抵御自然灾害的诞生，人类最早的防水，御兽构巢，建造洞穴，这可能是最古老的住宅建筑。为攻击，防御邻近的部落，开始筑城挖战壕，这种保护的概念到现代的兵器时代就变为地下防护工程。保护性也体现在现代土木工程的开发和利用的新技术中，如核电厂的运营过程中，还体现在，它肯定是一个沉重的以混凝土为主要反应器的放于体，以及巨大而坚固的遏制反应器外围，它们是抗核泄漏。 （2）提前性 所有设施的保护功能，几乎可以肯定是提前的防御的。古长城，现代防空工事，一个现代化的核遏制体系，这是一种预计可能发生某种灾害或一些无法预计的灾害的人为的实现的提前采取措施的体系，以防止这样的灾害再次发生。所以提前性是土木工程这个学科和行业天生的，是土木工程的一个重要的属性。 （3）基础性 承认土木工程的防护性和超前性就必然承认它的基础性。土木工程基础性还体现在它的投资，建设周期长。被视为基础建设项目的几乎都投入了大量资金，几年甚至十几年。土木工程不仅是建设周期长，而且更重要的是，服务周期长，这些就进一步突出了其基础性。综上上面我们可以毫不夸张地说，土木工程的基础性是任何行业无法比拟的。 （4）普遍性 一个学科和行业的普遍性是指国民经济中其他学科和行业的发展对它的依赖和需求程度，如果这种需求是不可或缺的，就可以说这个学科和行业具有较强的普遍性。土木工程的普遍性出于社会各界的对它的依赖，无论多么先进的发展的社会各界的，都和土木工程是分不开的。这种依赖性铸就了土木工程的普遍性。 （5）耐久性 具有防护性、超前性、基础性以及普遍性的学科和行业一定是恒久的。事实上，有关土木工程的持久性，从长期的服务周期得到某种直观的答案，而无需从哲学的角度去探索。 2、土木工程在防灾减灾中的极端重要性， 世界每天都可能发生大小的火灾，地震，火山爆发和海啸等，这些现象已经显示出它的随机性。这种随机性是在灾害中这个运动模式所固有的。土木工程属性决定了它是在防灾减灾的极端重要性，任何学科都无法比拟的。 当然，这丝毫并不意味着在被动减灾的救助中土木工程是无所作为的，恰恰相反，大量的灾后救助仍然离不开土木工程。例如北京的火灾，发生在20世纪50年代，据统计，北京消防20世纪70年代以来，平均每年约700起， 20世纪80年代达到3690起，在20世纪90年代平均5000起以上。进入21世纪，平均每年超过9000起。由火灾造成的经济损失也增加了好几倍，已经超过5000万美元。在1997年的时候，城市火灾的亏损额高达31亿元，是20世纪90年代的高峰期，1999年损失平稳些，超过3000万。火灾事故的频率高且易发生在市区，造成的影响是巨大的。因此，在规划和建设中除了那些优先考虑的如防火墙，火场逃生，防火门等，还是应考虑在发生火灾时，必须首先确保有消防局的紧急援助。当然，这些不同于大型土木工程建设工作是长期担任施工的，也不需要精心设计和施工，但它属于土木工程的范畴。 结语： 土木工程在防灾减灾中发挥极其重要的作用，它的超前性和积极主动性是任何一个学科和行业无法比拟的。这也是国务院学位委员会把防灾减灾这个二级学科列在土木工程这个一级学科之下的原因。从哲学意义上来说，世界是物质的，物质是运动的，灾害是不可避免的，所以我们说，灾害是永恒的，土木工程作为防灾减灾的重要手段是永恒的。

我国是世界上自然灾害类型多，主要灾害种类有地震、火灾、洪灾、地质灾害、风灾、雷电等。随着城市化的迅速发展，城市噪声、疾病、工业事故、交通事故、建设性破坏等城市灾害也有加重的趋势，且还会不断出现新的灾害源。　　如超高层建筑、大型公共建筑、地下空间利用、天然气生产和使用、核技术利用中存在的致灾隐患等。可以说，我国防灾减灾的任务非常艰巨。　　防灾减灾与土木工程有着密切的关系。灾害之所以造成人员伤亡和财产损失，大多与土木工程的破坏有关。因此，土木工程师对防灾减灾负有重大责任。　　