地震災害時空分布與緊急救援響應研究

寧寶坤

(中國地震局地質研究所,北京 100029)

地震災害時空分布與緊急救援響應研究

寧寶坤

(中國地震局地質研究所,北京 100029)

地震災害是我國自然災害的眾災之首,對震后災情時空分布的快速認識以及緊急應對的研究具有重要的理論和實踐意義,也是目前災害應對領域與政府工作的熱點。地震災害研究是一門交叉綜合學科,涉及構造地質學、社會學、災害學、公共管理和危機管理等眾多領域,必須在多學科綜合的框架下,研究“地震—地震災害—地震災害應對”這個鏈條上的各個環節。但目前地震災害時空分布研究的尺度對一次特定地震緊急處置的應用價值有限;構造地質學研究地震發生發展規律,偏重于地震災害的自然屬性,而在震后應急救援中的應用研究比較薄弱;地震緊急救援的指揮布局等也未進行詳細分析,缺少可借鑒的理論依據和模式。

本文以地震災害應對為導向,在一次地震災害應對的時空框架內,開展地震災害的時空分析和應急救援響應研究。在空間上,以龍門山前陸構造帶與汶川特大地震災害的空間分布關系分析為例,開展現今構造形態和地理環境下的地震災害空間分布特征研究,利用地理信息系統的空間分析、疊加分析等技術,獲取地震巨災空間分布的規律性,并建立了基于大型逆沖推覆構造帶分區的災情區劃概念模型;在空間分布規律和災情分布的基礎上,提出幾種主要的地震災害救援空間模式;在時間上,以多個國內外強震震后災情時間變化過程分析為基礎,通過統計分析獲取地震巨災幾種主要災害指標隨時間變化的規律性。通過上述研究,論文主要獲得了以下認識與結論。

1 災害應對中的地震災害時空分布認識

在一次特定地震災害應對時空框架內,地質構造的現今格局是地震災害空間分布的主要制約因素之一,地震前后構造變化對災害空間分布的影響可以忽略不計;由于地震原生災害致災時間遠遠小于災情被認知的時間過程,地震災害時間分布受人類認知的水平和特點影響明顯,即地震災害獲取的能力和水平。因此,針對某個地震災害的時空分布研究,應從兩方面入手:從現今地質構造來研究地震巨災的空間分布;從災情被人類認知的過程來研究地震災害的時間分布。

2 地震巨災空間分布的認識

(1)根據龍門山構造帶逆沖方向的分帶性和走向上的分段性,劃分了9個龍門山逆沖推覆構造帶構造亞區。對汶川地震地表破裂帶、滑坡崩塌、堰塞湖、水利水電工程、余震以及指示綜合災情的地震烈度等震害指標的分析表明,后山帶中段是汶川地震災情最嚴重的區域,后山帶北段和前山帶中段較重,前山帶北段災情中等,其他各構造亞區災情較弱。

(2)建立了基于推覆構造帶分區的災情空間分布概念模型?？刂仆聘卜较蚍謳缘哪鏇_斷裂(與逆沖方向垂直)是地震巨災災情分布的一級影響因素;大型或巨大型推覆構造帶內,與逆沖斷裂垂直的捩斷裂對能量的調節作用,是地震巨災災情分布的二級影響因素;在一、二級影響因素內,巨災災情還受較大尺度的具體場地和局部環境影響,如后山帶內的剛性塊體彭灌雜巖體對該亞區內的滑坡分布、映秀XI度形狀等都有不同程度的影響。

3 地震專業救援空間分布的認識

(1)在汶川地震專業救援力量震后前3天的系列時空分布圖上,明顯看出震后救助力量(尤其是外來救助力量)從南向北遷移的趨勢,反映出震后災情在空間上的認識從震中向北東延伸的過程;通過對專業救援隊跨區域作戰行進路線的分析,結合推覆構造帶地形地貌特征和汶川地震災情空間分布研究成果,建立了汶川地震專業救援指揮調度的3級管理模式以及“單側多路梳狀”的救援空間形態;并進一步建立跨區域地震巨災救援管理的宏觀指揮框架和6種救援格局的空間形態,以及在該形態下的救援行進路線。

(2)從救援隊屬地、災情信息來源、震后離逝時間與埋壓情況等多種角度,分析了汶川地震救援成果。結果表明:即使遭受巨災重創,地方救援隊作為震后最早到達現場的專業人員,仍是進行淺表層埋壓者救援的重要力量;有效的信息發布渠道是保證各個救援環節流暢、高效地運轉的重要條件;人員埋壓越深救援效果越差,需要具有重型裝備和配置的專業救援隊。

4 地震災情時間分布的認識

(1)震后災情信息總量表現為從零增加直至飽和的總體趨勢,即體現為累積增加的性質;信息增量從零先增加到最大值,隨后減少為零,增量達到最大值的時間小于總量信息趨于飽和的時間;從數學概念上,增量的時間變化函數就是總量時間變化函數的導數。

(2)震后人員死亡的時間曲線變化速度是非均一的,在震后初期有一個快速增長的過程,越趨近于飽和則變化的速度越慢。在論文選取的10個震例中,4個死亡總數超過萬人的震例,其人員死亡統計的絕對數均在震后第二天首次超過1萬人;在其余6個死亡總數在萬人以下的震例中,其人員死亡統計的絕對數在第二天達到死亡總數的一半,絕大多數超過八成。在當前人類的災情獲取能力下,震后初期信息(48小時,甚至24小時內)對災情規模的判定具有較大的貢獻率。目前人類對人員死亡獲取的效率是比較高的,震后利用實時的人員死亡統計數進行災害規模的估計也是可行的。

(3)在6個人員死亡超過5000人的震例中,人員死亡時增量K通常從震后7小時開始迅速增加,初次報道的人員死亡超過1000人的時間多數位于8～12小時之間。對于人員死亡規模在1000人左右的地震,初次報道的人員死亡總數超過100人的時間多數也在這個時段內,但窗口會向震后時間縮短的方向滑移。對于重大規模的地震災害,震后24小時內,尤其是震后8～16小時報道的災情是災害規模判定的重要信息窗口。通常人員死亡時增量最大取值的時間也分布在這個時間段內,對要盡快做出決策的地震應急救援行動也具有重要的實用價值。

地震災害;緊急響應;時空分布;汶川

P315.9;C93;

A;

10.3969/j.issn.0235-4975.2011.06.008

(作者電子信箱,寧寶坤:ningbaokun@yeah.net)