福島核事故原因分析-日本災(zāi)害應(yīng)急管理體制的得失-(第三版)

福島核事故原因分析－

日本災(zāi)害應(yīng)急管理體制的得失

北京大學(xué)工學(xué)院

張金凝朱厚濤鄒海云趙青山周甜ReasonsAnalysingofFukushimaNuclearAccident-TheGain&LossofJapanDisasterEmergencyManagement1第一章狼來(lái)了-國(guó)家危機(jī)預(yù)案日本列島處于亞歐板塊、太平洋板塊、菲律賓海板塊之間，其地理位置、地形等決定日本是一個(gè)地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)爆發(fā)等自然災(zāi)害極易發(fā)生的國(guó)家。日本人口超過(guò)1.26億，以單一民族為主?？茖W(xué)研發(fā)能力和教育居世界前列，國(guó)民擁有很高的生活質(zhì)量，是全球最富裕、經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一。但國(guó)土面積小：377,835平方公里且人口密度高：337.1人/平方公里

對(duì)比：中國(guó)人口密度135.4人/平方公里 （四川?。?67、湖北省：325）1.1日本自然災(zāi)害頻繁2日本地震頻度高、強(qiáng)度大，活火山數(shù)量也比較多，全世界大約10%的地震、20%的6級(jí)以上的地震都發(fā)生在日本，海嘯常與地震伴生。然而自然災(zāi)害死亡人數(shù)僅占世界的0.4%左右。

日本有極強(qiáng)的災(zāi)害憂(yōu)患意識(shí)1960年日本政府決定將9月1日定為防災(zāi)日，

8月30日到9月5日為“防災(zāi)周”1961年的《災(zāi)害對(duì)策基本法》

31.2制度保障：災(zāi)害對(duì)策法律、組織體系4內(nèi)閣總理大臣、防災(zāi)擔(dān)當(dāng)大臣會(huì)長(zhǎng)內(nèi)閣總理大臣委員防災(zāi)擔(dān)當(dāng)大臣和所有其他內(nèi)閣成員（17名以?xún)?nèi)）指定公共單位負(fù)責(zé)人（4名）：日本銀行總裁、日本紅十字會(huì)會(huì)長(zhǎng)、NHK(廣播協(xié)會(huì))會(huì)長(zhǎng)、NTT(電報(bào)電話公司)社長(zhǎng)專(zhuān)家4名