一、土木工程中的灾害及其分类土木工程中的灾害主要分为自然灾害和社会灾害　　自然灾害是自然界中物质变化、运动造成的损害。例如，强烈的地震，可使上百万人口的一座城市在顷刻之间化为废墟；滂沱暴雨泛滥成灾，可摧毁农田、村庄，使成千上万居民流离失所；严重干旱可使田地龟裂、禾苗枯萎、饿殍遍野；火山喷发出灼热的岩浆，可使城镇化为灰烬；强劲的飓风、海啸可使沿海村镇荡然无存??诸如此类，都是大自然带给人类的“天灾”。　　人为灾害是由于人的过错或某些丧失理性的失控行为给人类自身造成的损害。　　二、灾害的基本属性　　（1）普遍性和恒久性灾害是物质运动形式普遍发生，不断发生，直至永恒。　　（2）多样性与差异性每一类灾害都各具特点，既有多样性，也有差异性。　　（3）全球性与区域性全球处处有灾害，不同区域灾害种类各不相同，严重程度也不一样。　　（4）随机性与预测困难性根据时间、地点、强度和范围的不同，增加了灾害的随机性和预测困难性。　　（5）突发性和迟缓性突发灾害如地震、火山、海啸爆发等；迟缓灾害如土地沙漠化、水土流失等。　　（6）迁移性、滞后性与重现性迁移性，如加拿大酸雨来自美国污染；滞后性，如人口膨胀等；重现性，如每10年一次大地震，中国每年约遭遇20次台风袭击等。　　（7）后果的严重性如火山灰经风化后可成沃土；台风给沿海地区带来降雨和降温；地震使矿床上移；二氧化碳产生温室效应，但利于光合作用等。　　三、土木工程在防灾减灾中的重要性土木工程在防灾减灾中的重要性主要体现在以下几个方面　　 防护性无论从筑巢穴居，还是到近代的地下指挥所、核电安全壳都需要土木工程的防护。　　 超前性防护设施必须建在遭受袭击之前，如交通需要先修路架桥、发电先建电厂等。　　 基础性国民经济的基础设施，具有投入大、效益大、服役周期长等特点。　　4、普遍性各行各业都离不开土木工程，而其对土木工程也有不同程度的依存关系。　　5、恒久性浅谈土木工程中的灾害临沧汇邦建筑设计有限公司 罗仕姜摘要：我国是世界上自然灾害类型多、发生频繁、灾害损失较为严重的国家之一。在过去的40年间，每年灾害经济损失约占同年国家财政总收入的六分之一至四分之一。进入20世纪90年代以来，灾害直接经济损失每年约1000亿元，个别年份甚至达数千亿元，严重制约着社会的可持续发展。各种土木工程灾害也时有发生，使建筑者们也面临着更多的困难和挑战。　　四、土木工程中的灾害和防治笔者以下五种灾害为例，阐述并总结土木工程中的灾害的防治　　（1）地震中国多为30千米以内的浅震，6度设防城市超过80%。历史上死亡2万人以上的地震有十余次，中国占四次，其中1556年1月23日的陕西华县、潼关大地震中死亡人数为83万，为历史之最。　　防治的主要方法为提高热度，防震减震。　　（2）山体滑坡、泥石流山体滑坡与泥石流是一种由气象灾害引发的次生灾害。　　这类灾害具有分布广、破坏性强、隐蔽性及容易链状成灾等特点，不仅会阻塞河道与交通、毁坏农田和建筑物，还会造成人员伤亡和财产损失，对生态环境造成巨大破坏。　　防治的主要方法为锚索加固，挡土结构。　　（3）洪水河南1975年8月因台风北移，大片积雨云遇冷骤降，连续暴雨三昼夜。总降水量达到1605mm，若干水库溃坝，不少堤坝被迫炸口分洪。有29个县113万平方千米农田被淹，1100万人口受灾，9万人死亡，损失超过100亿元。　　防治的主要方法为溢洪防洪，拦洪蓄洪。　　（4）沙漠化世界每年沙漠化面积6万平方千米，受沙漠侵蚀的面积为21万平方千米。其中，全球35%的土地，25%的人口受到沙漠化的威胁。中国沙漠化面积约为20万平方千米。沙漠化地域主要集中在北方。每年扩大2100平方千米，危及400万公顷农田，467万公顷草场因为沙漠化每年损失783~918亿元。　　2000年3月22～30日的一场席卷华北，延及南京、上海的沙尘暴起自内蒙西部阿拉善沙漠，大范围的沙尘和泥雨波及京、津、冀、陕等地，汽车和马路上被泥雨污染得斑斑点点，污渍不堪。　　