九寨溝地震震害特點(diǎn)及對(duì)貴州防震減災(zāi)工作的啟示

紀(jì)星星,羅祎浩,陳本金,郝 靖,梁 操

(1.貴州省地震局,貴州 貴陽 550001；2.貴州省工程防震研究院，貴州 貴陽 550001)

2017年08月08日21時(shí)19分46秒在四川省北部阿壩州九寨溝縣發(fā)生7.0級(jí)地震，本次地震造成四川九寨溝、松潘、黑水、汶川、若爾蓋，甘肅文縣、舟曲等多個(gè)縣的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失，引發(fā)多處山體滑坡、崩塌，導(dǎo)致交通、電力、通信等生命線工程嚴(yán)重破壞。震后貴州省地震局立即啟動(dòng)地震應(yīng)急預(yù)案，第一時(shí)間派出由5人組成的現(xiàn)場(chǎng)工作隊(duì)趕赴災(zāi)區(qū)參與應(yīng)急救援工作，并參與了部分災(zāi)區(qū)災(zāi)害調(diào)查和烈度評(píng)估，通過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)本次地震雖然震級(jí)較大，但地震造成的建筑物破壞相對(duì)較輕、人員傷亡相對(duì)較少、地質(zhì)災(zāi)害較重。貴州與九寨溝地區(qū)的地貌相似，均屬于喀斯特地貌，當(dāng)?shù)孛窬佣辔挥谟袛嗔呀?jīng)過的河谷之中，且貴州的山地旅游資源豐富，大量的景點(diǎn)處于高山河谷之中，如荔波的小七孔、西江千戶苗寨、黃果樹瀑布景區(qū)等。在地震活動(dòng)強(qiáng)度方面，貴州屬于中強(qiáng)地震活動(dòng)相對(duì)活躍的地區(qū)之一，歷史上共記錄到46次4.7級(jí)以上破壞性地震，其中3次6級(jí)以上地震[1]，最大的一次地震是1875年6月8日發(fā)生在羅甸縣的6.5級(jí)地震[2-3]。并且貴州素有“小震致災(zāi)，小震大災(zāi)”的特點(diǎn)[4]，地震發(fā)生后次生地質(zhì)災(zāi)害極為嚴(yán)重。本文通過對(duì)九寨溝7.0級(jí)地震災(zāi)害特征進(jìn)行分析整理，結(jié)合貴州省實(shí)際，探討今后貴州省在防震減災(zāi)工作中可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

1 九寨溝7.0級(jí)地震概況

2017年08月08日21時(shí)19分46秒在四川省北部阿壩州九寨溝縣)發(fā)生7.0級(jí)地震，震源深度20 km。震中位于九寨溝核心景區(qū)西部5 km處比芒村(N33.2°，E103.82°)(參見圖1)。本次地震為典型的主震—余震型，主震發(fā)生后，截至8月12日8時(shí)，共記錄到余震總數(shù)為 2 903次，其中6.0～6.9級(jí)地震0次，5.0～5.9級(jí)0次，4.0～4.9級(jí)3次，3.0～3.9級(jí)26次，最大余震4.8級(jí)。地震造成25人死亡，525人受傷，5人失聯(lián)，73 671間房屋不同程度受損(其中倒塌76間)。九寨溝地區(qū)屬于巴顏喀拉地塊東部的川西北斷塊，位于我國(guó)“南北地震帶”的中段，自1876年以來，共發(fā)生6.0級(jí)以上地震15次，其中7.0級(jí)以上5次。區(qū)域主要斷裂包括：瑪曲—荷葉斷裂、岷江斷裂及虎牙斷裂?，斍扇~斷裂整體呈NWW向展布，在文縣、康縣一帶呈急劇向南凸出的弧形彎曲。斷裂整體傾向北，傾角60°～80°，早期為逆沖性質(zhì)，晚新生代之后具左旋走滑性質(zhì)，東段曾于1879年7月1日發(fā)生8.0級(jí)文縣大地震。岷江斷裂沿松潘—漳臘—貢嘎嶺一線近SN向展布，晚新生代以來，活動(dòng)性較強(qiáng)，控制著松潘—漳臘第四系盆地的形成于發(fā)展。虎牙斷裂呈NW向展布，經(jīng)虎牙關(guān)至龍滴水，錯(cuò)切雪山斷裂，沿三道片復(fù)式褶皺軸—貢嘎嶺一線呈隱伏狀斷續(xù)出露，控制晚新生代及現(xiàn)代地貌，根據(jù)1976年松潘—平武7.2級(jí)地震的震源機(jī)制解資料，斷裂具逆斷兼左旋走滑性質(zhì)[5]。

