地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的對(duì)比分析
——以烏魯木齊市為例

唐麗華, 李山有, 宋立軍

(1.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所,黑龍江 哈爾濱 150080;2.中國(guó)地震局地震工程與工程振動(dòng)重點(diǎn)試驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150080; 3.新疆維吾爾自治區(qū)地震局,新疆 烏魯木齊 830011)

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地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的對(duì)比分析
——以烏魯木齊市為例

唐麗華1,2,3, 李山有1,2, 宋立軍3

(1.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所,黑龍江 哈爾濱 150080;2.中國(guó)地震局地震工程與工程振動(dòng)重點(diǎn)試驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150080; 3.新疆維吾爾自治區(qū)地震局,新疆 烏魯木齊 830011)

基于指標(biāo)體系的風(fēng)險(xiǎn)建模與評(píng)估是目前災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估中應(yīng)用最廣泛的方法。本文首先分析評(píng)價(jià)不同學(xué)者的地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系;在此基礎(chǔ)上,選取指標(biāo)體系相對(duì)簡(jiǎn)單的城市防震減災(zāi)能力法和考慮因素較多的地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)法對(duì)烏魯木齊市各區(qū)縣開展地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。評(píng)估結(jié)果表明:不同評(píng)價(jià)方法的側(cè)重點(diǎn)不同,造成評(píng)估結(jié)果有一定的差異性,評(píng)估體系指標(biāo)大而全并不意味著評(píng)估結(jié)果更加合理。地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系的建立需要兼顧可操作性、實(shí)用性、全面性及可量化性等要求。

烏魯木齊市; 地震災(zāi)害; 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

0 引言

國(guó)內(nèi)外地震災(zāi)害經(jīng)驗(yàn)表明,地震給人類社會(huì)造成的巨大災(zāi)害以發(fā)生在城市或城市附近時(shí)后果最為嚴(yán)重[1]。特別是隨著城市現(xiàn)代化程度的提高,城市承載的功能日益龐雜,體量成倍增長(zhǎng),面臨的地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)也逐漸增加。

災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是指發(fā)生某種程度災(zāi)害的可能性與其造成后果的乘積,它與災(zāi)害本身危險(xiǎn)性、承災(zāi)體的暴露性及易損性有關(guān)[2]。這里“災(zāi)”強(qiáng)調(diào)各種致災(zāi)因子,“害”強(qiáng)調(diào)因“災(zāi)”造成破壞的成害過程,“風(fēng)險(xiǎn)”強(qiáng)調(diào)在未來一定時(shí)間內(nèi)特定地區(qū)由于“致災(zāi)”并“成害”的可能性水平[3]。災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是風(fēng)險(xiǎn)管理中的重要內(nèi)容,為有效應(yīng)對(duì)災(zāi)害、減少災(zāi)害造成的損失提供基礎(chǔ)依據(jù)。世界銀行災(zāi)害管理部在總結(jié)印度洋特大地震海嘯災(zāi)難后認(rèn)為,實(shí)施以預(yù)防文化為基本理念的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理可將自然災(zāi)害損失降低5～8倍[4]。

目前災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要基于構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型展開,主要包括基于指標(biāo)體系、基于GIS、基于情景模擬和基于風(fēng)險(xiǎn)概率的建模與評(píng)估[5],其中基于指標(biāo)體系的風(fēng)險(xiǎn)建模與評(píng)估是目前應(yīng)用最廣泛的方法。

地震災(zāi)害是我國(guó)許多城市面臨的重大自然災(zāi)害之一,地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析是對(duì)遭受不同強(qiáng)度地震災(zāi)害的可能性及其可能造成的后果進(jìn)行的定量分析和評(píng)估[6-7]。通過對(duì)地震災(zāi)害范圍、特性等的研究,將風(fēng)險(xiǎn)量化并進(jìn)行評(píng)價(jià)是進(jìn)行地震風(fēng)險(xiǎn)管理和決策的依據(jù)[8]。

