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2022年四川瀘定MS6.8地震人員震亡特征分析

2023-06-14 06:38許娟趙雪慧周琪肖本夫毛利肖術連周妍
地震研究 2023年4期
關鍵詞:瀘定縣瀘定人員傷亡

許娟 趙雪慧 周琪 肖本夫 毛利 肖術連 周妍

摘要:基于系統整理的2022年四川瀘定MS6.8地震中93名遇難人員資料,探討人員震亡與烈度分布、地域分布、社會特征等要素的關系,通過與2017 年四川九寨溝7.0級地震人員震亡進行對比,分析本次地震人員震亡的特征。結果表明:瀘定MS6.8地震人員震亡數量大,主要因地質災害所致,分布方向基本上與烈度區長軸方向一致,中老年段震亡比高,以本地戶籍為主。災區地質災害發育、地形地貌特殊、房屋抗震性能不高、地震強度大等是此次地震人員震亡多的主要原因。川西高山高原地區人員震亡具有明顯的地域特征。

關鍵詞:瀘定地震;人員震亡;地質災害;抗震性能

中圖分類號:P315.9文獻標識碼:A文章編號:1000-0666(2023)04-0603-08

doi:10.20015/j.cnki.ISSN1000-0666.2023.0056

0引言

2022年9月5日12時52分,四川省瀘定縣發生6.8級地震,震源深度16 km,震中烈度為Ⅸ度。截至9月11日17時,地震共造成93人震亡、25人失蹤、422 人受傷,是近四十年來四川省6.0~6.9級地震中人員震亡最多的一次。

減少地震造成的人員傷亡是防災減災的首要目標(徐超等,2012),許多學者對人員傷亡原因及相關因素進行了研究,如肖光先(1991)、傅征祥和李榮平(1993)認為人員傷亡同人口密度和地震參數相關;尹之潛(1995)、鄒其嘉等(1995)提出了人員傷亡同建筑物破壞程度相關,并以此提出了相應的公式和人員傷亡評估模型(趙振東等,1998,1999)。也有學者對單次地震人員傷亡原因及特征進行了深入分析,如王中山(1989)對1976年唐山7.8地震人員傷亡的直接原因進行了詳細分析并總結了相關經驗;李永強等(2010,2011)詳細統計分析了1970年通海MS7.8地震不同烈度區不同行政單元的震亡比和1996年麗江MS7.0地震人員傷亡的社會學特征;白仙富等(2014)從空間分布、社會學統計特征研究了2012年彝良MS5.7、5.6地震人員震亡的特征和原因;張彥琪等(2015,2016)、代博洋等(2016)對2014年魯甸MS6.5地震的人員震亡原因、地質構造與災害特點等方面進行詳細分析,總結了云南昭通地區地震災害特點,這些都為區域地震人員傷亡評估提供了扎實的基礎。

在前人研究的基礎上,本文探討2022年瀘定MS6.8地震的人員震亡與烈度、社會特征等要素的關系,分析本次地震的人員震亡特征,并與震級相近、震區地形地貌特征相似、地震類型相近、極震區烈度相同、震中附近有5A級旅游景區的2017年九寨溝MS7.0地震人員震亡情況進行對比分析,以期對川西高山高原地區地震人員傷亡評估提供參考。

1數據收集

地震發生后,四川省地震局成立人員傷亡調查小組,并與省應急管理廳、地方應急管理局建立有效溝通,形成了人員傷亡調查數據更新機制。通過及時核實、完善人員傷亡數據,于2022年9月11日17時形成“四川瀘定6.8級地震人員死亡臺賬”。臺賬內容包括遇難者姓名、性別、年齡、民族、戶籍所在地、震亡地點、震亡原因等11項信息。筆者通過ArcGIS 10.3平臺,在四川省應急基礎數據庫中獲取各行政村的空間信息,并借助互聯網地圖進一步細化人員震亡點位信息,為后文分析提供數據基礎。

2人員震亡特征

2.1烈度分布特征

人員震亡主要分布在Ⅶ~Ⅸ度區,其中Ⅸ度區66人,占比71%;Ⅷ度區18人,占比19.4%;Ⅶ度區8人,占比8.5%;還有1人因其它原因震亡,具體位置不詳,無法判定其所在的烈度區,下文的統計不再將其計入(圖1、表1)。

通過對瀘定縣、石棉縣應急管理局提供的震前研究區地質災害隱患點數據進行分析,可以得出地質災害隱患點分布密度與地震烈度等級呈正相關(圖2)。從空間分布上看(圖3),震前瀘定縣、石棉縣地質災害隱患點有550余處,主要以線狀形式沿河流分布。Ⅸ度區內,有地質災害隱患點92處,主要分布在磨西鎮、得妥鎮;Ⅷ度區內,有地質災害隱患點78處,主要分布在燕子溝鎮、得妥鎮;Ⅶ度內,有地質災害隱患點389處,主要分布在瀘定縣境內德威鎮、冷磧鎮等,少量分布在雅安市境內的安順場附近。