中央防災(zāi)會(huì)議

專(zhuān)門(mén)調(diào)查會(huì)干事會(huì)會(huì)長(zhǎng)內(nèi)閣府大臣政務(wù)官顧問(wèn)內(nèi)閣危機(jī)管理副官房長(zhǎng)副會(huì)長(zhǎng)內(nèi)閣府防災(zāi)擔(dān)當(dāng)政策統(tǒng)括官消防廳次長(zhǎng)干事各府省廳局長(zhǎng)等提出意見(jiàn)咨詢(xún)報(bào)告日本中央防災(zāi)組織結(jié)構(gòu)圖5災(zāi)害發(fā)生時(shí)內(nèi)閣應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間表內(nèi)閣府內(nèi)閣官房（官?。﹥?nèi)閣信息采集中心緊急集合隊(duì)伍會(huì)議官房副長(zhǎng)官（事務(wù)）和各省局長(zhǎng)內(nèi)閣總理大臣通信聯(lián)絡(luò)24小時(shí)體制、同各省廳和各應(yīng)急機(jī)構(gòu)同時(shí)聯(lián)絡(luò)破壞信息采集和集中地震破壞的自動(dòng)估計(jì)（30分鐘以?xún)?nèi)）飛機(jī)可視信息（來(lái)自直升飛機(jī)圖象）來(lái)自公共單位的首次信息派出信息采集先遣隊(duì)破壞規(guī)模的確定首相官邸、有關(guān)機(jī)構(gòu)的通信聯(lián)絡(luò)首相官邸、內(nèi)閣信息采集中心、有關(guān)省廳災(zāi)害對(duì)策相關(guān)省廳聯(lián)絡(luò)會(huì)議決裁設(shè)立災(zāi)害對(duì)策總部確定今后方針內(nèi)閣會(huì)議總部設(shè)立總部運(yùn)營(yíng)大地震提出建議確認(rèn)、指示緊急災(zāi)害對(duì)策總部（總部張：內(nèi)閣總理大臣）非常災(zāi)害對(duì)策總部（總部張：防災(zāi)擔(dān)當(dāng)大臣）6其他指定行政機(jī)關(guān)氣象廳海上保安廳防衛(wèi)廳警察廳消防廳國(guó)土交通省內(nèi)閣府總理大臣官邸日本紅十字會(huì)等指定公共單位中央防災(zāi)無(wú)線網(wǎng)消防無(wú)限通信網(wǎng)都道府縣防災(zāi)行政無(wú)線網(wǎng)市町村防災(zāi)行政無(wú)線網(wǎng)其他通信網(wǎng)指定行政機(jī)關(guān)警察用通訊網(wǎng)防衛(wèi)用通訊網(wǎng)海上保安用通訊網(wǎng)氣象用通訊網(wǎng)水防道路用通訊網(wǎng)工事事務(wù)所等都道府縣都道府縣警察本部自衛(wèi)隊(duì)主要部隊(duì)海上保安官署（海上保安部等）氣象官署（氣象臺(tái)、測(cè)候所廣播公司其他有關(guān)防災(zāi)當(dāng)局市廳村消防本部、消防署警察署等醫(yī)院學(xué)校地方自愿防災(zāi)組織其他有關(guān)防災(zāi)當(dāng)局居民廣播同報(bào)緊急聯(lián)絡(luò)用網(wǎng)日本防災(zāi)通訊網(wǎng)71998年4月在內(nèi)閣官房（相當(dāng)于中國(guó)國(guó)務(wù)院辦公廳）增設(shè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各部門(mén)的“內(nèi)閣危機(jī)管理監(jiān)”（官職為副官房長(zhǎng)官），設(shè)立“官邸危機(jī)管理中心”，有專(zhuān)職職員100多人，2008年的預(yù)算經(jīng)費(fèi)為16億日元。政府常設(shè)災(zāi)害救援隊(duì)有近2千人，分別來(lái)自警察局、海岸警備隊(duì)、火災(zāi)管理、醫(yī)療等機(jī)構(gòu)，每年的財(cái)政預(yù)算60億日元左右。日本‘地震調(diào)查研究’政府預(yù)算：2008年為111.29億日元，

2009年為148.67億日元。歷時(shí)十年幾十億日元成功打造“地震早期預(yù)警系統(tǒng)”地震保險(xiǎn)：其中家庭財(cái)產(chǎn)損失由日本再保險(xiǎn)株式會(huì)社（JER）、商業(yè)保險(xiǎn)公司和政府三方共同承擔(dān)；取消了部分免責(zé)條款；通過(guò)航拍、衛(wèi)星照片等資料，把一些受到海嘯和火災(zāi)破壞嚴(yán)重的區(qū)域直接統(tǒng)一判定為全損地區(qū)。1.3財(cái)政保障：預(yù)算、財(cái)政投入81.4.1海底地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)日本文部科學(xué)省從2006年起已基本建成包括：8千米深處海底地震計(jì)、海嘯儀、5千公里的光纖電纜、和地面設(shè)備組成1.4技術(shù)前提：地殼檢測(cè)、早期預(yù)警91.4.3應(yīng)急模擬系統(tǒng)存儲(chǔ)大量五級(jí)以上地震災(zāi)難資料，大地震后30分鐘自動(dòng)計(jì)算出受災(zāi)規(guī)模、損失情況，以指導(dǎo)當(dāng)局有針對(duì)性的迅速開(kāi)展救援措施。日本JST安全研究所采用將預(yù)測(cè)性技術(shù)課題與實(shí)際需求相結(jié)合的手法,研究開(kāi)發(fā)出用于防災(zāi)減災(zāi)的應(yīng)急模擬體系。緊急行動(dòng)模擬的核心部分包括行政組織行動(dòng)再現(xiàn)模擬、居民行動(dòng)再現(xiàn)模擬、情景再現(xiàn)模擬、GIS服務(wù)器和信息提示模塊。主要用于模擬災(zāi)害發(fā)生以及災(zāi)后重建中可能遇到的問(wèn)題及相關(guān)對(duì)策。比如：101.6開(kāi)發(fā)、并常備應(yīng)急專(zhuān)用物品緊急避難用品包：家家都有，背包內(nèi)有各類(lèi)用品27件防災(zāi)兜帽：經(jīng)過(guò)特殊耐熱耐火加工的含鋁防災(zāi)兜其它特殊用品：壓縮內(nèi)衣、無(wú)需水洗發(fā)劑