為了實(shí)現(xiàn)基于指標(biāo)體系的地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)建模與評(píng)價(jià),首先要確定影響地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的要素。眾所周知,影響地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的因素很多,包括地震的大小、地震影響大小、城市設(shè)施及建(構(gòu))筑的抗震能力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與人口密度、整個(gè)社會(huì)體系的減災(zāi)救災(zāi)能力、公民的減災(zāi)意識(shí)及城市的管理水平等[9]。因此不同學(xué)者從不同側(cè)重點(diǎn)出發(fā),建立了反映地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估要素及水平的指標(biāo)體系,有的指標(biāo)體系偏向于宏觀,有的注重細(xì)節(jié)?？傮w說來,指標(biāo)體系趨向精細(xì)化、復(fù)雜化發(fā)展,在災(zāi)害準(zhǔn)備、應(yīng)對(duì)及管理相關(guān)指標(biāo)上表現(xiàn)尤其顯著。那么不同指標(biāo)體系的效用如何是在建立或完善地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系中首先需要考慮的問題。本文在對(duì)與地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及相關(guān)指標(biāo)體系的收集、歸納與整理的基礎(chǔ)上,選取指標(biāo)體系相對(duì)簡(jiǎn)單的城市防震減災(zāi)能力法和考慮因素較多的地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)法,以烏魯木齊市各區(qū)縣為對(duì)象,開展地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,對(duì)比分析不同方法結(jié)果的差異性,指出地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系建立中應(yīng)考慮的問題。

1 地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系對(duì)比

本世紀(jì)以來,國(guó)際上已經(jīng)完成的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)計(jì)劃主要有三個(gè),即災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)計(jì)劃(DRI)、多發(fā)區(qū)指標(biāo)計(jì)劃 (Hotspots)和美洲計(jì)劃 (American Programme)[10]。這三種體系給出在全球和地區(qū)尺度上單一災(zāi)種的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,通過選擇風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)、災(zāi)害暴露指標(biāo)和脆弱性指標(biāo),采用定量或定量與定性結(jié)合的方法來開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,為后續(xù)的研究提供了可借鑒的資料和參考[11-13]。

我國(guó)許多學(xué)者也致力于從危險(xiǎn)性、易損性和承災(zāi)能力三個(gè)指標(biāo)集[14]建立反映我國(guó)災(zāi)害、易損性及承災(zāi)能力特點(diǎn)的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系。如聶高眾等[15]利用地震的發(fā)生概率、易損性、防震減災(zāi)能力及社會(huì)總財(cái)產(chǎn)等指標(biāo)計(jì)算某地震強(qiáng)度下的風(fēng)險(xiǎn)值來評(píng)估地震風(fēng)險(xiǎn);張風(fēng)華、謝禮立等[16-19]以人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失和震后恢復(fù)時(shí)間為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,建立了城市防震減災(zāi)能力評(píng)估指標(biāo)體系,劉莉[20]對(duì)該體系進(jìn)行了細(xì)化;鄭宇[21]確定了影響城市防震減災(zāi)能力五大系統(tǒng)的指標(biāo)及其量化方法,提出了計(jì)算城市防震減災(zāi)能力評(píng)價(jià)值的公式;高慶華[22]提出減災(zāi)基礎(chǔ)能力與基礎(chǔ)減災(zāi)能力兩種概念;吳新燕[23]從與地震應(yīng)急有關(guān)的指標(biāo)中提取了六大要素,基于此建立了城市應(yīng)急準(zhǔn)備能力指標(biāo)體系;張明媛[24]將城市減災(zāi)能力分為防災(zāi)能力指數(shù)、抗災(zāi)能力指數(shù)、救災(zāi)能力指數(shù)和恢復(fù)能力指數(shù);鄧硯等[25-26]在對(duì)地震應(yīng)急能力內(nèi)涵討論的基礎(chǔ)上,提出區(qū)域絕對(duì)地震應(yīng)急能力和相對(duì)地震應(yīng)急能力的概念,建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;唐麗華等[27]通過定義地震應(yīng)急風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)來評(píng)價(jià)縣級(jí)行政單元的地震風(fēng)險(xiǎn)水平;郭燕等[28]從震前準(zhǔn)備能力、地震應(yīng)對(duì)能力及震后恢復(fù)能力的角度提出防震減災(zāi)能力評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。這些研究成果都為評(píng)估城市地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)奠定了基礎(chǔ)。為便于比較分析,表1列出了上述各評(píng)估分析方法中指標(biāo)體系建立中采用的指標(biāo)內(nèi)容與數(shù)量。

表1 各指標(biāo)體系中指標(biāo)內(nèi)容與指標(biāo)數(shù)量統(tǒng)計(jì)表

從表1可以看出:

(1) 上述指標(biāo)體系有些是針對(duì)地震災(zāi)害單一災(zāi)種的,有些是針對(duì)整個(gè)城市的綜合防災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的,這種差異性主要體現(xiàn)在危險(xiǎn)性指標(biāo)集的選取上,在易損性和承災(zāi)體指標(biāo)集中考慮的因素是一致的,因此適用于建立地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系;

(2) 在地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系中危險(xiǎn)性指標(biāo)集方面主要選用反映地震強(qiáng)度及發(fā)生概率的指標(biāo),如地震基本烈度等;在易損性集中主要是選擇受地震影響的承災(zāi)體,如人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失、工程結(jié)構(gòu)及設(shè)施破壞等;承災(zāi)能力指標(biāo)集是發(fā)展最快、數(shù)量增加最多的指標(biāo)集,反映了城市中與災(zāi)害承受能力相關(guān)因素認(rèn)識(shí)的不斷深入;

(3) 總體上來說,學(xué)者們建立的評(píng)估指標(biāo)體系經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過程,易損性指標(biāo)集特別是承災(zāi)能力指標(biāo)集的指標(biāo)增長(zhǎng)幅度很快,這表明地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展等各個(gè)方面,如何全面體現(xiàn)一個(gè)城市或區(qū)域防震減災(zāi)能力是目前關(guān)注的重點(diǎn)。

下面選用表1中的兩種方法對(duì)烏魯木齊市的地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行評(píng)估,以此來反映各個(gè)指標(biāo)體系之間評(píng)估結(jié)果的特點(diǎn)。

2 城市防震減災(zāi)能力評(píng)估法及地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)法的結(jié)果比較

選用表1中謝禮立等的防震減災(zāi)能力評(píng)估法及唐麗華等地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)是基于以下幾點(diǎn)考慮:

(1) 這兩種方法均有危險(xiǎn)性及易損性指標(biāo)集,即需要在預(yù)測(cè)地震災(zāi)害強(qiáng)度的基礎(chǔ)上通過易損性分析評(píng)價(jià)地震災(zāi)害的程度;

(2) 兩種方法對(duì)承災(zāi)體能力的評(píng)價(jià)表達(dá)方式存在差異,防震減災(zāi)能力評(píng)估法是以人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失及恢復(fù)時(shí)間為準(zhǔn)則來評(píng)價(jià)防震減災(zāi)能力;地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)方法在量化城市減災(zāi)能力的基礎(chǔ)上評(píng)估地震災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn);

(3) 就承災(zāi)體指標(biāo)集而言,防震減災(zāi)能力評(píng)估法的承災(zāi)體相對(duì)地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)法簡(jiǎn)單,正好可以用來對(duì)比日趨精細(xì)化的承災(zāi)體指標(biāo)的效果。

烏魯木齊市分為七區(qū)一縣,處在北天山山麓與準(zhǔn)噶爾盆地接壤的山前沖洪積傾斜平原上,古河道發(fā)育,低山丘陵地貌散布[29]。根據(jù)前人研究成果,烏魯木齊市分布有九家灣斷層組、王家溝斷層組、西山斷層及雅瑪里克斷層等7條活動(dòng)斷層,構(gòu)造斷裂活動(dòng)明顯,地震構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜[30]。周邊的地震也比較活躍,曾經(jīng)發(fā)生過1934年6級(jí)、1965年兩次6級(jí)以上地震。近二三十年來,市區(qū)范圍內(nèi)發(fā)生多次中等強(qiáng)度有感地震,2013年8月30日烏魯木齊市發(fā)生了5.1級(jí)典型城市直下型地震[31]。潛在的地震災(zāi)害一直是烏魯木齊市城市發(fā)展與人民生活需要面對(duì)的嚴(yán)峻問題。

從斷層的發(fā)震能力來看,烏魯木齊市區(qū)內(nèi)的斷層一般具備發(fā)生6～6.5級(jí)地震的能力,周邊規(guī)模較大的斷層一般具備發(fā)生7～7.5級(jí)地震的能力。從應(yīng)對(duì)“大震巨災(zāi)”的角度出發(fā),根據(jù)各斷層的最大可能潛在震級(jí),采用地震危險(xiǎn)性確定性方法計(jì)算每條發(fā)震構(gòu)造可能發(fā)生的最大潛在地震對(duì)各區(qū)(縣)的最大影響烈度。綜合計(jì)算結(jié)果可知,由于與高潛在震級(jí)斷層的距離較近,烏魯木齊縣、達(dá)坂城區(qū)、水磨溝區(qū)的地震預(yù)測(cè)烈度可達(dá)Ⅹ度,市區(qū)大部分地區(qū)可能遭受Ⅷ～Ⅸ度的影響。這一預(yù)測(cè)烈度高于目前烏魯木齊市的基本烈度Ⅰ～Ⅱ度,達(dá)到大震的設(shè)防水平;尤其是達(dá)坂城區(qū)的基本設(shè)計(jì)加速度分組為0.15g(Ⅶ),遠(yuǎn)低于最大預(yù)測(cè)烈度。

