民国二十六年（1937年）10月10日，西安遭日机空袭后，开始构筑防空避难室、防空壕以及防空地下室。民国二十七年（1938年）11月，西安构筑地下室20处，窑洞300多处，可容纳城内少数居民防空避难之用。除省政府少数厅、处建有防空洞、壕外，为居民避难用的防空洞、壕很少。由于日机空袭不断增多，居民生命财产损失日益严重。
由于初期防护措施不足，或者居民因为城内自建防空洞过于简陋，容易被日机炸毁，所以许多居民选择到城外的田野或防空壕躲避。1939年4月9日，林焕平从重庆来到西安，记录了西安市居民无处藏身的窘况。“有二三处避难室（防空洞）被惨无人道的敌机故意炸毁了，里面的市民，全被牺牲了。故现在市民多不敢入避难室，天一亮，不管有没有警报，都携男带女，到郊外的田野上躲飞机去了。”[21]
在跑警报时发生拥挤和踩踏事件。“有许多跑警报的人想往汽车上爬，汽车上的人用皮带向爬上去的人乱打，有的甚至被打得鲜血直流。这样，群众的激怒更增加起来。司机座位的玻璃被捣破了，司机被群众饱以老拳，汽车被停止在城门口的人群中。紧急警报尖锐的叫起来了，前面的人跑得更快，后面的人挤得更紧。我刚刚挤到城门口，因为在我前面的几个人被挤倒在地上，后面的人又加紧挤上来，于是我也被挤倒了，许多人从我身上踏过，我感到疼痛，但神志很清楚，觉得这一回是糟了，会被人们踏成肉饼，不得不鼓起全身的勇气，从他们的脚下奋力爬起来，幸而得到了一位警察的帮助，我居然爬了起来，而且逃到了城外，躲在一个空旷的菜园子里休息。”[22]后来，为了方便群众疏散，当局在城墙开挖便门，以避免拥挤和踩踏事件的发生。
在城外躲避空袭的群众也深受其苦。“成群结队的市民男男女女老老少少，衣服褴褛破碎的也有，衣冠华贵摩登的也有，或坐着，或躺在绿油油的麦野上，有的翻来覆去在泥土上打鼾，简直像泥人了。他们早上六七点钟出来，下午五点以后才回去，中午是饿着肚子，不吃东西了。”[23]自民国二十八年（1939年）10月5日起，由各联保出民工，在城郊四周挖掘防空壕，深1.7米，10月15日竣工，能藏约15万人。
为了进一步保障西安市民的生命安全，民国二十九年（1940年）12月22日，西安防空部队决定构筑城墙底下防空工程，环城墙一周，共构筑625个洞口，洞高1.5米至1.8米，洞宽1米至3米，总长51003米，其中第42号洞，长8.5米，宽3.1米，高1.5米，可容纳100多人，这项工程历时一年有余。据民国三十一年（1942年）11月21日《西京日报》刊登的“西安避难设备种类及容量统计资料”，全市防空洞、壕能藏27万多人。[24]这些沿城墙挖掘的防空措施，以及这种防空措施的优点也被游客记录下来。(www.xing528.com)
“西安市民于发警报时，除自动疏散乡间外，多至城墙根防空洞躲避，东西南北四城各就其近处入洞，西安土质富有粘性，虽不如渝市石层之坚固，但抵抗力亦强，且城墙为一线形，尤不易击中，故西安轰炸时，死伤甚少。”[25]
而有的居民为躲避空袭，干脆自己在城墙开凿窑洞生活。“我为避免朝出晚归的麻烦，就在东关南城根自己原有空地上靠崖打了几个窑洞，每日全家到此躲避。日子长了，我又打了两眼井，筑了一围墙，盖了几间小屋，索性把全家移住这里，名曰‘莘庄’，这就是抗战时期我在西安的生活根据地。因为那时我没有担任政府实际工作，就把种树栽花作为我的日常事务。后来果树成林，花草满径，取自力更生之义，遂以‘更生’名园，而自号‘自力子’。”[26]
旅馆为了保障旅客安全，也采取挖防空壕的措施应对轰炸，西京招待所就挖有防空壕。因此，旅客除了出城躲避或钻防空洞外，也可以躲避在旅店自设的防空壕。“回头我看到一个茶房，他告诉我楼房旁边有自己的防空壕，我进去了，只有寥寥六七人呆站在里面。”[27]
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