、可燃燒100小時(shí)的蠟燭

、手搖充電收音機(jī)及電燈、光催化殺菌存水罐、阿耳法米飯

日本建筑設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定一般小學(xué)建筑結(jié)構(gòu)為3

層以下，中學(xué)建筑結(jié)構(gòu)在4

層以下。七級(jí)地震時(shí)建筑雖可受損，但不得倒塌。走廊凈寬應(yīng)≥2.3m，小學(xué)學(xué)校建筑樓梯踏面寬度≥26

cm，每級(jí)踏步高度應(yīng)≤16

cm11應(yīng)急應(yīng)急管理1.7防災(zāi)更重于救災(zāi)

災(zāi)前、災(zāi)中：應(yīng)急預(yù)案

危險(xiǎn)發(fā)生

防災(zāi)

減災(zāi)

臨災(zāi)

對(duì)應(yīng)(應(yīng)付)

災(zāi)害時(shí)的危機(jī)管理

接近尾聲

災(zāi)后

抗災(zāi)

搶險(xiǎn)救災(zāi)

救災(zāi)

恢復(fù)

重建

Restructure

防災(zāi)

減災(zāi)

警戒發(fā)布

災(zāi)后：緊急救援日本應(yīng)急管理分為“日常防備”和“危機(jī)應(yīng)對(duì)”兩種機(jī)制。不斷增加對(duì)防災(zāi)措施、及預(yù)案的投入和優(yōu)化。12地震救援效率

震后30分震后1天震后2天震后3天震后4天震后5天

救出率（%）救活率（%）

13SpecialProject:GanttChart百萬(wàn)人防震災(zāi)演習(xí)1998～20021999～2003

每一兩年舉行大型防災(zāi)、或日美聯(lián)合防災(zāi)演習(xí)2006～2010

|

2011~20141998～20072002～2007Time:9899000102030405060708091011121314YearActivitiesorJobs日本311東京大地震前國(guó)家重點(diǎn)防災(zāi)預(yù)案設(shè)立官邸危機(jī)管理中心設(shè)立國(guó)家災(zāi)害救援隊(duì)海底地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)兩段地震早期預(yù)警系統(tǒng)EEW建成“應(yīng)急模擬體系”14第二章狼真的來(lái)了－預(yù)案實(shí)戰(zhàn)演練2.1Whereisthepoint？哪里出現(xiàn)問(wèn)題？

152.2

EarthquakeEarlyWarningKickin地震早期預(yù)警系統(tǒng)被觸發(fā)2.3EmergencyplanFollows災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案自動(dòng)響應(yīng)

地震縱波、與橫波162.4預(yù)警效果：世界三大九級(jí)地震之一：震前100秒預(yù)警東京市民、高樓幾乎未倒，海嘯發(fā)生前據(jù)報(bào)道僅幾個(gè)人死亡!災(zāi)后秩序井然172.8防洪堤意外失效