在烏魯木齊市各區(qū)(縣)選擇有代表性的抽樣點(diǎn)開展單位面積(1 km2)內(nèi)房屋結(jié)構(gòu)類型和人口密度的抽樣調(diào)查,這些抽樣點(diǎn)包括商業(yè)中心、住宅密集區(qū)、城市發(fā)展的新區(qū)及村鎮(zhèn),基本涵蓋了現(xiàn)有房屋結(jié)構(gòu)類型,體現(xiàn)了不同區(qū)域的人口密度分布特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合新疆1993年以來發(fā)生的破壞性地震震例的震害概率矩陣預(yù)測(cè)地震災(zāi)害。

從烏魯木齊市的地形地貌特點(diǎn)、巖土分布特征來看,在預(yù)測(cè)烈度下,烏魯木齊市有發(fā)生地震滑坡、崩塌、砂土液化、地裂縫和地面沉降塌陷的條件。其地質(zhì)災(zāi)害主要集中在南側(cè)依連哈比爾尕山基巖山區(qū)前沿、中部博格達(dá)山前碗窯溝斷裂沿線以及北側(cè)博格達(dá)山山前洪積扇前緣、烏魯木齊河下游地下水溢出帶內(nèi)。地震地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的行政區(qū)域主要集中于烏魯木齊縣、水磨溝區(qū)和米東新區(qū)。

上述震害預(yù)測(cè)結(jié)果是城市防震減災(zāi)能力評(píng)估方法及地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)法的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.1 城市防震減災(zāi)能力評(píng)估方法

謝禮立指出評(píng)價(jià)城市防震減災(zāi)能力高低的基本標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè),即:震害所造成的人員傷亡的多少、經(jīng)濟(jì)損失的大小以及震后恢復(fù)時(shí)間的長(zhǎng)短。通過構(gòu)建關(guān)聯(lián)度函數(shù)定義為城市防震減災(zāi)能力,即:

式中:ai為各項(xiàng)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的權(quán)重;ζoi(j)為模仿灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)定義方法。

為計(jì)算各區(qū)(縣)的防震減災(zāi)能力,從2013年烏魯木齊市統(tǒng)計(jì)年鑒中得到各區(qū)(縣)的基本數(shù)據(jù)[32-33]。其中高新區(qū)(新市區(qū))的地區(qū)生產(chǎn)總值最高,烏魯木齊縣最低;而人均GDP則開發(fā)區(qū)(頭屯河區(qū))最高,烏魯木齊縣最低。常住人口天山區(qū)最高,達(dá)坂城區(qū)最低。

根據(jù)上述方法結(jié)合計(jì)算得到各區(qū)(縣)防震減災(zāi)能力指數(shù)及抗震減災(zāi)能力分級(jí)結(jié)果見表2及圖1(a)。由上述圖表可知,除高新區(qū)(新市區(qū))、開發(fā)區(qū)(頭屯河區(qū))及水磨溝區(qū)的防震減災(zāi)能力達(dá)到中等外,其余5區(qū)(縣)均為差,其中烏魯木齊縣的防震減災(zāi)能力最弱,這與其預(yù)測(cè)烈度最高有關(guān)。從表2可以看出:烏魯木齊市的中心城區(qū)天山區(qū)、沙依巴克區(qū)的防震減災(zāi)能力均為差,主要是因?yàn)檫@兩個(gè)城區(qū)發(fā)展歷史最久,人口密度大,老舊房屋及居民自建房的比例及分布均相對(duì)較高;而三個(gè)防震減災(zāi)能力中等的城區(qū)中高新區(qū)(新市區(qū))與開發(fā)區(qū)(頭屯河區(qū))均是近20年來發(fā)展的新區(qū),房屋的設(shè)防基礎(chǔ)較好;水磨溝區(qū)的人口密度相對(duì)較低?？梢钥闯龇勒饻p災(zāi)能力計(jì)算結(jié)果反映了各城區(qū)房屋建筑、人口分布的特點(diǎn)。