圖1 四川九寨溝7.0級(jí)地震烈度圖

2 九寨溝地震震害特征

2.1 不同烈度區(qū)房屋破壞

本次地震極震區(qū)為Ⅸ度區(qū)，涉及漳扎鎮(zhèn)的上四寨村、郎寨村、九寨溝景區(qū)內(nèi)樹正寨等村寨及附近區(qū)域。Ⅸ度區(qū)少數(shù)木結(jié)構(gòu)房屋倒塌毀壞，維護(hù)墻多數(shù)倒塌，貫穿性開裂現(xiàn)象普遍，梭、掉瓦普遍(參見圖2a)；磚混結(jié)構(gòu)房屋部分毀壞，墻體X型裂縫貫通，多數(shù)墻體開裂明顯，部分房屋地基開裂或輕微下沉(參見圖2b-c)；框架結(jié)構(gòu)部分房屋出現(xiàn)柱體位錯(cuò)，少數(shù)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，填充墻部分出現(xiàn)X型裂縫貫通，墻體開裂、抹灰層脫落普遍(參見圖2d)。Ⅷ度區(qū)涉及四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣漳扎鎮(zhèn)、大錄鄉(xiāng)、黑河鄉(xiāng)、陵江鄉(xiāng)、馬家鄉(xiāng)。木結(jié)構(gòu)房屋部分墻體倒塌、傾斜、變形，墻體貫穿性開裂現(xiàn)象普遍，梭、掉瓦普遍(參見圖3a)；磚混結(jié)構(gòu)房屋部分毀壞，少數(shù)構(gòu)造柱斷裂、墻體開裂、位錯(cuò)，部分房屋地基輕微下沉(參見圖3b)；框架結(jié)構(gòu)房屋梁柱結(jié)合部出現(xiàn)較大縱向、橫向裂縫，填充墻裂縫較大，部分開裂、抹灰層脫落(參見圖3c-d)。Ⅶ度區(qū)涉及四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣、若爾蓋縣、松潘縣，綿陽市平武縣。木結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別墻倒，部分墻體局部倒塌，多數(shù)墻體開裂，梭、掉瓦(參見圖4a)；磚混結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別墻體開裂嚴(yán)重，多數(shù)墻體輕微破壞或完好；框架結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別梁柱出現(xiàn)細(xì)微裂縫，少數(shù)填充墻開裂，少數(shù)填充墻抹灰層脫落。Ⅵ度區(qū)涉及四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣、若爾蓋縣、紅原縣、松潘縣，綿陽市平武縣；甘肅省隴南市文縣，甘南藏族自治州舟曲縣、迭部縣，面積 14 006 km2。木結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別墻體開裂嚴(yán)重，舊裂縫開裂加寬；磚混結(jié)構(gòu)房屋，個(gè)別墻體出現(xiàn)裂縫；框架結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別墻體出現(xiàn)細(xì)微裂紋，絕大多數(shù)基本完好。

圖2 Ⅸ度區(qū)房屋典型破壞情況

圖3 Ⅷ度區(qū)房屋典型破壞情況

圖4 Ⅶ度區(qū)房屋典型破壞情況

圖5 道路破壞情況

2.2 生命線工程震害

地震漳扎鎮(zhèn)附近如意壩山體滑坡，致救援道路搶通后，數(shù)次被后續(xù)滑坡阻斷(參見圖5-a)。造成S301省道，九寨溝景區(qū)內(nèi)多條道路路基開裂、沉陷，路面坍塌(參見圖5-b)。九寨溝景區(qū)內(nèi)山體滑坡導(dǎo)致通往熊貓海的道路阻斷。通信系統(tǒng)震害。九寨溝地震造成九寨溝地區(qū)電信、移動(dòng)及聯(lián)通3大營(yíng)運(yùn)公司的總計(jì)535個(gè)基站中234個(gè)基站退服，同時(shí)造成聯(lián)通松潘至九寨紅巖溝本地傳輸中斷，移動(dòng)通訊的弓杠嶺至?xí)怪行墓饫|中斷。九寨溝7.0級(jí)地震，造成阿壩電網(wǎng)110千伏川九線停運(yùn)，九寨溝變電站主變壓器報(bào)廢，站內(nèi)80%開關(guān)刀閘斷裂損毀，同時(shí)35千伏南黃線停運(yùn)。黃龍景區(qū)及周邊 1 900余戶居民家停電，九寨溝景區(qū)和縣城失去主要供電電源。至8月10日22時(shí)30分，經(jīng)過國(guó)網(wǎng)四川電力員工晝夜不停地?fù)屝蓿?10千伏九寨溝變電站恢復(fù)送電。