OutofMinds182011年3月11日14時(shí)46分日本東北部地區(qū)發(fā)生里氏9級(jí)強(qiáng)震！日本東京、神戶(hù)等城市秩序井然，市民生活未出現(xiàn)恐慌并引發(fā)海嘯，給日本民眾的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大損害震后重災(zāi)區(qū)的救援工作在第一時(shí)間展開(kāi)日本消防廳專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)“災(zāi)情T(mén)witter”，提供災(zāi)情信息交流2.9Rescueup啟動(dòng)緊急救援192.9緊急救援地震四分鐘后的14時(shí)50分首相菅直人在緊急官邸對(duì)策室召集各部門(mén)召開(kāi)應(yīng)急管理緊急會(huì)議，連續(xù)下達(dá)四項(xiàng)指示：確認(rèn)災(zāi)情和震情確保居民的安全和采取初期避難措施竭盡全力向?yàn)?zāi)民提供確切的信息。確保生命線和恢復(fù)交通

內(nèi)閣緊急會(huì)議結(jié)束前，菅直人設(shè)立了“地震緊急對(duì)策本部”，指導(dǎo)全國(guó)抗震救災(zāi)工作20緊急救援時(shí)間表:GanttChart成立“地震緊急對(duì)策部”地震前100秒地震后15分鐘

震后1小時(shí)最后于20號(hào)救出一對(duì)祖孫

|轉(zhuǎn)向重建海嘯前約1小時(shí)重點(diǎn)救人命Date:111213141516171819202122232425262703-2011

Activities日本311東京大地震災(zāi)后救援早期預(yù)警系統(tǒng)觸發(fā)救援隊(duì)、特警出動(dòng)搜尋遺體、轉(zhuǎn)向重新海嘯預(yù)警臨時(shí)限電以應(yīng)對(duì)急需21軍隊(duì)到達(dá)指定地點(diǎn)地震后1小時(shí)內(nèi)陸?？杖姴渴鹜戤?/p>

達(dá)到10萬(wàn)官兵自救、國(guó)際施救各地分批逐漸恢復(fù)2.10災(zāi)難原因Floodingoverseawallsisthemainreasonofmorethan20thousanddeadduringthisdisaster.突破防洪堤的海嘯是本次自然災(zāi)難中超過(guò)兩萬(wàn)人死亡的直接原因。Successfulpre-planssafeguardmostpeopleandassets,rescuehelpslessthoughquickly.成功的預(yù)案能保護(hù)更多的人民和資產(chǎn)，全面救援盡管，但實(shí)際作用有限！FortuneisIsolated,TroubleDoubling.福無(wú)雙至，禍不單行So……22第三章誰(shuí)同狼相隨－意外:核電站爆炸23Absolutely有:當(dāng)核電站受到7級(jí)以上地震沖擊時(shí)，核反應(yīng)堆自動(dòng)關(guān)閉。萬(wàn)一電力也隨之切斷，柴油發(fā)電機(jī)組供電自動(dòng)啟動(dòng)，為冷卻泵運(yùn)行提供電力。如果柴油發(fā)電機(jī)組被摧毀，各反應(yīng)堆分別啟用蒸汽驅(qū)動(dòng)的汽輪機(jī)、或蓄電池驅(qū)動(dòng)各自水泵；與上步同時(shí)，馬上用卡車(chē)運(yùn)來(lái)移動(dòng)式柴油機(jī)。如果還是“冷卻失效”，緊急措施啟動(dòng)，壓力容器開(kāi)始卸壓。3.2IsthereanyPlan？有沒(méi)有應(yīng)急預(yù)案？24其它事故預(yù)防措施-1反應(yīng)堆及安全殼補(bǔ)水措施-增加管線，以便消防水、海水等外部水源可以對(duì)壓力容器、安全殼等進(jìn)行注入。增加及修改增加及修改增加及修改增加及修改25其它事故預(yù)防措施-2安全殼排熱措施-能承受高壓的管線作為通風(fēng)管道，用于安全殼通風(fēng)，防止安全殼超壓及用于安全殼排熱。增加部分263.5、福島核電站事故主要過(guò)程3月11日14時(shí)46分當(dāng)核電站受到9級(jí)地震沖擊時(shí)，核反應(yīng)堆按預(yù)案第一步順利自動(dòng)關(guān)閉；