震后截至2022年9月14日22時,瀘定縣和石棉縣境內排查有威脅性的地質災害隱患點280余處,其中80余處地質災害隱患點加劇變形,集中分布在Ⅸ度區(鐵永波等,2022;王欣等,2022)。從新增地質災害隱患點分布類型來看,Ⅸ度和Ⅷ度區內滑坡占優,Ⅶ度區內滑坡、崩塌呈均勢發育(孫東等,2023)。震后,瀘定縣、石棉縣應急管理局分別提供了縣域地質災害隱患點數據,其中石棉縣應急管理局還提供了震后新增地災隱患點數據(圖3)。從圖3可以看出,石棉縣震后地質災害密集發育,且分布密集,主要集中在大渡河兩岸。

此次地震因地質災害震亡人數占比達81.6%。從表2和圖3可以看出,Ⅸ度區因地質災害導致的震亡人數最多,其中以滾石、山體塌方飛石致死為主,占比30.1%,其次是山體掩埋致死,占比17.2%,滾石擊垮房屋致死,占比8.6%;Ⅷ度和Ⅶ度區因地質災害震亡基本以落石、山體塌方飛石致死為主,分別占比11.83%、7.53%。表明該區域多為淺表層的崩塌滑坡,且隨著地震烈度的提高,地質災害發育數量、規模及破壞力越大,兩者具有顯著的相關性。

本文統計不同烈度區因房屋倒塌震亡人數(表3),Ⅸ度區因房屋倒塌震亡人數最多,占比約87.6%,1名人員因墻體垮塌壓埋致死,其余人員均為房屋垮塌致死。Ⅷ度區和Ⅶ度區因房屋倒塌震亡人數占比較低,均為6.25%,且倒塌房屋結構類型為土木結構。這表明人員震亡主要集中在房屋損毀較重的高烈度區,隨著地震烈度的衰減,建筑物的破壞程度越輕,人員震亡也較少(任靜等,2021)。

為了求出不同烈度下人員震亡比,筆者根據第七次全國人口普查數據中的鄉鎮人口數據,利用GIS工具計算出各烈度區人口總數,得到瀘定MS6.8地震各烈度區震亡比(表4),并與九寨溝MS7.0地震震亡比進行對比。瀘定地震Ⅸ度區震亡比為104/104,Ⅷ度區震亡比為19/104,Ⅶ度區震亡比為0.69/104;而九寨溝地震中,Ⅸ度區震亡比為44/104,Ⅷ度區震亡比為50/104,從上可見瀘定MS6.8地震Ⅸ度區的震亡比是九寨溝MS7.0地震的1倍多。其原因為,九寨溝地震震中位于九寨溝景區內,震中附近人口稀少(約10人/km2),發震時間為傍晚,游客大多已經離開景區,集聚在以Ⅷ度區為主的301省道沿線酒店中。

2.2地域分布特征

人員震亡主要分布在瀘定縣和石棉縣,其中瀘定縣震亡55人,占比59.1%,石棉縣震亡38人,占比40.9%;人員震亡在瀘定縣分布于得妥鎮、磨西鎮、德威鎮、冷磧鎮4個鄉鎮,在石棉縣分布于王崗坪彝族藏族鄉、草科藏族鄉、新民藏族彝族鄉3個鄉鎮,1名瀘定縣境內遇難者具體地點不明,占比為1.1%(圖4)。

本文以行政村為單元統計人員震亡分布(圖5),人員震亡分布于26個行政村,震亡人數最多的為王崗坪彝族藏族鄉幸福村,為15人,占比16.1%;得妥鎮灣東村震亡人數也在10人以上,其余震亡人數均在10人以下。人員震亡呈NW向分布,東至得妥鎮友誼村,西至草科藏族鄉和坪村,南至新民藏族鄉海子村,北至冷磧鎮瓦斯營盤村。

2.3社會特征

2.3.1年齡分布特征

人員震亡中年齡最小者1歲,年齡最大者87歲。以10歲作為一個年齡段(李永強,李兆隆,2016),統計瀘定6.8級地震人員震亡年齡分布(圖6)。從圖6可見,人員震亡年齡分布呈現雙高峰形態,其中50~59歲中年段震亡最多達22人,占比23.7%;70~79歲老年段為第二個高峰,達16人,占比16.2%。根據瀘定縣第七次全國人口普查數據,計算各年齡段震亡率,得出80歲及以上老年段震亡率最高,為0.77%,其次是70~79歲老年段和50~59歲中年段;10~19歲少年段震亡率最低,為0.01%,最高年齡段的震亡率是最低年齡段震亡率的7倍。值得注意的是,0~19歲年齡段的人員震亡主要為0~3歲嬰幼兒,在校的中小學生無一人震亡。

