曆史科普:在古代,人們是如何防震賑災的?
來源:北京科協
發布時間:2022-05-13
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淺談古人應對地震的策略

張家聲

距今3000多年的商帝乙三年《古本竹書(shu) 紀年》記錄的地震:

黃帝軒轅氏一百年,(有熊:即現在的臨(lin) 夏)地裂。帝陟。

夏帝發,名後敬,或曰發惠。七年,陟。泰山震。

夏帝癸,名桀。十年,五星錯行,夜中,星隕如雨。(斟挕:現在徐州的邳州)地震。伊、洛竭。

商帝乙,名羨。三年,王命南仲西拒昆夷,城朔方(注:朔方的鳥就叫朔方鳥)。夏六月,周(西岐)地震。

由於(yu) 古代先民無從(cong) 了解自然科學的真相,常認為(wei) 災害是上天對統治者不良行為(wei) 的懲罰,也正是受到所謂的“ 天譴”。所以每當天災出現,帝王們(men) 紛紛產(chan) 生巨大的思想壓力並下詔自責,進行自我檢討批判,以此應對上天責罰。商朝開國國君商湯就曾經因為(wei) 一場大旱,向上天祈禱不要牽連萬(wan) 民,萬(wan) 民有罪都由自己一人承擔。據學者統計,我國曆史上共曾有79位皇帝下過罪己詔,除過追究引發天災的責任問題之外,各朝各代統治階級均采取具體(ti) 有效的措施賑濟災民。周代就有天子命令發放糧食、錢款、衣物對貧民進行救濟的記載,《晏子春秋》也記載了晏子使齊景公賑濟災民穀物的事;西漢時,國家對山林川澤實行封禁,平時不許百姓砍伐和狩獵,到了這種時候,也允許災民進去采捕,以此來度過災年。

漢宣帝劉詢“蓋災異者天地之戒也”

地震救災機製當今是科技信息發達的現代社會(hui) ,經曆了一次次自然災害的考驗後,我國已經建立了係統的快速賑災響應機製,也常設國務院抗震救災指揮部,以隨時應對突發地震災害。那麽(me) ,在科技信息遠遠落後的古代社會(hui) ,他們(men) 又是怎樣快速賑災的呢?據查閱相關(guan) 資料得知,雖然古代對地震的認知了解十分匱乏,人們(men) 常常認為(wei) 天災是統治者的施政出現問題從(cong) 而導致老天降罪,但是這種思想並未然他們(men) 驚慌失措,停滯不前,反而促使他們(men) 建立了一套快速的救災製度。

第一步,當地震發生時,首當其衝(chong) 的是上報災情。一旦哪個(ge) 地方發生災情,當地官員要迅速將受災相關(guan) 程度和時間報告給上級官員,倘若災情繼續惡化,還要向上級更新信息。舉(ju) 例來說,當某地發生地震,當地災民首先應報告給縣令,縣令再將其報告給府台道台,他們(men) 再上報給本省督撫,最後由督撫上報戶部。第二步,當官員接到災情報告後,應立即派遣勘災隊伍趕赴災區查看災情,其目的是摸清受災情況,並為(wei) 災情登記造冊(ce) ,做好統計工作,為(wei) 後續發放賑災物資和減免賦稅提供依據。當時的律法規定勘災人員必須親(qin) 自上門落實受災情況,對受災程度不同的災戶做好分類,特別要注意受災極其嚴(yan) 重的災戶。第三步,賑災的措施有多種,以減免徭役賦稅最為(wei) 常見,有的統治者還派遣醫療隊趕赴災區,有的皇帝以賜錢、賜物為(wei) 主。

除此賑災機製意外,古代統治者還針對瀆職、隱瞞災情、挪用賑災物資設置了三條鐵律,在勘災階段如有受賄索賄行為(wei) 按貪贓枉法論處;如有官員敷衍了事,不親(qin) 自勘驗,企圖蒙混過關(guan) ,則處以杖責一百懲罰,之後罷職之後不再續用;最後,倘若負責勘驗官員徇私舞弊且上級官員沒有發現,州縣官員要被降級,如果州縣官員明知下屬舞弊而不處理則要被革職,以此類推,上級官員不負責任視嚴(yan) 重程度而定均要被降職或革職。

了解了古代的賑災機製,再看看古人針對地震發明了什麽(me) 高科技吧,地動儀(yi) 是我國古代科學家張衡的智慧結晶;榫卯和鬥拱工藝則是土木工程領域的匠心發明,看似簡單,卻蘊含了古人的無窮智慧。

物理定位技術現今時期有電子,衛星,遙感等科學技術支撐,我們(men) 可以對地震進行科學研究,而古代卻沒有這些先進技術,怎麽(me) 科學找到地震發生地點呢?我國東(dong) 漢時期的科學家張衡運用聰明才智發明了候風地動儀(yi) ,當地震發生時,對應方位的龍嘴裏會(hui) 吐出一個(ge) 銅球,掉在下方的蛤蟆嘴裏,根據小球掉落的方位可以判斷地震傳(chuan) 來的方向,這樣國家就可以迅速有效地開展救災行動,進而最大程度地減少損失。

公元132年,偉(wei) 大的科學家張衡發明和製造了世上第一部驗震器“候風地動儀(yi) ”,它的外觀似圓形酒甕,斷麵直徑達到八尺,內(nei) 部中央置有一根很重的柱子,稱為(wei) “都柱”,可以向八個(ge) 方向傾(qing) 擺;酒甕外部的八個(ge) 方向各設有一個(ge) 龍頭,龍頭下方對應一隻張口的蟾蜍。八條龍口中各含銅球一顆,當都柱向某一方傾(qing) 側(ce) 時,該方向的龍口張開,銅丸落下掉入蟾蜍口中。地震發生時,隻有震源方向上的龍頭張口,據此可判斷地震發生的方向。據範曄《後漢書(shu) 》記載,公元134年12月13日,隴西發生地震,當時都城洛陽並無震感,但有一個(ge) 龍口掉出銅球,其後才傳(chuan) 來隴西地震的消息,有效證實了地動儀(yi) 探測地震方向的功效。