但隨后引發(fā)約14米高海嘯，大大超過(guò)電站防波堤（約5.7米）273.5.1海嘯發(fā)生后福島核電站受損示意圖

28當(dāng)核電站受到9級(jí)地震沖擊時(shí)，核反應(yīng)堆按預(yù)案第一步順利自動(dòng)關(guān)閉但冷卻泵需要的電力也隨之切斷。預(yù)案第二步即柴油發(fā)電機(jī)組供電自動(dòng)啟動(dòng)，為冷卻泵運(yùn)行提供電力．因此暫時(shí)一切應(yīng)對(duì)是正常的；但1小時(shí)后海嘯來(lái)了，摧毀了所有柴油發(fā)電機(jī)組。應(yīng)急預(yù)案第三步分別啟用蓄電池供電、和蒸汽驅(qū)動(dòng)的汽輪機(jī)．第三個(gè)應(yīng)急預(yù)案第四步同時(shí)啟動(dòng)：卡車(chē)運(yùn)來(lái)了移動(dòng)式柴油機(jī)，但是久置未用的柴油發(fā)電機(jī)無(wú)法使用，一號(hào)反應(yīng)堆因汽輪機(jī)故障首先停止冷卻（8小時(shí)后蓄電池電量耗盡后其它反應(yīng)堆芯冷卻也停止了）；為防止壓力容器超壓爆炸，應(yīng)急預(yù)案第四步----“冷卻失效”緊急預(yù)案啟動(dòng)，壓力容器開(kāi)始卸壓。此時(shí)燃料包殼已經(jīng)有所損壞，核燃料泄漏到土壤與水中；此時(shí)壓力容器內(nèi)的溫度約為550℃，并不斷升至2000℃以上，堆芯已經(jīng)裸露并產(chǎn)生大量氫氣并泄露到廠房中；3月12口下午3點(diǎn)左右，核電站反應(yīng)堆廠房發(fā)生氫氣爆炸，廠房頂蓋被完全摧毀，并向空中泄露大量3.5.2一號(hào)反應(yīng)堆安全殼事故進(jìn)程描述293.5.2反應(yīng)堆爆炸仿真30從目前掌握的資料來(lái)看，福島核電廠未安裝針對(duì)嚴(yán)重事故氫氣風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)系統(tǒng)，無(wú)有效的氫氣濃度監(jiān)測(cè)和消氫措施，導(dǎo)致嚴(yán)重事故下氫氣風(fēng)險(xiǎn)難以控制。從目前查閱的資料來(lái)看，福島核電廠通過(guò)硬質(zhì)管道進(jìn)行安全殼氣體排放（事故后無(wú)法開(kāi)啟），也沒(méi)有有效的放射性過(guò)濾排放措施，從而無(wú)法做到放射性盡量最小化釋放。從目前獲取的信息來(lái)看，福島核電廠事故發(fā)生過(guò)程中采用的相關(guān)干預(yù)措施，在干預(yù)內(nèi)容、干預(yù)時(shí)機(jī)、干預(yù)風(fēng)險(xiǎn)等方面存在問(wèn)題，配套事故規(guī)程不完善，相關(guān)人員認(rèn)識(shí)不足。沒(méi)有嚴(yán)重事故管理系統(tǒng)來(lái)統(tǒng)籌組織、處置事故后果。3.6福島核電站事故技術(shù)原因31”AlthoughTEPCOthefirmthatbuiltandranthereactors,andtheauthoritiesknewdisasterresponsetechnologyonhandwasold,littlewasdonetoprovidebackups,suchasrobots,intheeventofameltdown.Cheapnuclearpowerwas—andstillis—tooimportanttoJapan'seconomiccompetitiveness.盡管建造和運(yùn)營(yíng)反應(yīng)堆的東京電力公司（TEPCO）和政府當(dāng)局都知道現(xiàn)有的災(zāi)后應(yīng)急技術(shù)陳舊過(guò)時(shí)，卻在準(zhǔn)備熔毀事故應(yīng)急方案（例如機(jī)器人救援）時(shí)幾乎無(wú)所作為。不論過(guò)去還是現(xiàn)在，或許廉價(jià)的核能對(duì)日本經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力實(shí)在是太過(guò)重要了。3.7事故管理缺失的背景Bureaucratism&Indulgence324.1核事故定級(jí)日本原子能安全保安院12號(hào)宣布，根據(jù)國(guó)際核能事故分級(jí)表標(biāo)準(zhǔn)，本次福島核電站核泄漏事故被定為4級(jí)。原子能安全保安院官員12號(hào)表示，此次事故危險(xiǎn)程度不及1979年美國(guó)三里島核泄漏事故，更不會(huì)造成1986年原蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故那樣的7級(jí)災(zāi)難。第四章與狼共舞－核事故緊急救援4.1組織機(jī)構(gòu)回顧“冷卻失效”

