多因素控制的城鎮地震災害應急處置模型研究1

郭紅梅 張 瑩 陳維鋒 尹文剛 魯長江

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多因素控制的城鎮地震災害應急處置模型研究1

郭紅梅1）張 瑩1）陳維鋒1）尹文剛2）魯長江1）

1）四川省地震局，成都 610041 2）武警警官學院，成都 610213

隨著城鎮化水平的快速提高，地震災害高風險暴露城鎮數量將不斷增加，震后有效的應急處置尤為重要。而當前城鎮的地震應急處置主要依據平時制定的地震應急預案開展，缺乏針對性與可操作性。本文以提升城鎮地震災害應急處置能力為目的，總結以往城鎮地震應急處置案例，提煉城鎮地震災害應急處置流程，結合城鎮特殊的社會經濟、自然地理等特點，在分析影響地震災害應急處置關鍵因素的基礎上，按地震烈度的不同，研究構建了具有區域特征且操作性較強的城鎮地震災害應急處置模型，為城鎮地震應急處置的科學化、規范化提供了參考。

城鎮 地震災害 影響因素 應急處置

引言

近年來，城鎮化水平快速提高，從目前的城鎮化布局規劃來看，城鎮數量和規模不斷擴大，城鎮化主體地區有向地震高風險區集中的態勢。因此，震后有效的應急處置在人口高度集中的城鎮中顯得尤為重要。在城鎮防震減災工作管理體系中，縣市防震減災工作部門處于最基礎和最關鍵的地位，它行使著防震減災行政管理和公共服務的職能，既是政府面向社會、聯系群眾的橋梁和窗口，又是把地震科技成果轉變成政府決策意識、協助政府組織協調社會各方面力量做好防震減災工作的紐帶（李平，2009）。但隨著社會、經濟和科技的快速發展，縣市防震減災工作部門在開展城鎮地震災害應急處置工作時卻面臨著較大困難。首先，當前城鎮地震應急處置工作主要依據平時制定的地震應急預案開展，普遍存在各層級各地預案雷同、缺乏針對性與可操作性等問題。解決這一問題的關鍵除加強縣市防震減災工作部門的管理能力外，還應強化對城鎮地震應急處置行為中共性規律的深入挖掘和研究（鄧硯等，2013）。其次，相對于大中型城市的地震災害，城鎮地震災害有其獨有的特點，需從城鎮地震應急工作的實際需求出發，研究建立具有區域特征且操作性較強的城鎮地震災害應急處置模型。

以提高城鎮地震災害應急處置能力為目的，本文總結以往城鎮地震應急處置案例，提煉城鎮地震災害應急處置流程，結合城鎮特殊的社會經濟、自然地理等特點，在分析影響地震災害應急處置關鍵因素的基礎上，按地震烈度的不同，構建了多因素控制的城鎮地震災害應急處置模型，為城鎮地震應急處置的科學化、規范化提供了參考。

1 城鎮地震災害應急處置流程分析

正確和理性地把握城鎮地震應急處置中各階段的處置重點和內容，才能系統地理解和應對城鎮地震應急處置中涉及到的各種問題，采用針對性的決策分析技術、模型和方法做出科學合理的地震應急決策，最終達到及時高效地進行應急處置的目的（徐敬海等，2014；王海鷹等，2014）。

城鎮作為一個地震災害事件的局部地區，受災程度不同，應急處置階段的時間尺度不同，處置流程不同，各階段處置要點也不同。通過對歷史地震應急處置案例和應急預案的分解和分析，提煉出了城鎮地震應急處置的基本流程，將城鎮地震應急處置分為應急響應、應急救援、安置救助和恢復生產自救4個主要階段，明確了不同災害程度下的處置流程、處置階段時間尺度，以及不同階段處置的重點和內容。以城鎮主體位于Ⅷ度區為例，應急處置各階段時間尺度和主要應急處置行為如表1所示。

表1 城鎮地震災害應急處置主要階段

2 城鎮地震災害應急處置關鍵影響因素分析

除全面、正確地把握不同災害程度下城鎮地震應急處置流程及內容外，另一個需要明確的是影響其應急處置科學性和效率的各種關鍵因素，清楚哪些信息有利于決策，以便主動地確定、貯備和收集有用和關鍵的數據和信息，為開展科學合理的地震應急決策分析方法、模型和技術研究決策提供數據支持（聶高眾等，2011；鄧硯等，2005）。

2.1 城鎮地震災害應急處置的關鍵影響因素

由于災情越重，應急處置過程中的新增影響因素就越多、復雜性就越高，因此，對一個假設遭受嚴重破壞性地震災害的城鎮，在地震災害應急處置流程分析基礎上，需提煉出影響各應急處置階段的關鍵因素（表2）。

表2 城鎮地震災害應急處置關鍵影響因素

2.2 城鎮地震災害應急處置的關鍵影響因素分類

根據上述分析可以看出影響城鎮地震災害應急處置的因素眾多，以下按自然環境、社會經濟、震情、災情對提煉出的關鍵因素進行分類，并對各因素進行定量或定性的細化，為后續受多因素控制的城鎮地震災害應急處置模型之構建奠定基礎。

