内容简介

本书结合国内外近30年来在防灾减灾领域中的研究成果和工程应用，将土木工程学科涉及的地震、地质、火灾、风灾、洪灾的防灾减灾工作与灾害学的基本原理相结合，为读者系统地讲解了各种灾害产生的原因，对人类社会的危害，以及从社会层面和工程层面应对灾害的方法和技术。

全书共分十四章。主要内容有：我国主要自然灾害；我国防灾减灾法律法规；灾害的风险分析；防灾减灾规划；灾害的应急管理；防灾减灾中的经济问题；抗震防灾工程与技术；消防工程与技术；防风减灾工程与技术；防洪减灾工程与技术；地质灾害防灾减灾工程与技术；3S等高新技术在防灾减灾中的应用；防灾减灾应用软件。本书内容的选取和安排基于作者多年的研究工作和教学实践，在面向土木、建筑专业背景的基础上，也考虑了其他专业背景的特点，使书本内容尽量深入浅出，同时也给出一些实例，使不同背景的读者都能通过本书受益。

本书可作为土木、建筑、水利、环境类大专院校“防灾减灾工程与技术”课程的教材，也可以作为从事防灾减灾研究与管理工作的人员的参考书。同时，本书还可以作为法律、新闻、传媒、经管等大学选修课“灾害及其对策”的教材（其中有关抗震、抗风等涉及土木工程专业知识的内容可适当删减）。

前言

我国幅员辽阔、地形复杂、气候多变，是一个自然灾害种类多、强度大、分布广、频度高的国家，灾害对我国国民经济的持续、稳定、协调发展产生了重大影响。1998年长江全流域洪水以及2008年汶川大地震以后，我国越来越重视防灾减灾工作。清华大学土木工程系也于上世纪90年代后期开始分别为本科生开设“灾害及其对策”，为研究生开设“灾害学”等课程。作为清华大学土木工程系防灾减灾研究所的一个教学研究团队，作者在承担科技部科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目、省部级科技项目等的研究工作，承担”灾害及其对策”和”灾害学”等课程的教学过程中，积累了大量研究成果和教学素材。通过本书的写作，作者希望将我们在灾害教学和研究方面的成果和心得介绍给全国读者，同时也为本校的灾害教学提供一本相对系统和全面的教科书。

防灾减灾工程与技术一书跨越了多个学科和门类，要把地震、洪水、台风、滑坡泥石流、火灾这几个灾种的防灾减灾工程与技术都讲清楚，篇幅将及其宏大，也不是一门32学时的课程所能容纳得下的。本书力求从实际出发，深入浅出，并通过一些实例，以期使读者在了解防灾减灾工作所包含的内容的同时，也能掌握一些具体的工作方法和技术。虽然本书的主要内容是防灾减灾工程和技术，但是为了兼顾防灾减灾学科的系统性和相关知识的完整性，本书还介绍了我国防灾减灾法律法规、灾害的风险分析、灾害的应急管理和灾害经济等防灾减灾非工程对策。

全书共分十四章。第一章介绍了灾害的基本知识、自然灾害的特点和灾害对人类社会的危害。第二章介绍了全球自然灾害概况、我国自然灾害概况、我国各地区自然灾害分布和自然灾害产生的背景。第三章介绍了我国防灾减灾法律法规。第四章介绍了灾害的风险分析方法和实例；第五章介绍了防灾减灾规划编制方法和实例。第六章介绍了我国灾害管理的领导和协调机制，灾害预警、预报体系，应急响应体系,应急预案建设和灾后恢复重建制度。第七章介绍了灾害对国民经济发展的影响,灾害损失评估,防灾减灾费用及效益和防灾减灾决策。第八章介绍了地震的危害、中外重大地震灾害、地震的类型与成因、地震的基本概念、世界地震带分布、我国的地震活动和地震灾害、地震预报和预警、工程抗震设防、房屋抗震设计和结构抗震计算。第九章介绍了火灾的危害、火灾的燃烧过程、常见的火灾原因、建筑火灾的扩散与蔓延、建筑的耐火等级和建筑构件的耐火性能、建筑防火设计、建筑火灾探测与报警和建筑灭火系统。第十章介绍了台风的危害、中外重大台风灾害、台风的次生灾害、台风的形成与分类、台风的监测、预报与预警和建构筑物的抗风设计。第十一章介绍了我国的洪涝灾害、洪涝灾害的特点、洪涝灾害的成因、防洪减灾工程对策和非工程对策。第十二章介绍了地质灾害实例；滑坡灾害的定义与分类、滑坡的发生机理、滑坡的力学分析、滑坡的监测与预报和滑坡的防治对策；崩塌灾害、泥石流灾害和地面沉降灾害及其防治对策。第十三章介绍了GIS在防灾减灾中的应用，GPS在防灾减灾中的应用，RS在防灾减灾中的应用，VR在防灾减灾中的应用和应急救援技术；第十四章介绍了防灾减灾相关软件，地理信息系统软件—ArcGIS、场景可视化平台—OSG、火灾动力学模拟软件—FDS等防灾减灾应用软件的使用和实例。

