云南省地震災害特點和對策分析

湯筱麒 盧永坤 張方浩

引言

云南是一個地域差異性顯著的省份，地震災害存在明顯的差異性。比如2014年云南魯甸和景谷兩次地震，震級相當但人員傷亡、經濟損失、破壞程度卻相差很大。地震災害的輕重由很多因素決定，地震震級、深度、震源特性、持續時間等是一方面。另一方面，承災體本身特性（如人口、社會經濟狀況、建筑物抗震性能等）也是影響震害輕重的重要原因。目前，多數震害特征方面的研究工作主要著眼于省域尺度或更大范圍，其研究成果主要用于地震后對災情的快速估計、震害預測以及近年開展的地震危險區風險評估工作。對于地域差異性顯著的云南，省域尺度的研究顯得過于寬泛。因此，有必要開展更加精細化的區域性地震災害特征研究。

本文收集整理了云南省地震活動性與構造背景資料、云南歷史地震災害資料（等震線資料和人員傷亡選取1900年以來的數據，房屋易損性矩陣與經濟損失等數據選取1992年云南省開展地震災害直接經濟損失評估以來的數據），對云南省大部分區域的地質災害分布、建筑物抗震性能與分布情況及震害情況等進行了實地調研，并對獲取的數據資料進行了整理加工，根據不同的專題研究目標進行了數理統計分析。建立了云南省三個地震災害特征分區，分別為滇東北區域，滇西—滇西北區域，滇南—滇西南區域；結合各區域自然地理、社會經濟、歷史震害、房屋建筑和地質災害現狀等資料，總結云南省三個區域地震災害特點，提出針對性減災對策建議。

云南省房屋建筑類型及特點

云南省房屋建筑主要結構類型分為土木結構、磚木結構、磚混結構、鋼筋混凝土框架結構、鋼筋混凝土高層以及其他民居等（圖1～圖6）。①土木結構為云南農村地區最常見房屋結構類型，以1～2層為主，樓板多為木板，人字形屋頂。近年，隨著云南地區經濟增長、農危改工程、精準扶貧工程等的大力推進，用于居住的土木結構房屋數量逐漸減少，但偏遠山區仍有少量分布。②磚木結構，由磚（砌塊）和砂漿砌筑而成的墻、柱作為主要承重構件的木屋蓋房屋。多數為石砌基礎，木屋架泥漿瓦片屋頂，沒有圈梁和構造柱。磚木結構房屋以1～3層不等，1層為主，2層以上房屋采用木梁上鋪木板的形式做成樓板，主要集中于農村地區。③磚混結構由基礎、承重墻體、樓蓋屋蓋、樓梯、附屬構件和附屬設施組成。磚墻為主要承重構件。云南省現有磚混結構除B類（未經抗震設防的單層或多層磚砌體房屋）和C類(按照Ⅶ度抗震設防的單層或多層磚砌體房屋)外，還有介于這兩類結構之間、有抗震構造措施、但未經正規設計和指導，由非正規施工單位建造的磚混結構，將其稱為有抗震構造措施的磚混結構，用B2類表示。④鋼筋混凝土框架結構主要集中在縣級以上城市，鄉鎮所在地有少量分布，多為學校、醫院、辦公樓等公共建筑和新建住宅。現澆鋼筋混凝土框架結構平面布置靈活，自重較輕，節省材料，結構的整體性、剛度較好，抗震能力較高。在強烈地震作用下，框架梁柱節點處應力集中易發生破壞，并且易造成非結構構件（填充墻、女兒墻或吊頂）嚴重破壞。⑤鋼筋混凝土高層結構，通常是指10層及10層以上或房屋高度大于28m的建筑，主要包括鋼筋混凝土框架—剪力墻結構、鋼筋混凝土剪力墻結構、筒體結構以及混合結構等。鋼筋混凝土高層建筑主要分布在經濟相對發達的州市、縣區的新城區，用途以居民住宅、星級酒店以及辦公樓為主。鋼筋混凝土高層結構因其結構高度較高，柔度大，結構基本自振周期長，抗震能力較高，最常見的震害是填充墻破壞、抹灰層裂縫、外墻瓷磚掉落。⑥云南屬于少數民族聚居地，房屋建筑在木材使用上較其他地區更普遍。如傣族的木樓、竹樓，拉祜族的叉叉房和掛墻房，瑤族、藏族和部分彝族的木楞房都采用大量木材，建筑物木柱多，而且埋入地下，很結實；上部屋架穿斗而成，連接牢固；圍護墻用木材或竹片編制而成，整體性好；屋頂為草、木片或瓦片，質輕，抗震性能好。