2.2.1 自然環境因素

影響城鎮地震災害應急處置的自然環境因素主要以地形地貌及極端天氣情況為主。按照5類基本地形將地形地貌對應分為平原、盆地、高原、丘陵和山地；極端天氣情況包括酷熱（高溫預警）、極寒（寒潮預警）、暴雨（暴雨預警）、大霧（大霧預警）等，可通過天氣預報獲取，如圖1所示。

圖1 自然環境因素

2.2.2 社會經濟因素

將人口密度、經濟發展水平、少數民族情況、道路交通條件、通訊條件、重大危險源分布情況等歸納為影響城鎮地震災害應急處置的社會經濟因素。

人口密度是城鎮地震災害應急處置過程中判斷當地人員傷亡情況的重要依據，根據中國人口密度分級標準（葛美玲等，2009），將人口密度劃分為密集（＞100人/平方千米）、中等（25—100人/平方千米）、稀少（1—25人/平方千米）、極稀少（＜1人/平方千米）4類；以人均GDP作為衡量地區經濟發展情況的主要指標，根據國家統計局的規定分為發達（＞30000元）、較發達（15000—30000元）、一般（6726—15000元）、落后（＜6726元）4個等級（吳瓊，2015）；少數民族情況按當地實際分為有無少數民族聚居兩類；根據公路等級劃分標準中的高速公路、國道、省道、縣道、鄉村道等公路類型，將城鎮交通條件分為發達（有高速公路）、一般（有國道或省道）、落后（縣道、鄉村道）3級；按照目前常用的有線、無線、衛星、網絡通訊方式，將城鎮的通訊條件分為較好（有有線、無線、衛星、網絡通訊）、一般（有有線、無線和網絡通訊）和較差（有有線通訊）3級；重大危險源包括大型水庫、化工廠等，在平時的應急準備中，應明確重大危險源的分布、數量及類型等情況。如圖2所示。

2.2.3 震情因素

震情因素主要包括地震烈度、地震發生時間和余震情況。地震烈度作為地震破壞強度的綜合度量，與地震震級、震源深度及震中距等密切相關，在震后可通過快速評估得出。結合實際經驗，根據不同地震烈度造成的人員傷亡等受災情況，將地震烈度分為Ⅵ度及以下、Ⅶ度、Ⅷ度、Ⅸ度、Ⅹ度及以上5類；地震發生時間的不同對應了不同的人員在室率，根據四川地區人員在室率相關研究結果（肖東升等，2009），將6:00—18:00劃分為白天，18:00到次日6:00劃分為晚上；震后余震發生的活躍與否是影響應急處置的又一關鍵因素，按照地震破壞強度，在此考慮4級及以上的余震對應急處置的影響。如圖3所示。

2.2.4 災情因素

影響城鎮地震災害應急處置的災情因素主要有人員傷亡數、直接經濟損失、建筑物破壞情況、生命線工程破壞情況、無家可歸人員數、次生災害、居民生活影響等。在實際處置過程中，根據快速評估結果及通過災情上報不斷匯總的信息，應用輔助決策模型可計算救援力量、物資需求等用于應急處置。其中，次生災害按類型分為地質災害類（滑坡、泥石流）、化工類（毒氣泄漏、爆炸）、水庫類（堰塞湖、潰壩）3類；通過歸納歷史震例中地震發生后對居民生活造成過的主要影響，將居民生活影響情況分為水電氣中斷、通訊中斷和糧食飲用水中斷3種。如圖4所示。

圖2 社會經濟因素

圖3 震情因素

圖4 災情因素

3 城鎮地震災害應急處置要點分析

對城鎮地震災害應急處置的關鍵影響因素的分析表明，應急響應、應急救援、安置救助、恢復重建各階段的處置行動級別和規模、緊迫程度和持續時間、方式和方法以及保障條件等都與自然環境、社會經濟、震情、災情因素密切相關。多因素控制的城鎮地震災害應急處置流程如圖5所示。

圖5 多因素控制的城鎮地震災害應急處置流程

地震烈度作為地震破壞強度的綜合度量，在震后可通過快速評估得出，不同于地震震級，震后不同地區對應不同的烈度，對于市縣政府開展城鎮應急處置更加適用。因此，在城鎮地震災害應急處置流程的基礎上，圍繞影響城鎮地震災害應急處置的關鍵因素，對城鎮地震災害應急處置各個階段的目標、任務、需求等處置要點進行研究，建立不同烈度地震災害破壞情景下的城鎮地震災害應急處置模型。

根據實際地震應急處置經驗，地震應急響應階段的時間一般為從地震發生開始到震后2小時左右結束。震后30分鐘內政府及其各部門啟動應急響應，成立縣（市）抗震救災指揮部，1小時到2小時內組織收集災情信息，動員各種救災搶險隊伍，迅速開展以自救互救為主的人員搜救送醫、社會秩序維穩、群眾緊急疏散、醫療救治、次生災害排查等應急處置。處置要點如表3（部分）：

