現(xiàn)行中國烈度表的修訂研討

趙 晶，李建亮，何玉林，李福海

(1. 四川省地震局，成都 610041；2. 西南交通大學(xué)，成都 610031)

現(xiàn)行中國烈度表的修訂研討

趙 晶1，李建亮1，何玉林1，李福海2

(1. 四川省地震局，成都 610041；2. 西南交通大學(xué)，成都 610031)

回顧了中國地震烈度表的發(fā)展與演變，并對(duì)每一個(gè)時(shí)期的烈度表進(jìn)行了分析與討論，無論哪一個(gè)時(shí)期的烈度表在被評(píng)定者使用時(shí)，均會(huì)受到評(píng)定者經(jīng)驗(yàn)的多寡、認(rèn)知的不同等主觀因素的影響，從而導(dǎo)致即使是同一調(diào)查點(diǎn)不同調(diào)查人員得出的烈度結(jié)果也可能相差甚遠(yuǎn)。對(duì)新《中國地震烈度表》(GB/T17742-2008)的有關(guān)問題進(jìn)行了分析討論，提出了幾點(diǎn)建設(shè)性的意見和建議。

中國地震烈度表；烈度結(jié)果；回顧與探討

0 引言

地震烈度表示地震對(duì)地表及工程建筑物影響的強(qiáng)弱程度(或稱為地震影響和破壞的程度)，是憑借地震時(shí)人的感覺、器物的反應(yīng)、建筑物的損壞、地表的變化等確定的一種宏觀尺度。因此，烈度的評(píng)定主要是依據(jù)上述幾個(gè)方面的宏觀考察和定性描述。把地震時(shí)人的感覺、地表及建筑物遭受地震影響和自然破壞的各種現(xiàn)象，按照不同程度劃分等級(jí)，依次排列成表，稱為地震烈度表。地震烈度表的編制已有幾百年的歷史。最早的烈度表是1564年卡塔爾迪(J.Cataldi)編制的，現(xiàn)已廢棄。目前，世界上地震烈度表的種類很多，以十二度表較為普遍(例如中國和前蘇聯(lián))。此外，還有七階烈度表(例如日本J.M.A(1999))[1]和十度烈度表(R-F(1883))等。

1 中國地震烈度表的發(fā)展

中國地震烈度表的編制開始于1950年以后，最早是李善邦先生根據(jù)中國地震特點(diǎn)修改了麥卡利烈度表，但應(yīng)用時(shí)間較短。1957年，謝敏壽先生編制了第一版中國地震烈度表《新的中國地震烈度表》[3]，該表是國內(nèi)第1次正式公布發(fā)表的以地震時(shí)人的感覺、器物的響應(yīng)、建筑物和地面破壞的宏觀現(xiàn)象來評(píng)定某一點(diǎn)地震烈度的、較全面系統(tǒng)的行業(yè)參考準(zhǔn)則。1980年，劉恢先先生總結(jié)了唐山、海城等地震烈度的經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)數(shù)據(jù)，修訂編制了《中國地震烈度表》(1980)[4]，該表簡化了烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，引入了震害指數(shù)、地震動(dòng)峰值加速度和峰值速度作為烈度評(píng)定的量化指標(biāo)，其最大的進(jìn)步就是，將用于地震烈度評(píng)定的房屋分為了3類：一般房屋、質(zhì)量差的房屋、質(zhì)量好的房屋。1999年，陳達(dá)生先生等人吸納了20世紀(jì)80年代以來十幾年的地震現(xiàn)場調(diào)查資料和強(qiáng)震觀測記錄分析結(jié)果，修訂編制了《中國地震烈度表》(GB/T 17742-1999)[5],該表最大的進(jìn)步是，對(duì)未列入烈度表的房屋結(jié)構(gòu)類型在使用說明中作了明確規(guī)定[2]。2008年，孫景江、袁一凡等人考慮到中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，城鄉(xiāng)房屋結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，利用了汶川地震的部分震害資料，在《中國地震烈度表》(GB/T 17742-1999)的基礎(chǔ)上，修訂編制了《中國地震烈度表》(GB/T 17742-2008)[6]，該表進(jìn)一步細(xì)化區(qū)分了用于評(píng)定地震烈度的房屋類型(細(xì)分成A類、B類、C類3類)。上述這些烈度表均采用了十二度分檔，均是以人的感覺、器物的響應(yīng)、建筑物和地面破壞的宏觀現(xiàn)象描述為主來判定某一調(diào)查點(diǎn)的烈度，均會(huì)受到評(píng)定者經(jīng)驗(yàn)多寡、判斷正誤、認(rèn)知能力高低等主觀因素的較大的影響。因此，烈度評(píng)定結(jié)果的主觀性很大，我們應(yīng)該認(rèn)真地研究、細(xì)化國家標(biāo)準(zhǔn)《中國地震烈度表》，多增加一些具體的客觀性指標(biāo)，盡可能多地減少人為因素的干擾，以便得到更為接近實(shí)際的烈度結(jié)果。