3 九寨溝地震震害特征分析

此次九寨溝地震共造成了25人死亡，5人失聯(lián)，525人受傷， 73 671間房屋不同程度受損(其中倒塌76間)，次生地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，道路數(shù)次阻斷，九寨溝景區(qū)遭受嚴(yán)重破壞，通信和電力系統(tǒng)癱瘓。通過總結(jié)分析，本文認(rèn)為九寨溝地震震害具有如下幾個(gè)特征：一是建筑物震害較輕；二是地震造成的人員傷亡較少；三是生命線工程恢復(fù)迅速。

3.1 建筑物震害較輕

通過調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，本次地震造成了 73 671間房屋不同程度受損，其中倒塌的房屋只有76間。分析其原因，包括：①建筑物抗震性能較好。九寨溝地區(qū)屬于我國(guó)“南北地震帶”的中段，自1876年以來，共發(fā)生6.0級(jí)以上地震15次，其中7.0級(jí)以上5次。因?yàn)闅v史強(qiáng)震多發(fā)，當(dāng)?shù)鼐用窬哂休^強(qiáng)的抗震意識(shí)，且2008年5月12日汶川地震之后，九寨溝地區(qū)新建房屋按照國(guó)家規(guī)定的Ⅷ度設(shè)防，新建建筑物抗震性能好。②災(zāi)區(qū)當(dāng)?shù)厝丝诿芏容^小。九寨溝屬于高山河谷地貌，當(dāng)?shù)貙儆诓刈?、羌族居住地，人口密度較小。③地震震動(dòng)持續(xù)時(shí)間短且無較大余震發(fā)生。8月8日21時(shí)19分46秒7.0級(jí)主震發(fā)生后，最大余震為4.8級(jí)，由于沒有較大的余震發(fā)生，結(jié)構(gòu)受損的房屋未受到二次破壞，是本次房屋倒塌數(shù)量少的原因之一。

3.2 地震造成的人員傷亡較少

根據(jù)四川省地震局的統(tǒng)計(jì)，截至8月15日，地震共造成25人死亡，5人失聯(lián)，525人受傷，其中重傷42人，輕傷483人，人員傷亡相對(duì)較輕。分析其原因包括：①建筑物受損輕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，本次地震人員死亡原因可以歸納為兩類：一是房屋附屬設(shè)施破壞造成人員傷亡，包括裝飾外墻、圍墻、填充墻等，一共5人，占20%；二是地震地質(zhì)災(zāi)害，包括地震造成的滑坡、滾石等，一共20人，占80%。由于建筑物抗震較好，房屋倒塌較少。是此次人員傷亡較少的重要原因。②發(fā)震時(shí)間是深夜。本次地震主震發(fā)生于8月8日21時(shí)19分46秒，此時(shí)游客多在休息或室內(nèi)，由于建筑物倒塌少，從而減少了人員傷亡。由于是深夜，雖然極震區(qū)位于九寨溝景區(qū)，但景區(qū)內(nèi)沒人，避免了由于人員恐慌、擁擠和地質(zhì)災(zāi)害造成的傷亡。③地質(zhì)災(zāi)害未破壞居民點(diǎn)。此次地震雖然地質(zhì)災(zāi)害較重，由于當(dāng)?shù)刂脖桓采w率高，滑坡、崩塌等未對(duì)居民點(diǎn)造成嚴(yán)重破壞。