分析瀘定6.8級地震人員震亡年齡分布特征,其原因主要是:一是年輕人反應敏捷,即便受傷,但自救互救能力強,而嬰幼兒、行動不便年長者,在遭遇房屋倒塌、山體滑坡時,自救能力差,震亡率高(李永強等,2016),因此老年段震亡率高;二是地震發生在白天,具有勞動力的人員多數在室外進行生產活動,震區又處于高山峽谷間,因此中年段人員在室外遭遇地質災害情況較多,震亡率偏高;三是發震時刻為學生在校時間段,自汶川地震后學校建筑的抗震設防等級普遍提高一級,且學校定期開展地震疏散演練,震時學生能有序撤離教室,因而學生無一人震亡。

2.3.2戶籍分布特征

本次地震震中位于國家5A級景區海螺溝境內,但人員震亡中92%為本地戶籍,僅有8%的外地戶籍。由于此次地震發生時間正值四川省各地加強疫情防控管理工作期間,省內外人員流動大幅降低。地震發生時海螺溝景區工作人員和游客總計200余人,因而震亡主要為本地人員,以及少數在當地工作、學習的外地人員。而九寨溝地震人員震亡中,外地戶籍人員占比為72%,55%為游客,17%為外來務工人員,游客占比大。主要原因是九寨溝地震發生在8月暑期旅游旺季,景區游客眾多。

3人員震亡原因分析

瀘定MS6.8地震人員震亡中,有76名因地質災害致死,瀘定縣41名,石棉縣35名,占比81.7%;16名因房屋垮塌致死,瀘定縣13名,石棉縣3名,占比17.2%;瀘定縣1人因其它原因致死,占比1.1%。

本文統計分析不同鄉鎮人員震亡原因類型(圖7),圖7結果表明磨西鎮人員震亡以房屋垮塌致死為主,占比11.8%,得妥鎮、德威鎮、冷磧鎮、王崗坪彝族藏族鄉、草科藏族鄉、新民藏族彝族鄉以地質災害致死為主,其中得妥鎮、王崗坪彝族藏族鄉因地質災害震亡人數占比大,分別為30.1%、24.7%。

九寨溝地震震亡29人,其中因地質災害震亡18人,占比62.1%,因房屋附屬設施破壞震亡7人,占比24.1%,還有4人死因不明,占比13.8%(帥向華等,2019)。兩次地震中由地質災害造成的震亡比均大于由房屋破壞造成的。統計近十年四川省發生的6.0~6.9級地震人員震亡原因(圖8),可以發現四川盆地及周邊地區人員震亡中由房屋垮塌致死的占比大。但是越靠近川西高山高原地區,由地質災害導致的人員震亡比越高。

3.1地質災害致死

本文按照鄉鎮為單元統計地質災害震亡人數(表5)。由表5可見,瀘定縣主要是由于滾石擊中致死,占比35.53%,其次是因滾石擊垮房屋致死,占比10.53%,最后是山體塌方掩埋致死,占比7.89%;石棉縣主要是由于山體塌方飛石致死,占比25%,其次是山體塌方掩埋致死,占比19.74%,還有1人由于其它原因致死,占比1.31%。綜上所述,因滾石、山體塌方飛石擊中致死是此次因地質災害震亡的主要原因,其次是山體塌方掩埋致死。得妥鎮、磨西鎮、草科鄉、王崗坪鄉因地質災害震亡人數較多,與這4個鄉鎮的震后地質災害遙感影像解譯結果相符(鐵永波等,2022)。

震區地處青藏高原東南緣的橫斷山脈,是典型的高山峽谷區域,地質災害較為發育,區域內地形高差大,為地震誘發高位崩塌、滑坡提供了地形條件(巴仁基等,2011)。區內不同時代地層發育廣泛,第四系主要為河流沉積物、崩坡積物,基巖主要為花崗巖、閃長巖類,巖體破碎,為群發性淺表層崩塌、高位大塊體巖質崩塌提供了有利條件(鐵永波等,2022)。受2008年汶川MS8.0、2013年蘆山MS7.0以及此前多次6級地震疊加影響,震區巖體更加破碎,穩定性進一步降低,在地震及降雨作用下極易導致滑坡、崩塌及落石、滾石發生,造成重大人員傷亡。綜上所述,此次地震中地質災害造成的震亡人數占比大,且具有典型的高山峽谷地區人員震亡特征。

