地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估論文

時(shí)間:2022-04-23 10:54:37

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地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估論文

1地震要素情景分析

1.1情景設(shè)置要素

災(zāi)害損失由致災(zāi)因子強(qiáng)度、承災(zāi)體脆弱性共同決定,其在不同區(qū)域間的差異性導(dǎo)致災(zāi)害損失范圍與程度的不同,可基于致災(zāi)因子的相關(guān)屬性選擇具體指標(biāo)進(jìn)行情景設(shè)置。結(jié)合地震災(zāi)害的具體情況,可考慮將發(fā)震時(shí)刻、震中位置、震級(jí)以及震源深度等指標(biāo)作為地震情景設(shè)置的基本要素。

(1)發(fā)震時(shí)刻。地震對(duì)人的傷害,主要是建筑物倒塌和破壞造成的。地震發(fā)生時(shí)間不影響建筑物毀壞程度,因此某一時(shí)刻人在室內(nèi)的概率可以表示地震發(fā)生時(shí)間對(duì)人員傷亡影響的概率。

(2)震中位置。不同震中位置附近的房屋結(jié)構(gòu)不一、脆弱性不同,因此地震發(fā)生在不同位置造成的災(zāi)害損失也不盡相同,可按照震中位置劃分為若干個(gè)地震情景。

(3)震級(jí)。震級(jí)是衡量地震強(qiáng)度的重要指標(biāo),直接影響地震災(zāi)害的損失范圍與程度。按照地震部門(mén)預(yù)測(cè)的年度地震危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)震級(jí)范圍,可細(xì)化為不同震級(jí)情景。

(4)震源深度。震源深度也可以影響地震災(zāi)害損失,但目前相關(guān)研究主要針對(duì)淺源地震建立地震災(zāi)害損失模型,本文中也不再對(duì)此進(jìn)行情景分析。

1.2要素生成概率

理論上,地震可能以任一震級(jí)和深度發(fā)生在任一時(shí)刻,但震中位置卻會(huì)受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響,部分地區(qū)地震出現(xiàn)的概率高,部分地區(qū)地震出現(xiàn)的概率低,也就是說(shuō)地震情景設(shè)置中各要素也存在出現(xiàn)概率的問(wèn)題。從作者的日常業(yè)務(wù)出發(fā),本文重點(diǎn)考慮震中位置的生成概率,對(duì)不同發(fā)震時(shí)刻、震級(jí)等出現(xiàn)概率理論上也會(huì)影響地震情景的生成,不做重點(diǎn)討論。

1.2.1地震發(fā)生概率分析

從日常業(yè)務(wù)出發(fā),初步考慮主要斷裂帶分布、歷史地震分布以及中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)(2001)等3個(gè)要素作為判斷年度地震危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)各區(qū)域出現(xiàn)地震概率大小的主要依據(jù)。其中,從發(fā)震機(jī)理上看,斷裂帶分布的密集程度與地震發(fā)生概率基本成正比關(guān)系;歷史地震分布大體可以反映離斷裂帶不同距離范圍內(nèi)地震的活躍程度;中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)(2001)展示了50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率10%的地震加速度分布[5],由此可以反推50年內(nèi)每個(gè)點(diǎn)發(fā)生不同震級(jí)地震的概率,它是通過(guò)歷史地震統(tǒng)計(jì)分析得出的地震發(fā)生概率的具體結(jié)論。理論上看,中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)可以最好且直觀地表達(dá)地震發(fā)生概率,但實(shí)際操作中反推地震震級(jí)較為困難。經(jīng)多次的日常業(yè)務(wù)實(shí)踐,以斷裂帶分布和歷史地震統(tǒng)計(jì)相結(jié)合,作為判斷危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)地震發(fā)生概率的依據(jù)更可操作,即區(qū)域內(nèi)既有斷裂帶分布,又有歷史地震發(fā)生,則該區(qū)域發(fā)震概率高;區(qū)域內(nèi)僅有斷裂帶分布或僅有歷史地震發(fā)生,則該區(qū)域發(fā)震概率次高;區(qū)域內(nèi)既沒(méi)有斷裂帶分布,也沒(méi)有歷史地震發(fā)生,則該區(qū)域發(fā)震概率低。

1.2.2震中位置布設(shè)

(1)震中位置布設(shè)方式。地震年度危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)同樣概率區(qū)域內(nèi)震中位置的布設(shè)應(yīng)符合均勻分布。

