丁 香 王曉青(中國地震局地震預測研究所,北京 100036)
地震生命易損性模型修正的初步研究
丁 香 王曉青
(中國地震局地震預測研究所,北京 100036)
我國作為多震的國家,于1989年開始進行了歷次破壞性地震的現場調查與損失評估工作。豐富的調查資料,為依據實際震害建立地震生命易損性與經濟易損性模型等奠定了重要的數據基礎。如2005年在地震重點監視防御區確定研究中,依據這些資料建立了死亡率模型等。已建立的生命易損性模型,除考慮了地震烈度的影響外,還考慮了其他因素,如經濟發展水平(人均GDP)等。但總的來說,考慮的因素不是很多,造成了同一地震烈度下地震死亡率等變化范圍比較大,有時可達2~3個數量級;減少生命易損性估計的不確定性,一直是生命易損性研究中的首要工作。
研究目的是探索減小地震生命易損性評估中的不確定性。在原有易損性研究成果基礎上,增加其他可能的影響因素,通過因素分析,建立新的生命易損性模型,從而提高地震生命風險評估,或震后地震生命損失快速評估的準確性。
除地震動強度(如地震烈度)影響地震生命易損性外,還存在其他許多因素,如房屋抗震能力(與經濟發展水平相關聯)、人口密度、地形與場地影響等。除了這些因素外,是否還有其他的因素影響,也是值得探討的問題。作為初步研究,主要選擇人均GDP(與經濟發展水平相關聯)、人口密度與評估區烈度與震中烈度差等作為影響生命易損性的因素。
收集了1989年以來我國境內發生并開展了地震現場震害調查與損失評估工作的159個地震事件,包括了284個Ⅵ度以上烈度區,涵蓋區域廣。分析了不同烈度區的烈度與震中烈度的差與死亡率的影響。結果表明,有大量無死亡地震烈度事件發生;同時,震中烈度達到Ⅷ度及以上且位于居民地分布區時必發生人員死亡事件。
因此,在原有不同地震烈度生命易損性只考慮人均GDP的基礎上,進一步考慮所在烈度區烈度與震中烈度的差值,確定了地震烈度與死亡率的關系。統計結果表明,新的修正模型使得生命易損性的不確定性顯著減小(至少減小1個數量級)。
進一步增加人口密度對死亡率影響的分析,統計確定了不同震中烈度和人均GDP下的人口密度比(人口密度與平均人口密度之比)與死亡率的關系,表明死亡率受人口密度的影響。
依據所建立的生命易損性修正模型,對2013年4月20日四川省雅安市蘆山縣7.0級地震的人員死亡進行了預測與驗證。該地震造成196人死亡(其中救災遇險3人),21人失蹤,13484人受傷(其中重傷1062人)。
采用只考慮人均GDP影響的模型預測結果為死亡1394人,而采用進一步考慮震中烈度、人口密度的修正模型,預測結果為233人,表明修正后的地震生命易損性模型得到的結果更接近實際發生的死亡人數。
需要說明的是,所建立修正模型的有效性,還需更多的震例進行驗證。預期通過增加其他的影響因素,建立更新的易損性模型,進一步提高地震損失快速評估的準確性。