2.2 地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)方法

地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)是半定量化指標(biāo),其定義為:

式中:SR為地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù);EI為地震災(zāi)害綜合程度指數(shù),主要反映地震的危害性;PI為減災(zāi)能力指數(shù)。

表2 各區(qū)(縣)防震減災(zāi)能力計(jì)算結(jié)果

圖1 兩種評(píng)估方法結(jié)果對(duì)比簡(jiǎn)圖Fig.1 Comparison map of two different evaluation methods

按照地震風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的計(jì)算方法,根據(jù)各區(qū)(縣)房屋建筑、生命線工程的震害及人員傷亡程度,在分析其減災(zāi)能力及地震災(zāi)害承受能力的基礎(chǔ)上,評(píng)估烏魯木齊市各區(qū)(縣)的地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),結(jié)果見表3及圖1(b)。

從表3及圖1(b)可以看出,三個(gè)距離中心城區(qū)較遠(yuǎn)的區(qū)縣都屬于極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū),從災(zāi)害程度來看,這三個(gè)區(qū)也是最重的。這主要是因?yàn)闉?zāi)害綜合程序指數(shù)重點(diǎn)考慮災(zāi)害(人員死亡、建筑物破壞及地震地質(zhì)災(zāi)害)的相對(duì)量,這三個(gè)區(qū)縣及水磨溝區(qū)是地震災(zāi)害相對(duì)量嚴(yán)重的主要區(qū)域,因此綜合災(zāi)害程度較高;從減災(zāi)能力上看,由于將預(yù)測(cè)烈度與區(qū)縣基本烈度的比值作為工程防災(zāi)能力的表征指標(biāo)之一,達(dá)坂城區(qū)目前的設(shè)計(jì)基本加速度為0.15g,米東區(qū)也經(jīng)歷了從0.15g調(diào)整到0.20g的過程,因此在預(yù)測(cè)地震烈度的背景下考察各區(qū)縣工程防災(zāi)能力,達(dá)坂城區(qū)最差。從減災(zāi)能力來看,中心城區(qū),尤其是天山區(qū)、沙依巴克區(qū)、高新區(qū)(新市區(qū))等在救災(zāi)準(zhǔn)備、應(yīng)急處置及社會(huì)支持等方面顯然優(yōu)于其他區(qū)縣。

表3 各區(qū)(縣)地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)計(jì)算結(jié)果

3 分析與結(jié)論

對(duì)比上面的計(jì)算和分析結(jié)果可以看出:

(1) 不同方法的評(píng)估結(jié)果不完全協(xié)調(diào)。如城市防震減災(zāi)能力評(píng)估方法與地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)法中三個(gè)非中心城區(qū)均表現(xiàn)出地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)大、防震減災(zāi)能力差的結(jié)果;但對(duì)天山區(qū)、沙依巴克區(qū)等中心城區(qū)的評(píng)估結(jié)果不完全一致。采用城市防震減災(zāi)能力評(píng)估方法,天山區(qū)、沙依巴克區(qū)的防震減災(zāi)能力差;而地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)則顯示這兩個(gè)區(qū)的地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)非中心城區(qū)低一些。造成這種局面的原因是每種評(píng)價(jià)方法的側(cè)重點(diǎn)不同,如城市防震減災(zāi)能力評(píng)估方法注重對(duì)地震災(zāi)害程度的表述,三個(gè)指標(biāo)中有兩個(gè)是關(guān)于地震災(zāi)害本身的;而地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)方法不僅注重地震引起的災(zāi)害,同時(shí)也考慮了減輕地震災(zāi)害的手段與方法。因此反映在評(píng)估結(jié)果中存在一定的差異;

(2) 從目前評(píng)估體系的發(fā)展來看,存在指標(biāo)過細(xì)、過全的問題。雖然指標(biāo)多意味著對(duì)影響城市防震減災(zāi)能力的各項(xiàng)因素均進(jìn)行了考慮,但同時(shí)也會(huì)造成指標(biāo)難以提取及合理量化的問題。此外,一些指標(biāo)的主觀性較強(qiáng),選取指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)不確定,各指標(biāo)權(quán)重的確定并不完全是定量的過程,需要結(jié)合專家的意見和管理者的經(jīng)驗(yàn)確定,可能造成評(píng)估結(jié)果的趨勢(shì)發(fā)生變化。這需要在評(píng)估體系建設(shè)中特別加以注意;