(2)震中布設(shè)選取的最小單元。理論上,對(duì)地震年度危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)所有點(diǎn),按照1km網(wǎng)格進(jìn)行選點(diǎn)設(shè)置情景,可以較好且準(zhǔn)確地反映地震風(fēng)險(xiǎn),但考慮到實(shí)際的業(yè)務(wù)能力和需求,可綜合考慮人口分布和斷層走向等要素,選取較少的具有代表性的點(diǎn)位進(jìn)行情景設(shè)置。經(jīng)業(yè)務(wù)實(shí)踐,可以地震危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)所有縣駐地為基本選取點(diǎn),如果縣駐地位于危險(xiǎn)區(qū)外,則以該縣損失最大為原則,確定縣內(nèi)震中點(diǎn)位;其次,在已選取震中位置分布情況下,在不同地震發(fā)生概率區(qū)域內(nèi),再均勻設(shè)置震中點(diǎn)位,以完成震中位置的整體布設(shè)。

2地震區(qū)域情景分析

地震區(qū)域情景分析是對(duì)某一特定區(qū)域內(nèi)可能存在的地震情況的分析,例如,某一個(gè)行政區(qū)域跨越多個(gè)地震危險(xiǎn)區(qū),則對(duì)其開(kāi)展年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的情景設(shè)置時(shí)還應(yīng)考慮多個(gè)危險(xiǎn)區(qū)的復(fù)雜情況。

2.1單個(gè)危險(xiǎn)區(qū)地震災(zāi)害的情景設(shè)置

單個(gè)危險(xiǎn)區(qū)地震災(zāi)害的情景設(shè)置,是某一行政區(qū)域內(nèi)僅存的一個(gè)年度地震危險(xiǎn)區(qū)發(fā)生地震時(shí)的所有可能情景的集合。如果危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)只發(fā)生一次地震災(zāi)害,只需要考慮地震要素生成情景,但在危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)同一地點(diǎn)或不同地點(diǎn)發(fā)生多次地震,則需要考慮地震發(fā)生次數(shù)等復(fù)雜因素。例如,2013年10月31日-11月23日,吉林前郭爾羅斯蒙古族自治縣先后發(fā)生5.5級(jí)、5.0級(jí)、5.3級(jí)、5.8級(jí)、5.0級(jí)地震,2014年2月11-12日新疆于田縣先后發(fā)生5.4級(jí)、7.3級(jí)、5.7級(jí)地震,造成災(zāi)區(qū)重復(fù)受災(zāi),災(zāi)情呈現(xiàn)明顯的“放大”效應(yīng)??梢?jiàn),對(duì)一個(gè)行政區(qū)域在一段時(shí)間內(nèi)多次地震災(zāi)害過(guò)程開(kāi)展情景設(shè)置,對(duì)分析行政區(qū)域的年度風(fēng)險(xiǎn)意義重大。然而,目前對(duì)于震群型地震發(fā)震機(jī)理的研究尚不足以支撐地震情景的設(shè)置,因此本文只提出相關(guān)需求,不做具體討論。

2.2多個(gè)危險(xiǎn)區(qū)地震災(zāi)害的情景設(shè)置

多個(gè)危險(xiǎn)區(qū)地震災(zāi)害的情景設(shè)置是某一個(gè)行政區(qū)域內(nèi)存在的多個(gè)地震危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)發(fā)生多次地震時(shí)的所有可能情景的集合。例如,2014年4-10月,云南永善縣、盈江縣、魯?shù)榭h和景谷縣先后發(fā)生了5.0級(jí)、6.1級(jí)(之前剛發(fā)生5.6級(jí)地震,6.1級(jí)為此次盈江地震序列的最高震級(jí))、6.5級(jí)和6.6級(jí)地震,導(dǎo)致云南全省地震災(zāi)害損失巨大。另外,不同地震影響區(qū)內(nèi)災(zāi)害損失差異明顯,8月3日魯?shù)?.5級(jí)地震造成617人死亡、112人失蹤;而10月7日景谷6.6級(jí)地震僅造成1人死亡。顯然,面對(duì)同一行政區(qū)域內(nèi)存在多個(gè)危險(xiǎn)區(qū)、不同危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)地震災(zāi)害損失差異較大的情況,對(duì)該行政區(qū)域的災(zāi)前準(zhǔn)備和應(yīng)急救助力量的布局十分重要,這也是地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需要關(guān)注的重要問(wèn)題。

3地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情景表達(dá)