防治的主要方法为引水改沙、编织固沙。　　（5）核泄漏1986年4月26日当地时间1点24分，苏联的乌克兰共和国切尔诺贝利核能发电厂（原本以列宁的名字来命名）发生严重泄漏及爆炸事故。该核电站的第4号核反应堆在进行半烘烤实验中突然失火，引起爆炸，其辐射量相当于500颗美国投在日本的原子弹。事故导致31人当场死亡，上万人由于放射性物质远期影响而致命或重病，至今仍有被放射线影响而导致畸形胎儿的出生。这是有史以来最严重的核事故。　　综上所述，笔者认为土木工程灾害的防治工作任重而道远，我们应该未雨绸缪重视土木工程灾害的防治工作，用先进的科学技术和方法有效地防治，把土木工程灾害所造成的各项损失降到最低点，促进国民经济建设的可持续发展，最大限度地保证国家财产和人民群众生命的安全。 同学还是自己写一下吧。比如结构抗震设计、选择建筑位置、基础选择等等。

来个简洁明了的工程灾害一座雄伟的单跨桥，被风吹得像波浪一样起伏，还带有一些摇晃。这段年代久远的录像记录了1940年11月7日，当时享有世界单跨桥之王的塔科马大桥，被一阵不太强的风吹垮，坍塌。 日前在云南大学，中国科学院院士、中国科学院力学所研究员白以龙以一段录像开始了他的报告《破坏性灾害与力学》，这是“科学与中国”院士专家巡讲团在昆明的第二场报告。看了这段录像，底下听众很诧异。“一场那么小的风，把新型的塔科马大桥吹成那样。人们百思不得其解，后来研究发现，罪魁祸首就是卡门涡街。” 白以龙详细解释了“卡门涡街”的形成原理。“1911年在哥廷根，博士生希门茨研究水流中的圆柱表面的压力，但测出的压力总是波动不已。后来，希门茨以日耳曼人那股'傻劲’，将圆柱磨得滚圆，将水槽精磨固定，但圆柱总是晃动。其导师卡门在周末到实验室探索晃动的原因。他考虑了两种可能性，假设涡流从圆柱体顶部和底部交替出现，卡门回忆说，'我清晰地想象到，若两股涡流按一定几何图案排列，其外形就会稳定。’再经过仔细地'做’——力学和数学分析，求解，再实验，冯·卡门终于发现了'卡门涡街’。” 白以龙列举了很多工程灾害实例，从工程破坏和健康管理角度分析了演化诱致突变和灾害预测，说明在管理、技术和科学几个方面都存在需要解决的问题： 北京时间2003年2月1日22：00，美国哥伦比亚号航天飞机坠毁； 1998年9月24日晚，宁波发生了招宝山大桥断裂事故——在大桥即将合龙之前，发生主梁断裂事故，十六号块接缝面出现破坏性裂崩； 1988年，美国夏威夷群岛上空飞行的一架波音737民航班机，在飞行中忽然发现顶部蒙皮有一些小裂纹，但不久它们很快相互连接，造成机身顶部6米多长的外壳脱落。这起事故起因于几条小裂纹，每条均在承载的容限以内，一般而言应是安全的，但不巧的是这几条小裂纹的空间分布非常不利，容易贯通，正是这种细节最终酿成事故。影片《九霄惊魂》描述了这个事故。美国家交通安全委员会通过鉴定得出结论：由于疲劳等多因素形成若干小裂纹，虽均在承载容限内，但空间位形却非常不利。 白以龙介绍，这类灾难性事件从科学的角度讲，属于固体介质的破坏现象。如果能够预测固体破坏现象，我们一定能有效地应对甚至防止这类灾难的发生。 “工程到了突然破坏的时候，为什么不能预测？不能早点告诉公众？但由于问题的复杂性，虽然人们已对固体介质破坏现象的机理和规律进行了长期的研究，一些基本的问题仍未找到比较令人满意的答案，破坏预测也缺乏有效的途径和手段。当今，固体破坏问题已成为固体力学、材料科学、物理学以及诸多相关学科的跨世纪难题。” “对工程结构进行健康管理，就是把监测数据变成判断的依据，根据某种迹象进行判断，做出正确的判断，及时发出警报，帮助延缓或修补某种不足。因为人类对自己造的工程还停留在这样一个阶段。既要用显微镜，又要用望远镜来看。我们注意到灾变的共性前兆——应变局部化和跨尺度涨落。”还可以来这里看看有没你需要的资料