1996年5月3日,包頭哈業胡同發生6.4級地震。此次地震是建國以來內蒙古自治區發生的最大的一次地震災害,也是1976年唐山地震后,6級以上地震首次在百萬人口的城市造成災害,人員傷亡不大,但經濟損失很嚴重。地震距包頭市區僅10多公里。到5月4日共發生余震254次。地震中死亡26人,受傷364人,其中重傷60人,失蹤5人。房屋破壞面積近2000萬平方米,其中毀壞近43萬平方米,災區人口210萬人,涉及9個旗縣區、87個鄉鎮。包頭市青山區、昆都侖區、石拐區部分煙囪倒塌,部分樓房有裂縫,包頭至固陽的l10千伏供電線路中斷,造成固陽縣城停電。5月4日凌晨0時14分伊盟地辦報告,黃河南岸伊盟達拉特旗的恩格貝示范區2號水庫(蓄水量400萬立方米),震后大壩背后拋出約l萬多立方米土,大壩處于危險狀態。地震造成的直接經濟損失約15億元。
這次包頭西6.4級地震宏觀烈度評定的標準,是以《中國烈度表(1980)》為基礎,同時結合包頭、巴盟、伊盟地區建筑物類型的特點場地土條件的實際情況,進行綜合評定的。經過12天的調查,行程2萬余公里,調查了包頭市、巴盟、伊盟地區12個旗縣以及呼和浩特的四個旗縣的156個鄉鎮、蘇木和自然村,面積達1.68平方公里。通過地震現場考察確定本次地震的震中位于巴彥淖爾盟烏拉特前旗沙德格-南工地一帶,地理坐標為北緯40050’,東經109037’,震中烈度為8度。
VIII度:北起烏拉特前旗明安鄉營盤灣一帶,南到包頭郊區阿爾如泰蘇木北部烏拉山山區,西起沙德格蘇木營井一帶,東到朝陽鄉土蛤蟆精村附近,面積約260平方公里。基本形態呈橢圓形,長軸約26公里,呈北東方向,短軸約17公里,呈北西方向,長短軸之比為1.5。
VII度:北起烏拉特前旗西到分子,南到黃河以南達拉特旗四村一線,西起烏拉特前旗敖布拉格,東到包頭市東河區以東一線,面積約3250平方公里。
VI度:北起烏拉特前旗小佘太,南到達拉特旗柴磴、新城一帶,西起烏拉特前旗公忽洞、公廟子一線,東到土默特右旗大城西一帶,面積約5600平方公里。
V度:北起白云鄂博礦區,南到伊金霍洛旗北部,西起臨河,東到呼和浩特。
本次地震是典型的城市直下型地震。包頭市大部分地區的烈度為6度或7度,個別點為8度,包頭市是建國初期開始興建的大型工業城市,與其它城市相比,老舊建筑較多,因而在這次地震中破壞較重,損失較大。大震過后,房屋普遍開裂損壞,個別房屋倒塌,公路橋梁破壞,道路堵塞,水庫堤壩裂縫、滑坡、塌方,農村牧區水利設施遭受破壞,市區多處地下供水、煤氣、供暖管道破壞,學校、醫院破壞嚴重,大企業、科研單位一些重要設備和高精尖儀器遭到嚴重破壞。震害主要包括:
a 居民住房損失嚴重。雖然自20世紀80年代以來,房屋建筑一直按抗8度地震的要求設計建造的,但地震分別使城區10%的樓房和48.7%的平房住宅遭到中等以上損壞,計467萬平方米,農村住房受損面積達60萬平方米。城鄉居民住房總計損壞527萬平方米,地震發生一個多月后,仍有約25萬人住在臨時搭建的防震棚內。
b 城市公用設施破壞嚴重。地震使包頭地區的許多市政設施及水庫生命線工程受到嚴重損壞。全市1100km給配水網絡系統有220km不同程度損壞。全市242km煤氣管道有26km受損破壞。全國重點病險水庫之一的昆都侖水庫在進行除險加固過程中又遭受破壞。長300m的包鋼北橋主梁、橋墩嚴重損壞;包鋼中橋橋墩裂縫、沉陷,上部橋面裂縫,嚴重移位。包頭一電廠、二電廠3臺10萬kw機組一度停機,變電站多處設備損壞,另外,還有一些郵電、通訊設備受損。