3.1年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

區(qū)域?yàn)?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是對(duì)某一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)災(zāi)害損失及其概率大小的評(píng)估(風(fēng)險(xiǎn)是某一事件發(fā)生的概率和其后果的組合),評(píng)估結(jié)果為具體的災(zāi)情指標(biāo)損失值及出現(xiàn)的概率。地震危險(xiǎn)性一般包括地震強(qiáng)度和發(fā)生的可能性?xún)蓚€(gè)因素,本文中地震危險(xiǎn)性以地震部門(mén)確定的年度地震危險(xiǎn)區(qū)(包括危險(xiǎn)區(qū)范圍、可能震級(jí)2個(gè)要素)為基礎(chǔ),其中,地震強(qiáng)度用預(yù)測(cè)的震級(jí)表達(dá),發(fā)生的可能性用1表達(dá),即地震部門(mén)提供的危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)本年度會(huì)發(fā)生相應(yīng)級(jí)別的地震。承災(zāi)體為地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估關(guān)注的主要對(duì)象,根據(jù)災(zāi)害救助的主要需求,本文中將承災(zāi)體定義為不同區(qū)域公里網(wǎng)格內(nèi)的居民人口和住房;承災(zāi)體脆弱性以居民住房脆弱性評(píng)估為主,采用作者所在單位多年來(lái)積累的歷史地震案例中不同結(jié)構(gòu)居民住房倒損率矩陣(分為倒塌、嚴(yán)重?fù)p壞和一般損壞3個(gè)等級(jí))。

3.2年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果

基于上述評(píng)估方法,地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果主要分為2大類(lèi)(圖2)。第1大類(lèi)是單一情景下的年度災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,即某一區(qū)域內(nèi)本年度地震可能導(dǎo)致的房屋倒塌、嚴(yán)重?fù)p壞和一般損壞的數(shù)量;其中,這里所說(shuō)的區(qū)域取決于評(píng)估結(jié)果的用途,可以為行政區(qū)域,如考慮到目前我國(guó)行政管理體系,為便于與災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理及社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)采集單元保持一致,通常以縣級(jí)行政單元作為地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本區(qū)域;也可以為自然區(qū)域,如地震部門(mén)給出的年度地震危險(xiǎn)區(qū)。區(qū)域年度災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果依賴(lài)于對(duì)若干參與評(píng)估的基本單元的統(tǒng)計(jì)匯總,評(píng)估單元可以根據(jù)所掌握的相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、評(píng)估所需數(shù)據(jù)的詳細(xì)程度和完備程度,評(píng)估單元按照覆蓋區(qū)域由大到小可分為地震危險(xiǎn)區(qū)單元、縣域單元、鄉(xiāng)鎮(zhèn)單元和公里網(wǎng)單元。第2大類(lèi)是多個(gè)情景集合下的年度災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,即某一區(qū)域內(nèi)本年度地震可能導(dǎo)致房屋倒塌、嚴(yán)重?fù)p壞和一般損壞房屋數(shù)量及其出現(xiàn)的概率,也就是災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。此類(lèi)評(píng)估結(jié)果是在若干個(gè)第1大類(lèi)評(píng)估結(jié)果集的基礎(chǔ)上,根據(jù)評(píng)估單元不同(4種評(píng)估單元)、房屋倒損類(lèi)型不同(3類(lèi)倒損類(lèi)型)和房屋倒損數(shù)量等級(jí)不同(可根據(jù)具體情況劃分等級(jí))進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出不同評(píng)估單元、3類(lèi)房屋倒損類(lèi)型及不同數(shù)量等級(jí)出現(xiàn)的概率。例如,××地震危險(xiǎn)區(qū)(評(píng)估單元)2014年度發(fā)生地震災(zāi)害導(dǎo)致10萬(wàn)間以上(數(shù)量等級(jí))房屋倒塌(倒損類(lèi)型)的概率為63%;××縣2014年度因地震災(zāi)害而出現(xiàn)1~5萬(wàn)間房屋倒塌的概率為41%;××鄉(xiāng)2014年度因地震災(zāi)害而出現(xiàn)0.5~1萬(wàn)間房屋倒塌的概率為30%等。3.3年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情景的表達(dá)地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情景的表達(dá)主要是對(duì)地震危險(xiǎn)性、地震承災(zāi)體脆弱性、地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等的表達(dá)。一般而言,地震危險(xiǎn)性情景主要表達(dá)地震危險(xiǎn)區(qū)范圍及可能的震級(jí),地震承災(zāi)體脆弱性情景主要表達(dá)承災(zāi)體與地震強(qiáng)度間的關(guān)系,一般用承災(zāi)體脆弱性矩陣或脆弱性曲線表達(dá),地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)情景主要表達(dá)某一等級(jí)損失及其出現(xiàn)的概率,一般用一系列風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖表達(dá)。然而,與常規(guī)表達(dá)不同,地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情景中存在區(qū)域情景,即:某一區(qū)域范圍內(nèi),存在多個(gè)地震危險(xiǎn)區(qū),且發(fā)生地震的震級(jí)可能不同,地震導(dǎo)致的房屋倒損數(shù)量及其概率可能存在較大差異。針對(duì)這種情況,如果按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)同一區(qū)域內(nèi)不同地震危險(xiǎn)區(qū)的地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)水平,可能會(huì)造成個(gè)別地震危險(xiǎn)區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)被人為“縮小”,而個(gè)別地震危險(xiǎn)區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)卻被“放大”;如果針對(duì)不同的地震危險(xiǎn)區(qū)采用單獨(dú)的表達(dá)方式,則會(huì)出現(xiàn)多個(gè)地震危險(xiǎn)區(qū)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)不可比的現(xiàn)象,不利于區(qū)域地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的綜合防范。因此,地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情景的表達(dá)在常規(guī)表達(dá)的基礎(chǔ)上,要重點(diǎn)考慮同一區(qū)域內(nèi)存在多個(gè)地震危險(xiǎn)區(qū)的情況,評(píng)估表達(dá)既要滿足地震危險(xiǎn)區(qū)間災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的橫向可比,也要充分體現(xiàn)各個(gè)地震危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的自身差異。地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目的是為本年度區(qū)域防范災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)提供依據(jù),包括區(qū)域內(nèi)各級(jí)政府、社會(huì)公眾、專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)等不同利益相關(guān)者。然而,當(dāng)前地震預(yù)報(bào)的不確定性、社會(huì)穩(wěn)定、資源配置不平衡、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等仍是影響地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)信息公開(kāi)的風(fēng)險(xiǎn)因素,針對(duì)不同利益相關(guān)者,同一地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果的表達(dá)也應(yīng)有所差別,包括評(píng)估結(jié)果中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)與具體含義、風(fēng)險(xiǎn)內(nèi)容表達(dá)的專(zhuān)業(yè)性、風(fēng)險(xiǎn)地圖制圖單元的選擇等。民政行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)方法》(MZ/T031-2012)中針對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理者與研究人員,將災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分為極高、高、中、低等4個(gè)等級(jí),并詳細(xì)介紹了風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)的具體步驟;地震預(yù)測(cè)預(yù)警等級(jí)劃分為4級(jí),分別賦予一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)為紅色、橙色、黃色和藍(lán)色預(yù)警等級(jí),考慮到預(yù)警等級(jí)后可能產(chǎn)生的社會(huì)影響,不同預(yù)警等級(jí)所針對(duì)的對(duì)象有所區(qū)別,預(yù)警等級(jí)為一級(jí)時(shí),對(duì)象為地震部門(mén)、縣以上政府、指揮部成員、預(yù)警區(qū)公眾,而預(yù)警等級(jí)為四級(jí)時(shí),對(duì)象僅為地震部門(mén),用于指導(dǎo)開(kāi)展震情跟蹤。