3.3 生命線工程恢復(fù)迅速

此次地震造成了地質(zhì)災(zāi)害 1 883處，總面積達(dá)8.11 km2，最大單體滑坡面積23.1×104m2 [10]。本次地震造成的滑坡密度較高，主要以中小型淺層滑坡和崩塌為主，空間上，沿北西—南東向呈帶狀分布，且沿公路、溝谷較為發(fā)育，滑坡及崩塌阻斷交通。九寨溝地震及次生地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致了極震區(qū)交通、電力、通信中斷，通信和電力在震后數(shù)小時(shí)之后就迅速恢復(fù)，由于九寨溝地區(qū)巖石較松散，切割較深，次生地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重，滑坡和崩塌頻發(fā)，道路多次被阻斷，均迅速搶通。這給物資運(yùn)輸和抗震救援工作提供了有力的支持。

4 九寨溝地震對(duì)貴州省防震減災(zāi)工作的啟示

貴州與九寨溝具有相似的地貌特點(diǎn)，均屬于典型喀斯特巖溶地區(qū)。河流發(fā)育，切割深，地質(zhì)條件不穩(wěn)定，地震引起的次生地質(zhì)災(zāi)害較重。在地震背景上，貴州橫跨鮮水河—滇東地震帶、右江地震帶和長(zhǎng)江中游地震帶。貴州歷史上發(fā)生過三次6級(jí)以上地震[3,6-7]，具有發(fā)生6級(jí)以上地震的地質(zhì)構(gòu)造背景。通過本次九寨溝地震的震害調(diào)查及應(yīng)急救援工作，結(jié)合貴州實(shí)際總結(jié)出貴州省在未來防震減災(zāi)工作中應(yīng)該學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

4.1 要切實(shí)提高建筑物抗震性能

貴州農(nóng)村民居主要以土木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)房屋為主，框架結(jié)構(gòu)房屋較少，并且還有相當(dāng)數(shù)量的老舊土坯房屋仍在使用。按照之前的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，貴州很多地區(qū)屬于不設(shè)防地區(qū)。加之貴州本身經(jīng)濟(jì)較為落后，導(dǎo)致農(nóng)村民居抗震性能較差。近年來，隨著農(nóng)村民居工程、水庫移民、工程搬遷、異地扶貧等工程，有部分農(nóng)村民居達(dá)到了當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防要求，但所占比例較低。尤其是貴州西部，以埡都—紫云斷裂為界，斷裂東側(cè)屬于長(zhǎng)江中游地震帶，斷裂西側(cè)屬于右江地震帶和鮮水河—滇東地震帶，貴州約80%的地震發(fā)生在埡都—紫云斷裂西側(cè)。在2015年頒布的第五代《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2015)中，貴州西部大部分地區(qū)屬于Ⅶ度設(shè)防區(qū)。受南北地震帶的影響，該地區(qū)構(gòu)造發(fā)育，具有發(fā)生6級(jí)以上地震的背景[7]。同時(shí)西部由采煤而形成的采空區(qū)較多，地表不均勻沉降極易破壞房屋結(jié)構(gòu)，降低房屋的抗震性能。例如2017年7月22日及8月8日，在六枝特區(qū)中寨移山村，由于采空區(qū)塌陷地震引起地表不均勻沉降，導(dǎo)致房屋開裂明顯。因此，要進(jìn)一步明確貴州鄉(xiāng)鎮(zhèn)及民居抗震設(shè)防政策和措施，結(jié)合貴州各地地震危險(xiǎn)性和地質(zhì)災(zāi)害特點(diǎn)，有重點(diǎn)、分批次地按照第五代《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》給出的抗震設(shè)防要求，全面推進(jìn)農(nóng)村民居地震安全工程建設(shè)，提高貴州城鄉(xiāng)民居地震安全性能。