注釋:候風地動儀(yi) 所謂的“候風”,是指測定風的變化,地震相信是因為(wei) 陰陽兩(liang) 氣相搏而形成,氣的變化會(hui) 產(chan) 生風;哪個(ge) 地方有地震,哪個(ge) 方向就有氣的變化,就有風來可以測到。候風地動儀(yi) 流傳(chuan) 到隋代,北朝信都芳、隋代臨(lin) 孝恭都研究過,到唐代失傳(chuan) 。

地動儀(yi) 利用物體(ti) 的慣性來測震,構造學者對此持兩(liang) 種觀點,其一認為(wei) 都柱是個(ge) 又重又粗掛起的懸擺,小銅球和懸擺組成觸發機製,當地震波水平運動,都柱移位促使小銅球脫落並撞擊機關(guan) ,又或都柱帶動八條向八個(ge) 方位伸出去的臂,連接扛杆,當懸擺向某一方向擺動時,龍口就會(hui) 張開。另一種觀點認為(wei) 都柱是一種倒立的震擺,重錘安裝在底座上,周圍有八組機械裝置,一旦地震,重錘傾(qing) 側(ce) ,都柱失去平衡,觸道機械裝置,使相應的龍口張開。

現代中、日學者都嚐試複原地動儀(yi) ,日本學者曾以直立震擺式的地動儀(yi) 模型做實驗,得出結論如果地震初震很強,銅丸會(hui) 因初至縱波落下,從(cong) 而確定地震的方位;但其他地震研究學者卻指出,直立震擺的傾(qing) 倒方向有隨機性,對震動反應遲鈍,起不到驗震作用,直立震擺底部所用的彈簧,也不可能是漢代技術水平的產(chan) 物,而懸擺式的地動儀(yi) 模型,在2000年通過了中國地震學者用振動台模擬地震狀態的試驗,得到中國學術界的普遍認可。

19世紀西方的水銀地震儀(yi)

西方社會(hui) 在近代科技發展水平上可以說是遙遙領先中國,但是地震儀(yi) 的研究發明中國卻領先了西方社會(hui) 整1 700多年,西方第一台真正意義(yi) 上的地震儀(yi) 由意大利科學家盧伊吉·帕爾米裏於(yu) 1855年發明,它具有更為(wei) 複雜的機械係統,使用裝滿水銀的圓管並且裝有電磁裝置。當震動使水銀發生晃動時,電磁裝置會(hui) 觸發一個(ge) 內(nei) 設的記錄地殼移動的設備,粗略地顯示出地震發生的時間和強度。

減隔震技術在人類幾千年曆史長河中,遭遇了一次次突如其來的災難,在眾(zhong) 多的災難中,地震造成的傷(shang) 亡人數首當其衝(chong) ,麵對災難,我們(men) 目前還不能主動預測地震,但卻能做到主動預防地震。地震中的傷(shang) 亡往往是建築倒塌造成的,然而我國許多古代建築都成功地經受過大地震的考驗,如故宮係建築、西安大雁塔、四川平武縣的報恩寺廣場、山西應縣木塔等建築,千百年來均經曆過多次地震仍然傲然屹立。

我國古代廣泛運用榫卯固定木製家具及木質建築之各部分,2009年,中國藝術研究院建築研究所申報的“中國傳(chuan) 統木結構營造技藝”入選聯合國人類非物質文化遺產(chan) ,其中有提到榫卯技術方便生產(chan) 、安裝與(yu) 拆卸而不須使用其它工具輔助且不損部件完整。而設計精密良好之榫卯既穩固又可承受若幹程度作用力,於(yu) 若幹強度地震時仍可保持建築物搖晃而不倒塌。最基本的榫卯結構由兩(liang) 個(ge) 構件組成,其中一個(ge) 的榫頭插入另一個(ge) 的卯眼中,使兩(liang) 個(ge) 構件連接並固定。榫頭伸入卯眼的部分被稱為(wei) 榫舌,其餘(yu) 部分則稱作榫肩。

榫卯結構

鬥拱,又稱枓栱、鬥科、欂櫨、鋪作等 ,是中國漢族建築特有的一種結構,在立柱頂、額枋和簷檁間或構架間,從(cong) 枋上加的一層層探出成弓形的承重結構叫拱,拱與(yu) 拱之間墊的方形木塊叫鬥,合稱鬥拱。鬥拱和榫卯一樣,都是減隔震的主要結構,建築屋簷的荷載經鬥拱傳(chuan) 遞到立柱,因此當發生地震時,鬥拱結構可以有效地減弱破壞力。

最早的鬥拱實物:戰國四龍四鳳方案

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當代建築中的鬥拱

圖片來源:圖蟲創意

自古至今,人類同地震已經打了數千年的交道。在受到打擊和毀滅的同時,人類也表現出了超強的意誌和驚人的生命力,積累了逐步成熟和豐(feng) 富的經驗。尤其是自汶川地震以來,國家對地震監測預報事業(ye) 高度重視,我國地震監測預報預報預警能力不斷提升,相信在不久後科學家們(men) 一定能掌握地球活動的規律,使地震對人類的危害愈來愈小,人們(men) 都能生存在一片美好幸福的家園之中。

來源:地震三點通微信公眾(zhong) 號



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