本书第一、二、三、四、五、六、七、九、十三章由任爱珠编写；第十一、十二、十四章由许镇编写；第八章由纪晓东编写；第十章由陆新征编写。全书由任爱珠统稿。

本书例4.2选用了李梅玲，路世昌在“体育场馆火灾风险评估研究”（李梅玲，路世昌。体育场馆火灾风险评估研究。消防技术与产品信息，2011 年第6 期）一文中的例子；例4.3选用了作者的学生潘国帅博士在博士论文“基于GIS和数据挖掘技术的城市区域火灾风险评估”（潘国帅，基于GIS和数据挖掘技术的城市区域火灾风险评估。清华大学博士学位论文，2006.6.）中的一个例子；例4.4选用了胡波等在“台风灾害风险区划模型”（胡波，严甲真，丁烨毅，黄鹤楼，赵伍杰。台风灾害风险区划模型。自然灾害学报。2012年10月）一文中的例子；例4.5选用了作者的学生邹亮博士在博士论文“基于GIS的台风灾害预测与救灾管理研究”（邹亮。基于GIS的台风灾害预测与救灾管理研究。清华大学博士学位论文。2008年6月）中的一个例子；例5.1选用了刘晶波，杜义欣的“XX经济技术开发区防灾减灾规划文本-第二篇 防震减灾规划”（刘晶波，杜义欣。XX经济技术开发区防灾减灾规划文本-第二篇 防震减灾规划，2002）中的部分内容；例5.2选用了作者和学生陈驰在“XX经济技术开发区防灾减灾规划文本-第四篇 火灾防灾减灾规划”（任爱珠，陈驰。XX经济技术开发区防灾减灾规划文本-第四篇 火灾防灾减灾规划，2002）中的部分内容；例5.3选用了胡和平等的“XX经济技术开发区防灾减灾规划文本-第三篇 防洪减灾规划”（胡和平等。XX经济技术开发区防灾减灾规划文本-第三篇 防洪减灾规划，2002 ）中的部分内容；例6.1选用了童林旭等“XX经济技术开发区防灾减灾规划文本-第五篇 人民防空规划”（童林旭等。XX经济技术开发区防灾减灾规划 第五篇 人民防空规划，2002年）中的部分内容。作者向上述同志表示衷心的感谢。

此外，特别感谢国家重点基础研究发展计划（973）（编号：2012CB719703），国家科技支撑计划（编号：2014BAL05B04，2013BAJ08B02，2012BAJ07B01），以及国家自然科学基金（编号：51222804，51178249，51378299）对本书所涉及的科研工作的支持。

本书在编写过程中，参阅了许多学者的著作，汲取了他们的学术营养，作者在此向他们表示深深的敬仰与谢意。大部分被作者引用的书名或论文名已在本书每一章后列出。但是由于本书内容繁多，有些参考资料可能在使用过程中由于疏漏而没有被列出，敬请谅解。

由于作者水平所限，疏漏和错误之处在所难免，恳请读者批评指正。

                                              作者

                                              2014.02.28.