(3) 兩種評(píng)估方法本身均包括了生命線工程的損失和次生災(zāi)害的危險(xiǎn)性,如經(jīng)濟(jì)損失應(yīng)包括生命線工程損失,綜合地震災(zāi)害程度指數(shù)中也有生命線工程震害部分,但從目前來看實(shí)施起來比較困難。一是生命線系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)由于專業(yè)性較強(qiáng),管理部門眾多,資料來源受到限制,造成評(píng)估面臨不少困難;二是生命線系統(tǒng)的易損性研究尚在發(fā)展階段,其結(jié)果往往是以破壞等級(jí)來劃分的,指標(biāo)量化也存在困難。

為提高城市抗御破壞性地震的綜合能力,應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)管理,真正做到在震前能了解城市的薄弱環(huán)節(jié),有預(yù)見性地采取各種防范加固和減災(zāi)措施。一旦破壞性地震襲擊城市,所開展的工作也可以在震時(shí)幫助政府進(jìn)行快速應(yīng)急響應(yīng),在震后迅速向政府提供各種所需的地震災(zāi)害信息,促進(jìn)震區(qū)早日恢復(fù)正常狀態(tài),將地震造成的直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失降至最小程度。開展城市地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究正是由震后應(yīng)急處置的被動(dòng)處置模式向?yàn)?zāi)前常態(tài)準(zhǔn)備、事件預(yù)警、災(zāi)時(shí)處置及災(zāi)后重建的全過程一體化主動(dòng)處置模式轉(zhuǎn)變的有效嘗試。

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Comparative Analysis of Earthquake Risk Assessment Methods: A Case Study on Urumqi City

TANG Li-hua1,2,3, LI Shan-you1,2, SONG Li-jun3

(1.InstituteofEngineeringMechanics,CEA,Harbin150080,Heilongjiang,China; 2.KeyLaboratoryofEarthquakeEngineeringandEngineeringVibration,CEA,Harbin150080,Heilongjiang,China; 3.EarthquakeAdministrationofXinjiangUygurAutonomousRegion,Urumqi830011,Xinjiang,China)

At present,risk modeling and assessments based on an index system are widely used to assess and analyze earthquake risk.In this paper,various index systems for seismic risk assessment are compared and analyzed.Most of the index systems include three parts: risk,vulnerability,and disaster bearing capacity.As a whole,index systems have tended to become more elaborate and complex,especially the parts related to disaster preparation,emergency response,and management,which belong to the disaster bearing capacity set.Evaluating the effects of different index systems is the primary step when using or improving them.In order to compare different index systems in a general sense,two typical methods were chosen and applied to Urumqi city.One is the ability for urban earthquake disaster reduction method,whose index system is relatively simple and macroscopic; the other is the seismic risk index method,which includes many more detailed factors.Earthquake hazard risks for each district in Urumqi city were evaluated using the methods above.By comparing the results we reached the following conclusions: (1) evaluating results from different index systems does not coordinate well because each one has its own research focus.For example,the ability for urban earthquake disaster reduction method focuses on seismic disaster,which relates to two of its three criteria,whereas the seismic risk index method not only considers disasters,but also considers ways and means to mitigate them.So,the results embody their own characters.(2) Regarding the development of the evaluation system,one notable phenomenon is that the index sets become increasingly huge and complicated.Although more indexes may express the earthquake mitigation ability of cities more comprehensively,the extraction and quantification of those indexes is a big challenge.Moreover,the determination of some indexes relies on personal experience and judgment,which can lead to a shift away from the original trend.An index system with more detailed and comprehensive factors will not always attain better,reasonable,and valid results.A sound,efficient,and effective index system must be a combination of ease of manipulation,utility,and accuracy.

Urumqi; seismic disaster; risk evaluation

2015-07-20

中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)(2014B08);新疆地震局基金(201512)

唐麗華(1974-),女,副研究員,主要從事工程地震與地震應(yīng)急工作。

李山有。E-mail:lishanyou@126.com。

P315.9

A

1000-0844(2016)05-0838-08

10.3969/j.issn.1000-0844.2016.05.0838