圖1 土木結構房屋建筑外觀圖

圖2 磚木結構房屋建筑外觀圖

圖3 磚混結構房屋建筑外觀圖

圖4 鋼筋混凝土框架結構房屋建筑外觀圖

圖5 鋼筋混凝土高層結構房屋建筑外觀圖

圖6 其他民居房屋建筑外觀圖

總體來看，云南省內鋼筋混凝土高層結構大多經過嚴格正規設計，設計理念及方法均不同于一般的框架結構與磚混結構，其抗震性能是最有保證的。框架結構房屋因為其整體性好、剛度高，抗震性能優于磚混結構。磚混結構中，C類磚混結構因為經過正規設計、施工，抗震措施完備，抗震性能優于B類磚混結構。磚混結構抗震性能總體優于磚木結構和土木結構，但B類磚混中個別老舊房屋因脆性破壞，地震時的表現甚至不如木構架磚木結構。磚木結構和土木結構中，墻抬梁式結構、空心磚房因為抗剪性能較差，各構件間的連接措施不足，是所有結構中抗震性能最差的。傣族木樓、傈僳族彝族的木楞房及藏族康房因為其自重輕、構件間榫接形成天然耗能機制等因素，其抗震性能甚至優于框架結構房屋。

從云南全省范圍來看，近年由于精準扶貧工程與農危改工程的大力推進，農村地區磚混結構逐漸取代傳統磚木、土木結構成為主流結構，土木結構占比從五年前的70%左右縮減到20%以下，經過正規設計施工的框架結構與磚混結構也逐漸增多，只是由于各地基本烈度差異，其抗震性能也有所不同?？拐鹦阅茏畈畹膲μЯ航Y構主要分布在滇東北區域，目前也逐步被取締。傣族木樓、竹樓主要在西雙版納、德宏、普洱、保山等地分布，木楞房在麗江寧蒗、楚雄牟定等山區有少量分布，藏式康房主要分布在迪慶。在做震害相關研究時，涉及滇東北區域、西雙版納、迪慶等地時，需關注該區域這幾類結構特殊的抗震性能影響。

云南省歷史震害資料分析

（一）地震烈度的特征

將收集到的烈度數據數字化后，利用地震專業基礎數據庫中的基礎地理數據在ARCGIS平臺下分別計算各縣區遭受過Ⅵ度以上破壞的次數和面積，分析云南地區地震災害頻度的分布特征。1900—2018年云南全省遭遇Ⅵ度以上破壞的累計面積為465523平方千米，約為全省國土面積的1.2倍。云南129個縣區有116個遭遇過Ⅵ度以上破壞，約占90%，其中96個縣區遭遇過Ⅶ度破壞，58個縣區遭遇過Ⅷ度破壞，26個縣區遭遇過Ⅸ度破壞，4個縣區遭遇過X度破壞；遭遇過5次以上破壞的縣區有55個，約占全省的43%。各縣區遭遇Ⅵ度以上破壞的次數如圖7所示。