4結(jié)論與討論

作為我國(guó)自然災(zāi)害的主要類(lèi)型之一,開(kāi)展地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)于區(qū)域防災(zāi)備災(zāi)和應(yīng)急管理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)前,學(xué)術(shù)界更為重視對(duì)于地震災(zāi)害損失和長(zhǎng)期地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估,對(duì)于年度地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估尚未過(guò)多涉及。本文以地震部門(mén)確定的年度地震危險(xiǎn)區(qū)為基礎(chǔ),重點(diǎn)闡述了地震基本要素、區(qū)域地震災(zāi)害特征在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情景設(shè)置中的作用,同時(shí)結(jié)合地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,提出了面向不同區(qū)域和不同服務(wù)對(duì)象的評(píng)估結(jié)果的情景表達(dá)思路,旨在為規(guī)范地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方案、明確情景分析設(shè)置與表達(dá)的基本要素提供借鑒,同時(shí)為推動(dòng)地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的業(yè)務(wù)化提供理論支撐。地震災(zāi)害年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情景表達(dá)是對(duì)年度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果的多形式呈現(xiàn),而其中對(duì)多情景地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果分級(jí)至關(guān)重要,尤其是針對(duì)不同服務(wù)對(duì)象的認(rèn)知特點(diǎn)和需求,設(shè)計(jì)不同的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)并賦予適當(dāng)?shù)拿Q(chēng)是關(guān)鍵步驟。同時(shí),隨著災(zāi)害管理領(lǐng)域相關(guān)工作機(jī)制的不斷完善和救助需求的不斷提高,以民政部、國(guó)家減災(zāi)委辦公室會(huì)同國(guó)家減災(zāi)委相關(guān)部委(局)等近20個(gè)部門(mén)建立的月度災(zāi)害趨勢(shì)會(huì)商制度不斷完善,因此,在總結(jié)年度災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)方法和相關(guān)成果的基礎(chǔ)上,開(kāi)展區(qū)域?yàn)?zāi)害月度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估已具備條件。

作者:王曦周洪建單位:民政部國(guó)家減災(zāi)中心