緊急預(yù)案啟動(dòng)，壓力容器開(kāi)始卸壓，此時(shí)燃料包殼已經(jīng)有所損壞；

核泄漏事故發(fā)生，雨雪交加的天氣使得放射性物質(zhì)進(jìn)入水體，水體中監(jiān)測(cè)到了放射性碘和銫；

堆芯已經(jīng)裸露并產(chǎn)生大量氫氣，含有氫氣的蒸汽通過(guò)卸壓水箱的簡(jiǎn)單降溫和過(guò)濾就被排放到廠房大氣中。1號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆發(fā)生爆炸；12日15:363號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆發(fā)生爆炸；14日11:012號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆發(fā)生爆炸；15日06:104號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆起火并發(fā)生爆炸；15日06:15回顧1、福島核電廠干部員工（包括50死士）2、自衛(wèi)隊(duì)（500人）3、警察4、國(guó)際外援5、各種物資材料設(shè)備設(shè)施4.3.1投入的資源專(zhuān)家組里根號(hào)航母航空消防車(chē)34名核專(zhuān)家CBIRF（140名）U-2偵察機(jī)全球鷹無(wú)人機(jī)機(jī)器人駁船阿?，m專(zhuān)家組救援機(jī)器人3、4.3.4國(guó)際救援4.3緊急救援3月12日，日本內(nèi)閣官房長(zhǎng)官枝野幸男發(fā)布緊急避難指示，要求福島核電站周邊10公里內(nèi)的居民立刻疏散。他表示：“因?yàn)楹朔磻?yīng)堆無(wú)法進(jìn)行冷卻，為預(yù)防萬(wàn)一，希望民眾緊急避難。”輻射半徑10公里范圍內(nèi)的居民都被迅速疏散，規(guī)模約4萬(wàn)5000人左右。稍后，又將疏散半徑擴(kuò)展至20公里。4.3.2緊急避難4.3緊急措施4.3.3技術(shù)措施：注淡水或者硼水（核事故處理計(jì)劃更新：4月17日，事故現(xiàn)場(chǎng)處于受控狀態(tài)，東電發(fā)布新的時(shí)間計(jì)劃，并宣布進(jìn)入核事故處理階段）三個(gè)月內(nèi)六至九個(gè)月內(nèi)三年內(nèi)/十年內(nèi)第一階段第二階段第三階段2011年7月17日—2012年1月16日：輻射物質(zhì)釋放受控，輻射量大幅下降2012年1月16日—未來(lái)：損失賠償；環(huán)境恢復(fù)，產(chǎn)業(yè)復(fù)興2011年4月17日—2011年7月16日：核輻射穩(wěn)定降低4.4核事故處理階段4.4.1第一階段核事故處理在新版日程表上,東電公司放棄了此前“水棺”冷卻的計(jì)劃,轉(zhuǎn)而考慮采用將