2 中國地震烈度表(2008)

《中國地震烈度表》(GB/T 17742-2008)將用于評(píng)判烈度的房屋類型由原標(biāo)準(zhǔn)(1999年版)的1類擴(kuò)展為3類，即舊式房屋(A類)、未經(jīng)抗震設(shè)防的磚砌體房屋(B類)和按照Ⅶ度抗震設(shè)防的磚砌體房屋(C類)(表1)；在Ⅵ度～Ⅻ度房屋震害程度描述中，具體給出了各類房屋主要破壞等級(jí)數(shù)量；明確了原標(biāo)準(zhǔn)中平均震害指數(shù)值的適用范圍，給出了按照Ⅶ度抗震設(shè)防磚砌體房屋(C類)的震害指數(shù)值；增加了家具和物品傾倒等器物反應(yīng)，并將其評(píng)定烈度延伸到了Ⅶ度；將液化現(xiàn)象評(píng)定烈度延伸到了Ⅷ度等等，這些都使得烈度評(píng)定更容易操作，評(píng)定結(jié)果也更為準(zhǔn)確、合理。但表中的各類現(xiàn)象描述在某些烈度的判定中存在交叉現(xiàn)象，這就極有可能造成“雖然是同一現(xiàn)象描述，但是不同的人得出不同烈度”的后果。烈度評(píng)定結(jié)果相差1度，還算是正常的，是可以接受的；但有時(shí)候，同一調(diào)查點(diǎn)不同調(diào)查人員得出的烈度可能相差3～4度，甚至更多，這就不太正常了，是不能接受的，這除了與評(píng)定者能力的高低、認(rèn)知的不同有關(guān)外，與其所使用的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)也有很大關(guān)系。如果一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)用性和可操作性不強(qiáng)，那么使用者們就很難得出準(zhǔn)確、合理、較統(tǒng)一的結(jié)果，“國標(biāo)”的嚴(yán)肅性和強(qiáng)制性也很難執(zhí)行到位。因此，如何合理地細(xì)化國家標(biāo)準(zhǔn)《中國地震烈度表》，減少使用中評(píng)定者的主觀性，縮小各個(gè)評(píng)定者對(duì)同一調(diào)查點(diǎn)的烈度評(píng)定值的差距，是目前較為緊迫解決的問題。

