模擬一次地震山西災(zāi)區(qū)直接損失評估★

張 麗 史雙雙 董 斌

(1.山西省地震局，山西 太原 030021； 2.太原大陸裂谷動力學(xué)國家野外科學(xué)觀測研究站，山西 太原 030025)

2017年7月3日04時55分00秒，山西鄰區(qū)某省某市發(fā)生M6.5級地震。本次地震的重災(zāi)區(qū)位于山西省大同市某鄉(xiāng)鎮(zhèn)一帶，重災(zāi)區(qū)烈度為7度。地震造成部分住房破壞，一些基礎(chǔ)設(shè)施受損。這次地震造成了部分人重傷，一百多萬人受災(zāi)。

發(fā)生地震后，相關(guān)部門立即啟動地震應(yīng)急預(yù)案，現(xiàn)場工作隊(duì)接到指令后奔赴災(zāi)區(qū)。中國地震局有多名專家于當(dāng)天到達(dá)災(zāi)區(qū)現(xiàn)場指揮部。

地震現(xiàn)場工作指揮部，下設(shè)綜合組、震情監(jiān)測組、調(diào)查評估組3個組，開展地震現(xiàn)場工作。

本次地震災(zāi)評在中國地震局專家直接領(lǐng)導(dǎo)下，多名專家組成災(zāi)評工作組，對地震損失及受災(zāi)情況進(jìn)行科學(xué)考察及評估。

依據(jù)災(zāi)評規(guī)范，災(zāi)評組在災(zāi)區(qū)政府和有關(guān)部門的支持下，通過各項(xiàng)調(diào)查、抽樣考察取得了豐富的現(xiàn)場資料，同時參考韓曉飛(2017)鹽湖區(qū)4.4級和清徐4.3級震害評估經(jīng)驗(yàn)，李猛(2000)分析伽師6.6級地震,洪海春(2015)分析云南魯?shù)?.5級和景谷6.6級地震的地震損失案例，模擬計(jì)算本次地震的直接經(jīng)濟(jì)損失。

1 地震基本參數(shù)

此次模擬地震震級為M6.5級，震源深度6.5 km。截至2017年7月3日12時30分，震中地區(qū)共記錄到M≥1.0級以上地震32次，最大余震為8月9日18時49分發(fā)生的5.4級地震。

2 災(zāi)區(qū)概況和自然、社會經(jīng)濟(jì)狀況

2.1 災(zāi)區(qū)概況

2.1.1災(zāi)區(qū)范圍及面積

災(zāi)評組對震區(qū)90個居民點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)查，初步確定了2017年7月3日山西某臨省某市6.5級地震的烈度分布。本次地震的重災(zāi)區(qū)位于山西省某市某鄉(xiāng)鎮(zhèn)一帶，災(zāi)區(qū)等震線形狀呈橢圓狀，北東東向?yàn)殚L軸方向，災(zāi)區(qū)最大烈度為7度。災(zāi)區(qū)總面積10 790 km2。7度區(qū)面積約1 290 km2。7度區(qū)范圍面積約9 500 km2。

2.1.2災(zāi)區(qū)人口、戶數(shù)

本次地震災(zāi)區(qū)主要涉及山西省某市的6個縣區(qū)，66個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，391個行政村或居委會；災(zāi)區(qū)人口139 402人，涉及33萬戶。

評估區(qū)以外，該市地區(qū)部分民房、校舍、水利設(shè)施也遭受了不同程度的破壞。

2.1.3震害特征

本次地震造成大量房屋建筑和工程結(jié)構(gòu)不同程度的破壞。

1)房屋震害特征。2)7度區(qū)房屋破壞較為嚴(yán)重：出現(xiàn)倒毀的為簡易房屋，如烤煙房；土木及磚木結(jié)構(gòu)房屋個別毀壞，部分房屋墻體倒塌，多見墻體開裂；墻體開裂的磚混結(jié)構(gòu)房屋偶見，開裂普遍僅為少數(shù)墻體；抗震性能好的框架結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件僅有輕微裂縫。7度區(qū)：年久失修的土木和磚木結(jié)構(gòu)房屋偶見倒塌，整體僅有輕微破壞或者基本完好；磚混結(jié)構(gòu)房屋僅有墻體出現(xiàn)裂縫或裂紋；框架結(jié)構(gòu)房屋基本完好。3)工程結(jié)構(gòu)震害特征。本次地震中生命線等系統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)有破壞：部分通信光纜或支撐桿受損；部分供電、供水器材受損；交通部分路面、橋涵受損；水利壩體有變形，部分渠體開裂。

2.2 災(zāi)區(qū)自然環(huán)境

該市位于山西省北部，地處黃土高原海河流域，東西環(huán)山，中部為沖擊平原，地勢由東、西兩側(cè)向桑干河及其流域傾斜，主要有采涼山系、六棱山系和東部火山群。

