不知不觉,《日本东北地方野外调查纪实》系列来到了最后一期。本文将主要介绍第3天的调查过程。如果您还没有阅览过之前的文章,您可以通过点击此处进行阅览:Day 1,Day 2。
如图1所示,在第3天,我们主要在太平洋沿岸进行了调查活动。在本文中,您将通过十和田湖,领略二重火山湖的魅力;通过岩手县沿岸的震灾遗迹,感受3·11大地震的威力。
十和田湖
第2天晚上,我们一路顶着夜色,前往了十和田湖附近的一处旅馆进行休息。第3天一大早,我们便前往了十和田湖附近的展望台,去观察这一令人感到惊奇的双重火山湖。
十和田湖(Lake Towada)是横跨日本青森县十和田市和秋田县鹿角郡小坂町的一个湖泊。其面积约为61平方千米,是日本面积第12大的湖泊。其最大深度约为327米,名列日本第三,仅次于田泽湖(423米,秋田县)和支笏湖(363米,北海道)。
如图2所示,从十和田湖的东南侧展望,可以明显看出十和田湖确实是由2个大的部分组成。其中,离东南侧较近的部分被2个向湖面中心延伸去的半岛环绕,而这2个半岛又被较远的部分包围着。
那么,究竟是怎样的火山活动才形成了如此壮丽的景象呢?根据Hayakawa(1985)的研究,虽然十和田地区的火山活动自20万年前左右就开始了,但是当时的火山活动还未能形成今日的十和田湖。直至约5.5万年前,因一次规模巨大的火山喷发,形成了十和田湖的雏形。然而,只依靠一次火山喷发就形成双重火山湖是远远不够的。通过长达约4万年左右的火山活动,十和田湖终于进化成了今天的模样。
不过,这并不意味着十和田湖已经变得十分安全了。根据工藤(2008)的研究,十和田火山的近代活动的频率甚至高于十和田湖形成时期。目前,十和田火山仍然以数百年至数千年左右的间隔进行着规模可达VEI 4~5的喷发活动。因此,他在2年后发表的论文中提到,针对十和田火山进行长期危险性评估和制订防灾对策是十分重要的(工藤,2010)。
十府浦海岸(海啸沉积物露头)
随后,我们便回到了太平洋一侧,追寻海啸遗留下的踪迹。在太平洋沿岸,我们首先前往了位于岩手县九户郡野田村的十府浦海岸。在这里,有一处保存较好的海啸沉积物露头。由于其在日本地震学界里十分知名,因此前些年有很多研究者们特地前来进行研究活动,给当地带来了一些不必要的麻烦。因此,本次在此处的调查是经过了当地允许后,在工作人员的监督下进行的。
如图3所示,在十府浦海岸的露头中,我们可以看到3个特征与上下明显不同的地层。这3个地层有着相似的特征,即颜色较浅,且构成岩石的粒径较大。这些突兀的特征无疑是向前来调查的人证明,此处曾经发生过一些不同寻常的事情。
根据Inoue等人(2017)的研究,图3中的3个地层均是因历史上发生的海啸而沉积于此的。其中,通过放射性碳定年法,结合火山灰标志层、古文书等客观材料,基本可以确定图3(b)中的2个地层从下到上分别是因869年贞观地震和1896年明治三陆地震所引发的海啸沉积而成的。然而,关于图3(c)中的地层,因沉积年代久远,无法确定其具体的沉积年份。
值得一提的是,如图4所示,我们曾试图利用简易工具获取此处的近地表地层试料,但因十府浦海岸的大部分地方都被坚硬的岩石所覆盖,我们并未能得到有效的地层试料。
普代水门
随后,我们前往了岩手县内的一处震灾传承设施——普代水门。普代水门高15.5米,宽205米,位于岩手县下闭伊郡普代村,距普代川河口约300米远。其竣工于1984年,耗资约35.6亿日元。
根据普代水门附近的介绍板的说明,普代水门是为了从物理上抵御海啸而建设的。在过去,普代村可谓是饱受海啸的磨难。例如在1896年明治三陆地震中,在人口仅有约2000人的普代村中有300余人因海啸不幸遇难。当时的海啸不仅高度巨大(15.2米),且影响范围也十分广泛。根据该村的记录,当时的海啸可能一度将整个村落淹没于水下。此后,在1933年昭和三陆地震中,也有一百多名村民在海啸中不幸牺牲。