3 新中國地震烈度表的問題與探討

3.1 C類房屋的細(xì)化

《中國地震烈度表》(GB/T 17742-2008)中用于評(píng)定烈度的C類房屋僅僅是按照Ⅶ度抗震設(shè)防的單層或多層磚砌體房屋，但是《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)[7]中，按照Ⅷ度和Ⅸ度抗震設(shè)防的縣級(jí)及縣級(jí)以上的城鎮(zhèn)共269個(gè)，占全國按照Ⅶ度(含)以上抗震設(shè)防的縣級(jí)及縣級(jí)以上城鎮(zhèn)的25.02%，所占比例較大，并且從理論上講，發(fā)生較大地震的地區(qū)一般是區(qū)劃圖上抗震設(shè)防烈度較高的區(qū)域(比如大于或等于Ⅷ度的地區(qū))，然而表1中沒有細(xì)分至按照Ⅷ度和Ⅸ度抗震設(shè)防的房屋類型，僅僅是在“4.3條款b)”中寫道：“當(dāng)采用低于或高于Ⅶ度抗震設(shè)計(jì)房屋的震害程度和平均震害指數(shù)評(píng)定地震烈度時(shí)，適當(dāng)降低或提高評(píng)定值”，讓使用者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)多寡、能力水平高低自己調(diào)整，這不但增加了評(píng)定結(jié)果的主觀性，不利于產(chǎn)出的烈度圖的準(zhǔn)確性，而且還欠科學(xué)性。建議把C類房屋擴(kuò)展為按照Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度抗震設(shè)防的單層或多層磚砌體房屋，分別對(duì)應(yīng)于C1類、C2類和C3類房屋，并且相應(yīng)增加C2類和C3類房屋的震害程度描述、平均震害指數(shù)和水平向地震動(dòng)參數(shù)值等的規(guī)定。

3.2 關(guān)于“水平向地震動(dòng)參數(shù)”的探討

《中國地震烈度表》(GB/T 17742-2008)中最后一項(xiàng)評(píng)定指標(biāo)“水平向地震動(dòng)參數(shù)”，雖然在表末尾備注中指明了該值是“參考值”，但本人認(rèn)為不如直接采用1980年版《中國地震烈度表》的寫法“參考物理指標(biāo)”，這樣直截了當(dāng)，讓使用者一目了然地就知道它是參考值，避免使用者有時(shí)會(huì)忽略掉備注注解，而造成誤以為是準(zhǔn)確值的后果，體現(xiàn)了國標(biāo)的方便性。

在地震臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測中，記錄到的峰值加速度與烈度不匹配的情況時(shí)有發(fā)生，實(shí)際調(diào)查的烈度值與按照國標(biāo)查表得出的烈度值有時(shí)會(huì)相差兩三度。例如，汶川8.0級(jí)地震中，汶川縣臥龍臺(tái)記錄到的水平峰值加速度為950.51 gal，按國標(biāo)查表得，該地為Ⅹ度，但實(shí)際考察判定結(jié)果為Ⅸ度；四川涼山州會(huì)理縣與攀枝花市交界6.1級(jí)地震中，攀枝花市平地臺(tái)記錄到的水平峰值加速度為496.11 gal，按國標(biāo)查表得，該地為Ⅸ度，但實(shí)際考察判定結(jié)果為Ⅷ度弱；蘆山7.0級(jí)地震中，寶興鹽井臺(tái)記錄到的水平峰值加速度值為437.50 gal ，按國標(biāo)查表得，該地為Ⅸ度，但實(shí)際考察判定結(jié)果為Ⅵ度等等。

另外，文獻(xiàn)[8]和文獻(xiàn)[9]的研究表明，雖然在統(tǒng)計(jì)平均意義上，地震有效峰值加速度(EPA)與地震動(dòng)峰值加速度(PGA)基本相同，但EPA與烈度的關(guān)系比PGA更為密切，吻合得更好，文獻(xiàn)[8]對(duì)EPA與PGA的比值依震級(jí)M范圍隨震中距的變化進(jìn)行了分析研究，得出：當(dāng)震級(jí)M=4.5～5.4和M>7.4時(shí)，其優(yōu)勢(shì)分布為0.8～1.2，當(dāng)震級(jí)M=5.5～6.4和M=6.5～7.4時(shí)，其優(yōu)勢(shì)分布為0.6～1.4，其變化范圍還是比較大的?；谝陨显颍ㄗh《中國地震烈度表》中的“參考物理指標(biāo)”采用有效峰值加速度和有效峰值速度，以使《中國地震烈度表》中的震害物理指標(biāo)更趨合理。