4.2 有效實(shí)施交通管制

筆者隨隊(duì)參與了九寨溝地震現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急工作，貴州省地震局地震現(xiàn)場(chǎng)工作隊(duì)于8月8日晚從貴陽出發(fā)，8月9日早上7點(diǎn)左右到達(dá)四川省地震局。在指揮部報(bào)到之后，按照指揮部的要求，隨即驅(qū)車前往九寨溝災(zāi)區(qū)。從成都市區(qū)前往高速公路的路上，隔離出的地震緊急救援通道，保障了地震救援隊(duì)伍可以快速前往災(zāi)區(qū)，避免了早高峰的影響。茂縣—松潘這條通往九寨溝的道路由于之前的滑坡，阻斷道路，所有救援隊(duì)伍進(jìn)入九寨溝和九寨溝景區(qū)滯留游客撤離九寨溝均只能走江油—平武這條線。本著先疏散游客，后救援的思路。自江油便開始了交通管制。8月9日下午2點(diǎn)左右，S205省道只允許游客出九寨溝，任何后續(xù)的救援隊(duì)伍均不能進(jìn)入災(zāi)區(qū)。待景區(qū)游客疏散完畢，后續(xù)的救援隊(duì)伍才沿S205省道進(jìn)入九寨溝，避免了交通堵塞和形成群體事件影響社會(huì)穩(wěn)定。本次地震發(fā)生后的交通管制為景區(qū)地震應(yīng)急救援提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。但同時(shí)，由于交通管制方式單一、不夠靈活，導(dǎo)致急需進(jìn)入災(zāi)區(qū)的專業(yè)應(yīng)急救援隊(duì)伍無法及時(shí)趕往重災(zāi)區(qū)，所幸本次地震造成的人員傷亡較小，若是災(zāi)區(qū)已造成較重的人員傷亡，仍采用此種交通管制將會(huì)造成災(zāi)情的進(jìn)一步擴(kuò)大，同時(shí)也會(huì)大大降低應(yīng)急救援的效率。貴州大部分居民生活中群山環(huán)繞的溝谷之中，地震后滑坡頻發(fā)，極易造成道路阻斷，使災(zāi)區(qū)形成“孤島”。地震后，大量的救援力量要進(jìn)入災(zāi)區(qū)參與救援，這需要省政府制定完善的地震應(yīng)急預(yù)案，實(shí)施有效的交通管制，確保救援通道的有序和暢通，從而提高救援效率。

4.3 提高生命線工程的抗震能力和快速恢復(fù)能力

地震中生命線系統(tǒng)的抗震能力和快速恢復(fù)能力，對(duì)地震應(yīng)急救援工作有著非常重大的意義。如2010年4月14日青海玉樹7.1級(jí)地震，造成了G214國(guó)道、S308省道多處路基沉陷、多座橋梁破壞，通信設(shè)施毀壞，災(zāi)區(qū)停電近一周[8]；2014年8月3日魯?shù)?.5級(jí)地震造成部分道路阻斷數(shù)日、通信系統(tǒng)至次日才全面恢復(fù)、部分變電站破壞斷電[9]，這些對(duì)當(dāng)時(shí)的地震救援效率有著重大的影響。此次九寨溝地震及次生地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致了極震區(qū)交通、電力、通信中斷，通信和電力在震后數(shù)小時(shí)之后就迅速恢復(fù)，道路也得到迅速搶通。生命線工程的快速恢復(fù)為地震應(yīng)急救援提供有力的保障。貴州在地形地貌上與九寨溝頗為相似，地震后的地質(zhì)災(zāi)害極易發(fā)生。且貴州大型水電站、超長(zhǎng)隧道、大跨度的橋梁等重大工程眾多。地震發(fā)生后，這些生命線工程在承擔(dān)著搶險(xiǎn)救災(zāi)服務(wù)和保障的重任，震后搶修受損的生命線工程，快速恢復(fù)其功能對(duì)減輕地震損失具有重要意義。因此，這需要政府部門加強(qiáng)對(duì)這種重大工程的震前設(shè)防工作，要求其嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抗震設(shè)防。同時(shí)提前做個(gè)各方面的協(xié)調(diào)和準(zhǔn)備工作，努力在地震發(fā)生后可以迅速恢復(fù)生命線工程，為應(yīng)急救援提供保障。

5 結(jié)論

通過調(diào)查分析認(rèn)為，九寨溝地震震害具有如下幾個(gè)特征：一是建筑物震害較輕；二是地震造成的人員傷亡較少；三是地質(zhì)災(zāi)害較重。貴州在今后的抗震設(shè)防工作中，需要進(jìn)一步推進(jìn)第五代區(qū)劃圖的實(shí)施，提高建筑物的抗震能力；要加強(qiáng)地震應(yīng)急預(yù)案工作，確保地震后可以實(shí)施有效的交通管制工作；要加強(qiáng)生命線工程的抗震能力和快速恢復(fù)能力。

致謝：感謝貴州省地震局王尚彥局長(zhǎng)對(duì)本文的指導(dǎo)，感謝四川省地震局梁厚朗及重慶市地震局王宏超提供的部分資料。

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