2.3 災(zāi)區(qū)的地震地質(zhì)構(gòu)造背景

震區(qū)地處大同盆地、陽原盆地，涉及的主要斷裂有六棱山山前斷裂、陽原盆地北緣斷裂、大王斷裂、團(tuán)堡斷裂。

震區(qū)50 km范圍內(nèi)，歷史上共發(fā)生了5-7級6次，最大地震為512年7級地震，震區(qū)為地震活躍區(qū)。

2.4 災(zāi)區(qū)經(jīng)濟(jì)社會狀況

災(zāi)區(qū)主要涉及6個縣。重災(zāi)區(qū)2016年年末總?cè)丝?42.19萬人，農(nóng)業(yè)人口230.08萬人。涉及GDP總量為1 798 591萬元。

3 人員傷亡及失去住所人數(shù)

3.1 人員傷亡

根據(jù)政府有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，本次地震造成14人重傷，1 305人輕傷。

3.2 失去住房人數(shù)

由于地震所造成的無房可住需要救助的人數(shù)(T)計(jì)算公式為：

其中，a為戶面積；b為戶人數(shù)；c為總毀壞住宅面積；d為總嚴(yán)重破壞住房面積；e為總中等破壞住房面積；f為總死亡人，參數(shù)a,b,c,d,e,f由統(tǒng)計(jì)得到。

本次地震失去住所人數(shù)約122 500人。

4 房屋破壞經(jīng)濟(jì)損失

4.1 民房經(jīng)濟(jì)損失

評估區(qū)內(nèi)民房的地震經(jīng)濟(jì)損失145 983萬元。

4.2 教育系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)損失

震區(qū)教育系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)損失主要包括房屋建筑、基礎(chǔ)設(shè)施和教學(xué)設(shè)備的直接經(jīng)濟(jì)損失。以當(dāng)?shù)卣块T提供的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對教育系統(tǒng)房屋的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。教育系統(tǒng)房屋的經(jīng)濟(jì)損失值為8 170萬元。

災(zāi)區(qū)各縣教學(xué)設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施遭受不同程度破壞。據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施和教學(xué)設(shè)備的直接經(jīng)濟(jì)損失4 280萬元。

評估區(qū)內(nèi)教育系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)損失12 450萬元。

4.3 衛(wèi)生系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)損失

本次地震災(zāi)區(qū)衛(wèi)生系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)損失主要包括房屋建筑、設(shè)備器械和藥品的直接經(jīng)濟(jì)損失。房屋建筑的經(jīng)濟(jì)損失計(jì)算以政府部門提供的房屋建筑數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)損失統(tǒng)計(jì)計(jì)算。評估區(qū)內(nèi)衛(wèi)生系統(tǒng)房屋的經(jīng)濟(jì)損失1 850萬元。

衛(wèi)生系統(tǒng)設(shè)備器械總損失1 240萬元，醫(yī)藥品損失100萬元。

衛(wèi)生系統(tǒng)財(cái)產(chǎn)總損失3 190萬元。

4.4 其他公用房屋財(cái)產(chǎn)損失

其他公用房屋的財(cái)產(chǎn)損失指除衛(wèi)生系統(tǒng)和教育系統(tǒng)之外的其他公用房屋(包括各企事業(yè)單位和機(jī)關(guān)的辦公用房、廠房等)遭受地震破壞而造成的直接經(jīng)濟(jì)損失。以政府部門提供的房屋建筑數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對其他公用房屋的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。

評估區(qū)內(nèi)其他公用房屋的經(jīng)濟(jì)損失值為17 680萬元。

5 工程結(jié)構(gòu)損失

5.1 工程結(jié)構(gòu)類別

5.1.1生命線系統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)

按GB/T 18208.3—2000地震現(xiàn)場工作第三部分:調(diào)查規(guī)范，生命線工程分為以下四類：1)交通系統(tǒng)：主要為公路及橋涵。2)通訊系統(tǒng)：主要為通訊和線路以及發(fā)射設(shè)備等。3)輸電系統(tǒng)：包括電站、線路、電桿和塔架等。4)城市供排水系統(tǒng)：包括自來水廠、管道、貯水池、水塔等。

5.1.2水利設(shè)施

壩塘、涵洞、水庫、引水溝渠、小水窖、水池等為主要的水利工程結(jié)構(gòu)。

5.2 經(jīng)濟(jì)損失

生命線系統(tǒng)及水利工程結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)損失主要包括房屋建筑和專用設(shè)施設(shè)備破壞而造成的經(jīng)濟(jì)損失。本次地震中生命線工程結(jié)構(gòu)有損壞。災(zāi)評組對典型工程的震害進(jìn)行了抽樣調(diào)查、核實(shí)。經(jīng)濟(jì)損失評估采用各有關(guān)行業(yè)專家鑒定評估的結(jié)果。

5.2.1電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)損失達(dá)30 549.59萬元。

5.2.2交通系統(tǒng)

位于災(zāi)區(qū)及鄰近區(qū)的公路以及水路設(shè)施出現(xiàn)損害。交通系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)損失達(dá)61 982.1萬元。

5.2.3通信系統(tǒng)