表1 中國地震烈度表(2008)Ⅵ度～Ⅻ度

3.3 有關(guān)描述欠妥

(1)《中國地震烈度表》(GB/T 17742-2008)中刪除了1999年版國標(biāo)中有關(guān)“落瓦”等烈度判定的宏觀震害現(xiàn)象描述，但通過蘆山地震烈度評(píng)定的實(shí)踐檢驗(yàn)，將其刪除不利于快速便捷地評(píng)定烈度，并且中國農(nóng)村地區(qū)尤其是南方農(nóng)村地區(qū)，屋頂蓋瓦普遍，個(gè)人認(rèn)為在國家標(biāo)準(zhǔn)《中國地震烈度表》中不但不應(yīng)該刪除有關(guān)“落瓦”等震害現(xiàn)象的宏觀判定標(biāo)準(zhǔn)，而是應(yīng)對(duì)此判定標(biāo)準(zhǔn)更加詳細(xì)、細(xì)致地分類描述，以便更加快速便捷地評(píng)定災(zāi)區(qū)烈度。

(2)《中國地震烈度表》(GB/T 17742-2008)中烈度Ⅻ度的房屋震害程度的宏觀描述“幾乎全部毀壞”欠妥(表1)，因?yàn)樵谠摌?biāo)準(zhǔn)的3.2條款數(shù)量詞的范圍界定中，只規(guī)定了個(gè)別(10%以下)、少數(shù)(10%～45%)、多數(shù)(40%～70%)、大多數(shù)(60%～90%)和絕大多數(shù)(80%以上)的范圍，并沒有規(guī)定“幾乎全部”的范圍，而這里又突然出現(xiàn)了“幾乎全部”這個(gè)詞語，讓使用者無所適從，并且作為國家標(biāo)準(zhǔn)來說，這樣隨意的出現(xiàn)新詞語，也缺乏國標(biāo)的嚴(yán)謹(jǐn)性和嚴(yán)肅性，建議增補(bǔ)；另外，與其對(duì)應(yīng)的平均震害指數(shù)值為1.00，震害指數(shù)是房屋震害程度的數(shù)字表示，以“1.00 ” 表示全部倒塌，以“ 0 ”表示完好無損，中間按需要?jiǎng)澐秩舾烧鸷Φ燃?jí)，用0～1.00之間的適當(dāng)數(shù)字來表示，那么由此可知，其震害程度描述應(yīng)為“全部毀壞”而不應(yīng)為“幾乎全部毀壞”。

3.4 關(guān)于房屋破壞比的探討

國標(biāo)《中國地震烈度表》(GB/T 17742-2008)第4.5條指出，房屋破壞比用破壞面積與總面積之比或破壞棟數(shù)與總棟數(shù)之比表示。

(1)本人認(rèn)為應(yīng)對(duì)此段文字作進(jìn)一步的解釋闡述，說明之所以可以用破壞棟數(shù)與總棟數(shù)之比來表示房屋破壞比，是考慮建筑物已倒塌，調(diào)查者無法調(diào)查出面積值，或是建筑物雖未倒塌，但已嚴(yán)重毀壞，瀕臨倒塌，調(diào)查者無法靠近或進(jìn)入其中測得其面積值，故只有用從老鄉(xiāng)口中或城市規(guī)劃圖紙中，亦或是地震后遺留下的破壞現(xiàn)場中獲得的棟數(shù)資料來計(jì)算破壞比，是不得已而為之的，不是即使是調(diào)查者能獲得面積信息也選用棟數(shù)比來計(jì)算破壞比的。

(2)除本3.4節(jié)(1)中所述情況外，均須用破壞面積與總面積之比來計(jì)算破壞比，否則由于各建筑物的層數(shù)、層高、戶型、結(jié)構(gòu)類型等情況的不同，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果有很大的誤差。