根据普代村(2011)的记载,亲身经历过昭和三陆地震的时任村长和村幸得认为,必须要在普代村外围建设物理障碍,从根本上减轻海啸的影响。然而,在规划阶段,因其提出的15.5米的水闸高度被广泛认为过高,他被不少媒体和舆论称为“笨蛋村长”。即便如此,他坚持认为只有15米以上的水闸才能有效减轻海啸带来的威胁,因此他十分坚定地将建设计划进行了下去。就在这样的背景之下,耗资约35.6亿日元、长达12年的建设开始了。在1984年普代水门竣工以后,质疑的声音还是层出不穷,但和村村长坚信,他终将得到村民们的理解。面对质疑时,和村村长以一句简单的道理反驳了回去——
二度あることは三度あってはいかん。(事不过三。) ——和村幸得
时间最终给出了答案。2011年3月11日,一场震级达到MW 9.0级的巨大地震轰然发生在日本东北地方太平洋近海,为日本沿岸乃至夏威夷、美国、智利等国沿岸带去了灾难性的海啸。如图6所示,事后调查发现海啸抵达普代村时,其高度足足有23.6米——这足足有6层楼之高!而普代水门成功抵挡住了如此巨大的水墙,为普代村大幅减轻了受灾情况。最终,这一曾经饱受海啸磨难的普代村,在此次地震中的遇难者仅有1人。值得注意的是,这唯一一位遇难者是为了试图找回自己的渔船,不顾海啸警报贸然前往沿岸而不幸遇难的。
自此,和村村长的努力终于被村民乃至世人们理解。如图7所示,当地村民在3·11大地震之后为和村村长建造了纪念碑,用来表彰他的贡献以及警示后人。
田老震灾遗迹
在本次野外调查的最后,我们来到了岩手县宫古市田老。田老地区作为学界内知名的海啸受灾地,被当地妥善保护起来的震灾海啸遗迹数不胜数。本章将围绕海啸石、田老沿岸的建筑、田老防潮堤进行介绍。
海啸石
日本作为地震大国,历史上遭遇的海啸无从计数。日本的地质学家们早就发现,在日本不少地方都散落着一种特别的岩石。这些岩石明显原本并不位于他们现在所处的位置,而是被海啸搬运到了这里。日本学界将这种岩石称为海啸石(tsunami boulder)(野路等人,1993)。
如图8所示,田老地区沿岸也分布有一些海啸石。据看板介绍,此处的海啸石原本位于约30米远的地方,因3·11大地震引发的海啸搬运到了此处。经估算,该海啸石重达200吨以上。而通过近距离观察,我们发现其粒径从上到下逐渐增大。这意味着该岩石很有可能在被海啸搬运到此处的过程中,空翻了整整180度!根据山本和安田(2019)的一般化的数值模拟,可以发现这种空翻现象的确广泛出现在海啸石的移动途中。
田老沿岸的若干建筑
在田老地区沿岸,随处可见海啸入侵过的痕迹。例如,图9展示了被当地妥善保存的一个海啸遗址——田老观光酒店。该酒店竣工于1981年,距海岸仅250米左右,接待过来自日本全国各地的观光客。在东日本大震灾中,海啸最高漫过了4层。而在图中靠右侧的一面为直面大海的一面,受损最为严重。虽然海啸冲毁了1层和2层的全部设施,但由于其结实的钢筋混凝土结构,因此未被冲垮。
图10则展示了一个位于田老地区的制冰储水设施。在图片右侧可以看到3个黄色的指示牌,从下到上依次表示着1933年昭和三陆地震、1896年明知三陆地震和3·11大地震引发的海啸到达此处时的高度。这无时无刻提醒着工作在田老渔港附近的人们,如果遇到大地震后不立刻离开此处避难,就有可能会被如此之高的海啸吞噬。
田老防潮堤
如图11和图12所示,在此次调查的最后,我们来到了田老地区一个极为著名的地标建筑——田老防潮堤。田老防潮堤全长2.4千米、高达10米,被当地居民称为“田老的万里长城”。与上文提到的普代水门一样,田老防潮堤也是为了抵御海啸的影响而建设的。
田老防潮堤始建于1934年(即昭和三陆地震的翌年),于1958年初步投入使用,直至1979年才全部竣工。该防潮堤的建成为当地抵御了多次海啸。例如,在1960年智利地震海啸中,田老防潮堤成功抵御了数米高的海啸,因此当地无人伤亡。
然而,可能正是对防潮堤的无限信赖,导致当地居民对避难发生了思想上的松懈。早在20年前左右,片田等人(2005)针对2003年宫城县近海地震(MJMA 7.1)发生后东北地方太平洋沿岸居民的避难行为进行研究时就发现,有一半以上的居民过度信赖防潮堤的能力,使得很多居民在明知海啸可能来袭也未采取任何避难行动。幸运的是,由于震源较深等原因,当时确实没有海啸发生,当地的居民们从而逃过了一劫。