3.2房屋垮塌致死

本文以鄉鎮為單元統計因房屋垮塌致死人數(表6)。由表6可見,因房屋垮塌致死人員主要分布在磨西鎮、得妥鎮、王崗坪彝族藏族鄉、新民藏族彝族鄉4個鄉鎮,其中震中所在地磨西鎮因房屋垮塌致死數量最多,占68.75%;因房屋垮塌致死的房屋類型中磚木結構、磚混結構、石木結構占比較大??蚣芙Y構和磚混結構房屋大部分按Ⅷ度設防外,其余均不設防。

根據《中國地震動參數區劃圖》(GB 18306—2015),瀘定MS6.8地震災區大部分地區基本設防烈度為Ⅷ度,而此次地震最高烈度達Ⅸ度,Ⅸ度區面積達280 km2,比蘆山7.0級和九寨溝7.0級地震的Ⅸ度區面積分別大了72 km2和141 km2,因而震中磨西鎮出現因房屋垮塌致死人數較多的情況。結合歷年預評估調研情況,災區房屋結構主要以磚混結構為主,占比約60%,其次是磚(土)木結構,占比約25%,其余為木結構和框架結構等,但該區域農村地區部分自建房達不到設防標準,因而農村地區不設防房屋垮塌致死人數占比較高,約占81.25%。

本次地震中1人因墻體垮塌致死,其余均為房屋垮塌致死。而九寨溝地震中7人基本上是由建筑物非結構構件破壞引起如圍墻坍塌、外墻裝飾脫落、女兒墻垮塌掉落等所致,這反映了兩地建筑抗震性能的差異。

4結論

本文通過對2022年瀘定MS6.8地震后人員震亡數據收集、整理,采用數理統計、聚合類比等統計學方法,分析了本次地震人員震亡與烈度分布、地域分布、社會特征(年齡、戶籍)三大要素關系,得出如下結論:

(1)人員震亡主要分布在Ⅸ度和Ⅷ度區,與同等強度大小地震相比,震亡數量偏高,是近四十年來,四川省MS6.0~6.9地震震亡人數最多的一次。

(2)人員震亡區域分布廣,總體分布方向呈NW走向,同烈度區長軸分布方向基本一致。

(3)人員震亡年齡在中年、老年段呈雙高峰分布,50歲及以上占比66.7%。受疫情防控影響,震中附近景區游客少,人員流動較少,人員震亡主要為本地人,外地人較少。

(4)瀘定MS6.8地震為近年來同級別地震中地質災害造成人員震亡最嚴重的一次地震,占比81.7%,因房屋垮塌致死人員主要集中在震中所在鄉鎮。

為進一步提高城鄉的地震災害綜合防御水平,應該繼續深化地震災害成災機理研究。通常認為人員傷亡主要是由建構筑物倒塌造成,而本次地震80%以上的人員震亡是由地質災害造成。本次地震中人員震亡具有明顯的川西高山高原地區區域性特征,因此要充分認識到地質災害對于高山峽谷地區人們的生命財產的嚴重破壞,要對地震次生災害危險性、致死性進行深入研究,從而提高震后人員傷亡預評估的科學性和準確性。

感謝四川省地震局陳維鋒高級工程師的指導以及四川省地震局現場工作隊提供的現場調查資料。

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GB 18306—2015,中國地震動參數區劃圖[S].

Features of the Casualty by the 2022 Luding,Sichuan MS6.8 Earthquake

XU Juan,ZHAO Xuehui,ZHOU Qi,XIAO Benfu,MAO Li,XIAO Shulian,ZHOU Yan

(Sichuan Earthquake Agency,Chengdu 610000,Sichuan,China)

Abstract

This paper collects the detailed information about the Luding MS6.8 earthquake mortalities,discusses the casualties related with factors like the intensity,geographical distribution and social characteristics of the victims,and also compares the features of the mortalities in the Luding MS6.8 earthquake with the ones in the Jiuzhaigou MS7.0 earthquake.The results show in the Luding MS6.8 earthquake,the death is mainly due to the seismogeological disasters,the earthquake death toll is high and the victims are located mainly in accordance with the direction of the long-axis of intensity zones.Among the victims,the middle-aged and the elderly people account for a high proportion.Most of the victims are local residents.The following factors such as the geological hazard potential,the special geographic and geomorphic conditions,the buildings poor aseismic performance,and the high seismic intensity result in heavy casualties.

Keywords:the Luding MS6.8 earthquake;earthquake-caused casualties;geological disaster;aseismic performance

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