4 結(jié)論與建議

(1)建議把《中國地震烈度表》(GB/T 17742-2008)中用于評(píng)定烈度的C類房屋擴(kuò)展為按照Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度抗震設(shè)防的單層或多層磚砌體房屋，分別對(duì)應(yīng)于C1類、C2類和C3類房屋，并且相應(yīng)增加C2類和C3類房屋的震害程度描述、平均震害指數(shù)和水平向地震動(dòng)參數(shù)值等的規(guī)定。

(2)建議斟酌修改《中國地震烈度表》(GB/T 17742-2008)中最后一項(xiàng)評(píng)定指標(biāo)“水平向地震動(dòng)參數(shù)”的寫法，改為“參考物理指標(biāo)”，并用有效峰值加速度和有效峰值速度代替原來的峰值加速度和峰值速度。

(3)建議恢復(fù)1999年版國家標(biāo)準(zhǔn)《中國地震烈度表》中有關(guān)“落瓦”等震害現(xiàn)象的宏觀判定標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)其更加詳細(xì)、細(xì)致的分類描述，以便快速、便捷地評(píng)定災(zāi)區(qū)地震烈度。

(4)建議在《中國地震烈度表》(GB/T 17742-2008)的3.2條款數(shù)量詞的范圍界定中增補(bǔ)對(duì)“幾乎全部”范圍的界定，或?qū)⒘叶娶鹊姆课菡鸷Τ潭鹊暮暧^描述“幾乎全部毀壞”改為“全部毀壞”。

(5)建議對(duì)房屋破壞比的計(jì)算方法作進(jìn)一步的解釋與闡述，指明可以用破壞棟數(shù)與總棟數(shù)之比表示破壞比的情況與條件。

[1]姜敦超.日本新地震烈度表[J].安徽水利科技，1999，(1)：63-64.

[2]張敏政.地震烈度及其評(píng)定[J].防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，12(1)：1-6.

[3]新的中國地震烈度表[M].北京：中國科學(xué)院地球物理研究所，1957.

[4]中國地震烈度表(1980)[M].黑龍江：中國科學(xué)院工程力學(xué)研究所，1980.

[5]GB/T17742-1999 中國地震烈度表[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999.

[6]GB/T17742-2008 中國地震烈度表[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[7]GB18306-2001 中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

[8]《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》宣貫教材[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

[9]龍承厚，賴敏，余樺，等.地震有效峰值加速度與地震烈度相關(guān)性研究[J].四川地震，2011(2)：26-31.

The current China seismic intensity scale revised research

ZHAO Jing1, LI Jian-liang1, HE Yu-lin1, LI Fu-hai2

(1. Earthquake Administration of Sichuan Province, Chengdu 610041, China;
2. Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031,China)

The development and evolution of the seismic intensity scale of China are reviewed, and the intensity scale of each period are analyzed and discussed. No matter provided in which period, the intensity scale will be affected by the assessor's subjectivity, which will lead to different conclusions in the same place in the investigations. In addition, several problems of < the seismic intensity scale of China> (GB/T17742-2008) are analyzed and discussed, some constructive comments and suggestions are proposed.

China seismic intensity scale , review and discussion; intensity results

10.3969/j.issn.1003-1375.2014.03.008

2014-05-15

地震科技專項(xiàng)項(xiàng)目：中國地震烈度表中B、C類房屋震害程度和震害指數(shù)的細(xì)化研究(項(xiàng)目編號(hào)：LY1308)；地震行業(yè)科研專項(xiàng)分項(xiàng)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：201008006-3)

趙晶(1981—)，女，河北唐山人，工程師，博士，主要從事工程地震、地震應(yīng)急、地震災(zāi)害損失評(píng)估和應(yīng)急救援訓(xùn)練基地建設(shè)等工作.E-mail:122529855@qq.com

P315.91

A

1003-1375(2014)03-0035-04