                 第一篇  绪论

第一章  灾害的基本知识                                          

1.1   灾害与灾害链

1.2   灾害的特点

1.3   灾害对人类社会的危害

第二章  自然灾害概况                           

2.1全球自然灾害概况

2.1.1 世界七大洲主要灾害

2.1.2世界主要自然灾害带

       2.2 我国自然灾害概况

           2.2.1 我国的地震灾害

           2.2.2 我国的地质灾害

           2.2.3 我国的台风灾害

           2.2.4 我国的洪涝灾害

           2.2.5 我国的干旱灾害

       2.3 我国各地区自然灾害分布

       2.4 我国自然灾害产生的背景

                  第二篇  防灾减灾非工程方法

第三章  防灾减灾法律法规                              

3.1  防灾减灾法律法规综述

3.2  国外的防灾减灾法律法规

3.3  我国的防灾减灾法律法规

3.3.1抗震减灾法律法规

3.3.2消防法律法规

3.3.3台风防灾减灾法律法规

3.3.4洪涝灾害防灾减灾法规

3.3.5地质灾害防灾减灾法规

第四章  灾害的风险分析                          

4.1 风险分析方法

4.2 地震灾害风险分析

4.3 火灾风险分析

4.4 台风灾害风险分析

4.5 洪涝灾害风险分析

第五章  防灾减灾规划                            

5.1 防灾减灾规划与城市总体规划的关系

5.2 抗震防灾规划

5.3 消防规划

5.4 防洪减灾规划

第六章  灾害的应急管理                           

6.1 灾害应急管理概述

6.2 国外的灾害应急管理

6.3 我国的灾害应急管理

6.3.1我国灾害管理的领导和协调机制

6.3.2 我国的灾害预警、预报体系

6.3.3 我国的自然灾害应急响应体系

6.3.4 我国的应急预案建设

6.3.5 我国的灾后恢复重建制度

第七章  防灾减灾中的经济问题                         

   7.1 灾害对国民经济发展的影响

   7.2 灾害损失评估

      7.3 防灾减灾费用及效益

       7.4 防灾减灾决策

第三篇  防灾减灾工程与技术

第八章  抗震减灾工程与技术                           

8.1 地震的危害

8.1.1 直接危害和间接危害

8.1.2地震灾害的特点

8.1.3 中外重大地震灾害

       8.2 地震的类型与成因

           8.2.1  地震类型

           8.2.2  地震成因

8.3  地震的基本概念

8.3.1  断层

8.3.2  地震波

8.3.3  地震震级与烈度

8.3.4  地震序列

8.3.5 地震动

       8.4 世界地震带分布

       8.5 我国的地震活动和地震灾害

8.5.1  我国地震活动特点

8.5.2 我国地震带分布

8.5.3  我国地震灾害情况

       8.6  地震预报和预警

           8.6.1 地震预报

           8.6.2 地震预警

8.7 工程抗震设防

    8.7.1  地震区划

    8.7.2  抗震设防目标

    8.7.3  抗震设防分类和设防标准

    8.7.4  抗震设计方法

8.8  房屋抗震设计

8.8.1  场地选择

8.8.2  地基和基础

8.8.3  抗震概念设计

8.8.4  建筑的平面和立面布置

8.8.5  抗震结构体系

       8.9  结构抗震计算

8.9.1 结构抗震计算方法

8.9.2 设计反应谱

8.9.3 水平地震作用计算

8.9.4 竖向地震作用计算

8.9.5 截面承载力验算

8.9.6 变形验算

第九章  消防工程与技术                                    

9.1 火灾的危害

       9.2 火灾的燃烧过程

       9.3常见的火灾原因

9.4建筑火灾的扩散与蔓延

       9.5 建筑的耐火等级和建筑构件的耐火性能

9.5.1建筑耐火等级建筑火灾的防治对策

           9.5.2 建筑构件的耐火性能

       9.6 建筑防火设计

           9.6.1 总平面和建筑平面防火设计

           9.6.2 防火分区设计

           9.6.3 人员疏散设计

           9.6.4 建筑结构耐火设计

           9.6.5建筑防烟和排烟

       9.7 建筑火灾探测与报警

       9.8 建筑灭火系统

第十章  台风防灾减灾工程与技术                                    

10.1台风的危害

 10.2中外重大台风灾害

 10.3 台风的次生灾害

 10.4台风的形成与分类

       10.5台风的防灾减灾对策

           10.5.1台风的监测、预报与预警

           10.5.2建构筑物的抗风设计

第十一章        防洪减灾工程与技术                           

11.1 我国的洪涝灾害

11.2 洪涝灾害的特点

11.3洪涝灾害的成因

11.3.1自然因素

11.3.2人为因素

11.4我国的防洪减灾对策

    11.4.1防洪减灾工程对策

    11.4.2防洪减灾非工程对策

第十二章        地质灾害防灾减灾工程与技术                          

12.1地质灾害概述

12.2滑坡灾害及其防治对策

 12.2.1滑坡灾害实例

           12.2.2滑坡定义与分类

           12.2.3滑坡的发生机理

12.2.4滑坡的力学分析

12,2,5滑坡的监测与预报

12.2.6滑坡的防治对策

12.3崩塌灾害及其防治对策

12.3.1崩塌的定义与危害

12.3.2崩塌的类型与成因

12.3.3崩塌的防治

12.4泥石流灾害及其防治对策

12.4.1泥石流的定义与危害

    12.4.2泥石流分类与形成条件

    12.4.3泥石流的防治对策

12.5地面沉降灾害及其防治对策

12.5.1地面沉降定义与灾害

12.5.2地面沉降类型与成因

12.5.3地面沉降控制与治理

第十三章 3S等高新技术在防灾减灾中的应用              

         13.1 GIS在防灾减灾中的应用

         13.2 GPS在防灾减灾中的应用

         13.3 RS在防灾减灾中的应用

         13.4 VR在防灾减灾中的应用

         13.5应急救援技术

第十四章  防灾减灾计算机软件                     

         14.1 防灾减灾相关软件概述

14.2地理信息系统软件—ArcGIS

14.2.1 ArcGIS软件介绍

14.2.2 ArcMap基本操作

14.2.3 应用实例—建立简单的校园GIS数据库

         14.3场景可视化平台—OSG

14.3.1 OSG平台介绍

14.3.2 OSG基本开发

14.3.3 应用实例—校园建筑震害场景的可视化

14.4火灾动力学模拟软件—FDS

    14.4.1 FDS软件概述

    14.4.2 FDS基本操作

    14.4.3 FDS应用实例—室内火灾模拟