但幸运女神不会一直降临。2011年的3·11大地震发生后,高达16米的海啸入侵了田老地区。然而,由于气象厅最早发布的海啸预警过小,加之当地居民过度信赖防潮堤等原因,最终有多数居民未及时采取避难行动。其中,有181名居民不幸被海啸吞噬,永远离开了这个世界。
在3·11大地震之后,当地尽早进入到了复兴阶段当中。为了使得防潮堤继续发挥抵御海啸的作用,以及让后人吸取相关教训,当地保留了第一防潮堤。而原来的第二防潮堤和第三防潮堤因在3·11大地震和后续海啸中局部受损,当地索性拆除了所有受损区间,在第二防潮堤和第三防潮堤通过新建防潮堤的方式,将这2个防潮堤连接起来,形成了一个新的防潮堤。而这个新的防潮堤由于更靠近海边,被当地命名为“田老第一线堤”。而原来的第一防潮堤则被重新命名为了“田老第二线堤”。
如图13所示,田老第一线堤目前基本已建设完毕。根据加地(2022)的总结,为了更加有效地防止海啸入侵,在听取了当地居民意见后,田老第一线堤的高度被规划为14.7米——这比原来的田老防波堤高出了整整一半左右!
无限拔高防潮堤的高度,无疑反映出了与大自然长期做抗衡的人们内心的恐惧。由于第一线堤的遮挡,居住在田老的居民们再也无法直接从内陆部观赏到大海的美景了。在第一线堤建成之后,对科学上的数字不太敏感的普通居民们是否能够放下对防潮堤的信赖,在大地震发生后及时采取避难行动?对于这个问题,我想持悲观态度的人是居多的。在本文的结尾,我将引用日本防灾科学学界中一句较为知名的话语,以表达我对上述问题的看法。
風化させたくないが、してしまう。 (虽然不想让记忆消失,但它必将退却。)
参考文献
- Hayakawa, Y. (1985). Pyroclastic geology of Towada volcano. Bulletin of the Earthquake Research Institute, University of Tokyo, 60, 507-592.
- 工藤崇. (2008). 十和田火山, 噴火エピソードE及びG噴出物の放射性炭素年代. 火山, 53(6), 193-199.
- 工藤崇. (2010). 十和田火山, 御倉山溶岩ドームの形成時期と噴火推移. 火山, 55(2), 89-107.
- Inoue, T., Goto, K., Nishimura, Y., Watanabe, M., Iijima, Y., Sugawara, D. (2017). Paleo-tsunami history along the northern Japan Trench: evidence from Noda Village, northern Sanriku coast, Japan. Progress in Earth and Planetary Science, 4(1), 1-15.
- 普代村. (2011). 村民守った 防潮堤、水門. 広報ふだい, 586(平成23年3月号), 9-10.
- 野路正浩, 今村文彦, 首藤伸夫. (1993). 津波石移動計算法の開発. 海岸工学論文集, 40, 176-180.
- 山本剛士, 安田誠宏. (2019). SPH法を用いた津波石・台風石移動の数値解析. 土木学会論文集B2(海岸工学), 75(2), I_433-I_438.
- 片田敏孝, 児玉真, 桑沢敬行, 越村俊一. (2005). 住民の避難行動にみる津波防災の現状と課題 ―2003 年宮城県沖の地震・気仙沼市民意識調査から―. 土木学会論文集, 2005(789), 93-104.
- 加地智彦. (2022). 守り, 伝え, 結ぶ 「田老の防潮堤」: 岩手県宮古市. 建設コンサルタンツ協会会誌, (294), 24-27.