在應急救援階段，烈度為Ⅷ度及以下城鎮，通常在比較短（24小時）的時間內，依靠當地的公安、武警、消防等救援力量能基本完成人員搜救等應急救援任務；烈度為Ⅸ度及以上的城鎮建筑物將普遍遭到破壞，整體受災嚴重，城鎮應急處置應重點圍繞對人員的搜救展開，在此過程中除自身組織的自救互救外，需要外部救援力量的介入，應急救援時間將延長到震后72小時甚至更長。處置要點見表4（部分）。

處于不同烈度的城鎮在安置救助階段的處置內容和持續時間也有所差別，Ⅷ度及以下受災較輕的城鎮，主要應對受地震影響、在地震中房屋遭到破壞等仍需救助的受災群眾提供相對穩定的臨時安置；對于Ⅸ度及以上受災較重的城鎮，主要應解決危房戶的救濟和大部分災民物資供應的問題。處置要點見表5（部分）。

結合不同烈度城鎮的受災情況，恢復生產自救階段的處置要點見表6（部分）。

表3 城鎮地震應急響應階段處置要點

表4 城鎮地震應急救援階段處置要點

表5 城鎮地震安置救助階段處置要點

表6 城鎮地震恢復生產自救階段處置要點

4 多因素控制的城鎮地震災害應急處置模型

在城鎮地震災害應急處置流程分析、關鍵影響因素分析和應急處置要點分析的基礎上，建立分階段分因素的應急處置要點庫，實現不同烈度條件下應急處置流程管理、應急處置階段管理、關鍵影響因素管理、分因素的處置要點管理等，如圖6所示。

圖6 處置要點管理界面

破壞性地震發生后，可按圖7所示的應急處置流程模型開展多因素控制的城鎮地震災害應急處置工作。

圖7 多因素控制的城鎮地震災害應急處置流程模型

地震發生后立即啟動地震災情快速評估，通過災情快速評估判定城鎮所處烈度。基于不同烈度下的應急處置流程管理，觸發相應烈度的應急處置流程。依次提取該流程下各階段的關鍵影響因素，根據地震應急基礎數據庫、災情評估結果、災情信息和第三方信息（如天氣預報等）提取各個關鍵影響因素的值，結合應急處置階段管理和分因素處置要點，生成分階段分因素處置要點，然后獲取各階段應急處置方案模板，將應急處置要點按照模板設定規則填入，合成分階段處置方案，用于指導城鎮地震災害應急處置工作。

5 總結

以提升城鎮地震災害應急處置能力為目的，本文結合城鎮地震應急處置的特點及影響因素，研究構建了多因素控制的城鎮地震災害應急處置模型，根據模型生成的應急處置方案將更適用于城鎮地震應急處置，為城鎮抗震救災科學決策提供有效參考。但除本文考慮的城鎮地震災害應急處置的關鍵影響因素外，城鎮地震應急處置往往還受其他諸多因素的影響，各種因素的作用大小不一，且部分因素相互之間還存在復雜的關聯，如何體現這些關聯，并對不同的因素加以科學量化仍是后續模型構建中需要進一步研究的內容。此外，本文以城鎮作為地震應急處置的研究對象，在其所處的環境和受災程度等情景構建方面尚有待開展更深入的研究，為模型的不斷完善奠定基礎。

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Research of Urban Earthquake Disaster EmergencyHandling Model by Multi-factor Control

Guo Hongmei1), Zhang Ying1), Chen Weifeng1), Yin Wengang2)and Lu Changjiang1)

1) Earthquake Administration of Sichuan Province, Chengdu 610041, China 2) Officers College of PAP, Chengdu 610213, China

With the rapid development of urbanization, town quantity in earthquake disaster high-risk areas increase constantly, therefore, the effective emergency handling after earthquake is particularly important. However, the current urban earthquake emergency handling is mainly carried out according to making earthquake emergency plans at ordinary times, which is in lack of pertinence and operability. In order to enhance urban earthquake disaster emergency handling ability, we reviewed urban earthquake emergency handling cases and urban earthquake disaster emergency handling process. By combining with the urban special social economy and natural geographical features, we analyzed the key factors affecting the earthquake disaster emergency handling, according to different earthquake intensity, and built regional characteristics and operational stronger urban earthquake disaster emergency handling model. This model if helpful of providing the scientific and standardization of urban earthquake emergency handling for reference.

Urban; Earthquake disaster; Influence factor; Emergency handling

10.11899/zzfy20170416

國家科技支撐計劃項目課題（2015BAK18B03）

2017-04-12

郭紅梅，女，生于1984年。高級工程師。主要從事地震應急和地震災情信息處理研究。E-mail：115453242@qq.com

郭紅梅，張瑩，陳維鋒，尹文剛，魯長江，2017．多因素控制的城鎮地震災害應急處置模型研究．震災防御技術，12（4）：882—892．