c相當數量的學校、醫院無法正常運轉。包頭市有233所中小學校計34.4萬平方米的校舍受到中等以上的損壞,分別占全市中小學校總數的31%和校舍總面積的24.4%,曾使20多萬名中小學生不能正常上課。地震發生一個多月后,仍有近5萬名學生在活動板房、帳篷中甚至露天上課,或被迫實行“二部制”、“三部制”,甚至“四部制”教學。
d全市有18所醫院計12.4萬平方米的醫療用房受到中等以上損壞,分別占醫院總數的45%和醫療用房總面積的36.5%,迫使部分醫院病房、門診部搬到帳篷、簡易房屋里。
e企業損失巨大。地震使包頭市1200多家企業不同程度的受到損害,特別是大中型企業受損更為嚴重。其中工業設備受損6029臺,工業廠房受損面積達471萬平方米。
f農村受災面廣,局部地區受損嚴重。地震使全市農村、牧區49個鄉鎮、蘇木受到不同程度的破壞,部分鄉村受災嚴重。
然而,這次城市地震造成的損失,更多的是內傷和隱患,用許多專家的話說,就是內傷嚴重,隱患嚴重,潛在損失巨大,一些矗立的樓房、建筑外表完好,但仔細檢查,有的結構出現了裂縫,危險很大,成了站立著的廢墟。
按建筑設施類型分,震區的工程結構主要有:平房、多層磚房、鋼筋混凝土房屋、工業廠房、工業構筑物、生命線工程、水壩和農田水利工程等。下面分別介紹它們的震害情況。
農村與城市的平房,其結構構造略有不同,受地震破壞的形式也不一樣。
a農村平房:農村平房多為前檐矮后檐高的木梁平頂房屋,一坡水泥屋頂。也有少量三角木屋架瓦屋頂房屋,多以土坯墻、里坯外磚墻、磚柱土坯墻承重結構,還有少數磚墻承重房屋。總體而言,倒塌房屋不多,但震中區也有土擱梁房屋塌頂毀壞的。土坯房破壞多為后屋檐墻閃落,墻開裂,墻體局部倒塌;里坯外磚房屋的破壞主要為內外墻分離,磚墻外閃倒塌;磚柱土坯房則是磚柱與土坯墻分離外閃或開裂;室內震害多表現為因墻外閃,吊棚與墻體脫離,吊棚塌落。
b 城市平房:城市平房多數為三角木屋架結構,也有少數平頂木屋架結構;多數以磚墻承重,少數以里坯外磚墻、磚柱土坯墻承重。震害比農村平房要輕,未見有全部倒塌的房屋。其震害表現為:里坯外磚墻的里坯與外磚墻分離,磚墻外閃倒塌;磚柱土坯房的磚柱局部倒塌,屋架傾斜;三角木屋架結構房屋的山尖墻倒塌。屋頂小煙囪倒塌的現象也很普遍。城市平房破壞按常規修復并不困難。但是,由于它們處在人口密集的市中心,而市政設施目前多數尚不完善,再在原地原樣修復也不見得合適,故應統一規劃,以拆除重建為宜。
多層磚房多集中在包頭市區,震后絕大多數基本完好。個別房屋破壞較重,如:包鋼焦化廠辦公樓第四層承重墻開裂嚴重,呈x形裂縫,屬于嚴重破壞;包頭稀土鐵合金廠科技樓,底層承重墻大部分開裂,屬于嚴重破壞;第二發電廠舊辦公樓頂層承重墻大部分開裂,屬嚴重破壞;包頭第二機械廠靶場招待所,底層承重墻開裂,屬于嚴重破壞。包頭日報社為20世紀50年代建造的4層竹筋磚混結構,曾經加固,震后頂層墻開裂外閃,雖屬于中等破壞但已經無修復價值。包鋼20世紀50年代建造的2層磚混結構的宿舍樓,唐山地震后曾經加固過,這次地震中也遭破壞,有的山尖墻落磚,有的內部產生細微裂縫。
多層磚房的震害特點與歷次地震中的特點基本相似,如承重磚墻產生x形剪切裂縫等。這次地震再次顯示,有圈梁的鋼筋混凝土屋蓋的多層磚房,剪切裂縫發生在樓底層;木屋架的多層磚房,剪切裂縫發生在頂層,且磚墻多向外閃。另外,磚結構的俱樂部、食堂等空曠房屋的破壞也比較嚴重。