該市移動公司、該市聯(lián)通公司、該市廣播電視局等通信系統(tǒng)損失15 127.21萬元。

5.2.4供排水系統(tǒng)及其他市政基礎(chǔ)設(shè)施

本次地震中供排水系統(tǒng)受損嚴(yán)重，災(zāi)區(qū)供排水系統(tǒng)及其他市政基本設(shè)計(jì)損失73 569.9萬元。

5.2.5水利工程結(jié)構(gòu)

震區(qū)水利工程破壞嚴(yán)重，各型水庫、引水渠道、人畜飲水工程、河道堤防工程均遭到破壞，特別是板樓寨水庫的塌壩，造成災(zāi)區(qū)供水困難及生命財(cái)產(chǎn)的安全受到影響。水利工程結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)損失達(dá)122 862.5萬元。

生命線系統(tǒng)工程經(jīng)濟(jì)損失共計(jì)324 091.3萬元。

6 室內(nèi)外財(cái)產(chǎn)損失

災(zāi)區(qū)民房倒塌或局部倒塌，墻體倒塌砸死家禽，砸壞電視、家具、摩托、汽車等，室外砸壞衛(wèi)星電視接收器等；沼氣池開裂漏氣失效，造成一定的財(cái)產(chǎn)損失。室內(nèi)外財(cái)產(chǎn)損失經(jīng)調(diào)查后做專項(xiàng)評估，經(jīng)濟(jì)損失為82 145.3萬元。

7 企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失

企業(yè)地震直接經(jīng)濟(jì)損失主要包括房屋和機(jī)械設(shè)備破壞造成的經(jīng)濟(jì)損失。由于本次地震災(zāi)評計(jì)算把企業(yè)房屋經(jīng)濟(jì)損失納入其他公用房屋統(tǒng)計(jì)計(jì)算，在此僅評估企業(yè)機(jī)械設(shè)備經(jīng)濟(jì)損失。本次地震中企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備遭受地震破壞，造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，并結(jié)合各企業(yè)報損材料，評估各類設(shè)備震害損失216 060.8萬元。

8 地震地質(zhì)災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失

災(zāi)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺和斷裂十分發(fā)育，地形起伏，高差約1 800 m，谷坡陡峭，時逢雨季，地震造成滑坡、崩塌。

據(jù)省國土廳統(tǒng)計(jì)，震區(qū)新老滑坡體危及53個村民小組，受滑坡威脅的部分村落需要整體搬遷，造成經(jīng)濟(jì)損失1 256.626萬元。

9 評估區(qū)外經(jīng)濟(jì)損失

評估區(qū)外經(jīng)濟(jì)損失值為3 128.98萬元。

10 直接經(jīng)濟(jì)損失總值

這次地震造成的直接經(jīng)濟(jì)損失主要包括房屋、工程結(jié)構(gòu)、室內(nèi)外財(cái)產(chǎn)、企業(yè)等的損失。本次地震的直接經(jīng)濟(jì)總損失為988 471萬元。

11 地震救災(zāi)投入費(fèi)用

據(jù)統(tǒng)計(jì)，本次地震中國務(wù)院、山西省省人民政府和大同市各級政府救災(zāi)投入費(fèi)用共計(jì)58 345萬元。

12 結(jié)論及建議

1)本次地震地表破壞呈帶狀沿北北東向分布，與六棱山北麓斷裂走向基本一致。重災(zāi)區(qū)烈度為7度。

2)地震造成房屋建筑和基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重破壞。強(qiáng)烈震動以及地裂、滑坡、崩塌、滾石導(dǎo)致線桿歪倒、折斷，供水管道斷裂，路基開裂、塌方、下沉、路面破壞，造成供電、供水、通訊和交通一度中斷。水工結(jié)構(gòu)也遭受破壞，水庫壩體開裂滲漏、變形，溝渠垮塌。

3)災(zāi)區(qū)土木和窯洞房屋結(jié)構(gòu)抗震性能差，造成部分房屋倒塌，產(chǎn)生人員傷亡。

4)震區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺和斷裂十分發(fā)育，地形起伏，高差約1 800 m，谷坡陡峭，時逢雨季，地震造成滑坡、崩塌。建議即刻對滑坡進(jìn)行監(jiān)控和后續(xù)治理；加強(qiáng)災(zāi)區(qū)次生地質(zhì)災(zāi)害的排查；及時將面臨災(zāi)害威脅的群眾遷移。

5)大部分城鎮(zhèn)居民居住在房改前福利分房中，收入不高，甚至下崗待業(yè)，本次地震中城鎮(zhèn)居民房屋遭受嚴(yán)重破壞，建議在恢復(fù)重建時予以必要的支持。

6)當(dāng)?shù)馗骺h區(qū)屬經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，財(cái)政收支倒掛、入不敷出，十分困難，抗震自救能力有限。建議請黨中央、國務(wù)院、省委、省人民政府及有關(guān)部門在抗震救災(zāi)及恢復(fù)建設(shè)中給予必要的支持和幫助。