這里的鋼筋混凝土房屋主要是指近年建造的中高層建筑。這類建筑多在7度區,震后主體結構多數基本完好,也有個別因抗震縫設置不合理,兩部分建筑互相碰撞造成局部破壞的。中高層建筑的主要震害還是磚填充墻出現裂縫,但大多數仍屬于基本完好,少數輕微破壞,個別也有中等破壞的。
工業廠房是指標準大型廠房,包括鋼筋混凝土和磚柱廠房。它們主要集中在大型工業企業。總體而言,廠房破壞數量較少,震害較輕。其中震害相對較重的是包頭稀土鐵合金廠稀土二車間大型多跨鋼筋混凝土柱廠房。該廠房處于8度區,最高跨的山墻頂尖倒塌,混凝土薄腹梁落于吊車梁上,大型屋面板屋蓋隨之沉落,屬于嚴重破壞。還有一些輕微裂縫的廠房,但多屬輕微破壞或基本完好。
地震中破壞的工業構筑物主要有煙囪、水塔、料倉、高爐、運轉站等。
a 煙囪:與歷次地震震害相似,受到地震破壞的都是磚煙囪。煙囪破壞主要發生在上部1/5的范圍內,有掉頭的,有開裂的,也有局部落磚的。
b 料倉:包頭稀土鐵合金廠一小型二層磚結構料倉,震后全部倒塌。
c 高爐:包頭鋼鐵公司震后因停電,1號高爐倒流管探尺裝置折斷,爐皮開裂,4號高爐風口燒壞,風管灌渣。
d 運轉站:包鋼選礦場4號轉運站處于7度區,系鋼筋混凝土框架結構。震后框架梁端部開裂,個別梁混凝土剝落,鋼筋裸露,框架變形。
生命線工程中供電、供水、供氣、交通和通訊設施均有不同程度的破壞。
a 供電:張家營子變電站110kv變電器瓷套管移位漏油,變壓器不能運行送電。多組避雷器折斷,瓷套管落地摔碎。包鋼51號變電站大型少油開關兩相瓷管折斷,油露光。
b 供水:包頭市供水管線中,管徑400mm以上的管道開裂處達52處,管徑400以下的管道損壞達23處。
c 供氣:15萬立方米煤氣貯罐震后罐體傾斜,地面裂縫,罐體導輪多數出軌。
d 交通:包頭市昆都侖河北大橋是20世紀50年代建造,因原設計承載力低,橋墩震前已出現裂縫,這次地震使裂縫加大加長。包頭市到營盤口傍山公路,震后塌方,公路堵塞。301國道上一座橋,橋面滑移,出現裂縫等。
e 通訊:包頭市郵電大樓為鋼筋混凝土結構,震后主體基本完好,填充墻多處發生輕微裂縫,但基本上不影響使用。該樓計算機房和營業大廳用鋁型材和塑料板材裝修的天花板震后大面積墜落。
由于工業建筑倒塌的很少,所以沒有因建筑倒塌而砸壞工業設備和儀器儀表的震害發生。設備震害主要由地震沖擊作用造成的,多表現為儀器設備精度降低,操作失靈或局部損壞等。如內蒙古第一機械廠的ls422插齒機、ZSTE63003么齒機和數控鏜銑床等,震后普遍降低,不能滿足工藝要求,需大修。核工業總公司202廠的隧道窯,震后窯體變形,液壓系統操作失靈,5根支架、13根硅碳棒震斷,2.0m光柵光譜儀震后光柵損壞,計算機系統失靈。類似震害很多,多數經一般修理即可恢復正常,個別需要大修。
a水壩:伊克昭盟恩格貝水庫用的是土壩,地震中壩體背水面大面積滑坡,滑移土方達數千立方米,昆都侖水庫提水閘輕微破壞。
b 礦山:包頭西郊哈德門金礦地處8度區,震后山體塌方,數萬立方米石塊由山頂滾入溝底,砸死采金工人3人,重傷3人。
c 農田:農田多處受損。伊克昭盟達拉特旗的四村鄉農田中,出現了長達數千米的地裂縫,裂縫最寬處達30厘米,并從裂縫中涌出了大量的砂和水,淹沒了部分農田。