（二）人員傷亡的特征

圖7 1900—2018年云南各縣區遭遇Ⅵ度以上破壞的次數分布

圖8（a） 1900—2018年云南各縣區地震人員受傷總量分布

圖8（b） 1900—2018年云南各縣區地震人員死亡總量分布

對收集到的141次造成人員傷亡的地震事件，以縣區為統計單元，分別統計各縣區歷史地震累計造成的人員死亡和受傷數量，分析云南地區地震人員傷亡的分布特征。1900—2018年云南地區因地震造成人員死亡共計30552人，造成人員受傷共計102015人。全省129個縣區中有71個因地震造成人員死亡，約占55%；有90個因地震造成人員受傷，約占70%。本文將沒有造成人員傷亡的劃分為一類，對有人員傷亡的采取5倍等比的劃分尺度，將歷史地震造成人員受傷數量劃分成 0，[1-200]，(200-1000]，（1000-5000]，＞5000共5類，劃分結果如圖8（a）所示。將歷史地震造成人員死亡數量劃分成0，[1-100]，(100-500]，（500-2500]，＞2500共5類，劃分結果如圖8（b）所示。

(三)直接經濟損失的特征

隨著社會經濟的不斷發展，地區生產總值和物價水平不斷增高，歷史地震的直接經濟損失不能用當時的價格數據去衡量。為進行科學合理的統計比較，本文對1992—2018年有經濟損失調查和評估的76次地震事件的直接經濟損失按可比價格進行計算，即將某一歷史地震直接經濟損失按地震發生當年至2018年當地GDP增長率折算，得到與2018年可比價格的直接經濟損失數據。以縣區為統計單元，分別統計各縣區歷史地震累計造成的可比價格的直接經濟損失數量，分析云南地區地震直接經濟損失的分布特征。1992—2018年云南地區因地震造成可比價格的直接經濟損失共計13614235萬元，全省129個縣區有84個因地震造成直接經濟損失，約占65%。為區分是否有經濟損失的差別，本文將沒有造成經濟損失的劃分為一類，對有經濟損失的采取3倍等比的劃分尺度，將各縣區可比價格的直接經濟損失（單位，萬元）劃分成 0，[1-100000]，(100000-300000]，（300000-900000]，＞900000共5類，劃分后的各縣區可比價格直接經濟損失總量分布如圖9所示。

圖9 1992—2018年云南各縣區可比價格的地震直接經濟損失總量分布

云南地震地質災害區域性分析

（一）云南省滑坡地質災害

云南省地質災害主要為滑坡，云南全省共11682處滑坡地質災害隱患點，分布于129個縣區，如圖10所示。其中，巨型規?；聻?1處，大型規?；聻?37處，中型規模滑坡為3366處，小型規?；聻?388處。

以云南省現有潛在滑坡隱患點統計，因不同規模滑坡體量相差巨大，僅以滑坡數量不能客觀反映各縣區潛在的滑坡危險，且各縣區滑坡分布不均，故以規范規定的滑坡規模最小體量計算各縣區單位面積上的最小滑坡體量，統計云南省各縣區單位面積上最小潛在滑坡體量，如圖11所示。

圖10 云南省潛在滑坡隱患點分布圖

圖11 云南省單位面積最小潛在滑坡體量分布

統計結果表明，云南省129個縣區均有滑坡隱患點分布，考慮到滑坡的規模和單位面積上滑坡的體量，單位面積潛在滑坡體量最低值超過100m3/km2的縣區共33個，其中最大值為寧蒗縣，平均每平方千米潛在滑坡體量最低值為724m3。

以云南省地質環境特征和現有地質災害時空分布、發育特征、形成機理、活動趨勢分析，對云南省滑坡地質災害危險性進行分區，分為高易發區、中易發區和低易發區。經統計，低易發區共計17個縣區，中易發區共計62個縣區，高易發區共計50個縣區，分區結果如圖12所示。

（二）云南省地質災害重點防御區

綜合考慮云南省構造背景、地理環境、植被等因素，將云南省地質災害發生概率高的區域圈定為重點防御區。主要考慮因素包括：海拔、地形坡度、土壤侵蝕程度、河流、活動斷裂、土層巖性、植被、人類活動等。共劃分出7個地質災害重點防御區，如圖13所示。歷史上這7個區域曾多次發生地質災害，且為地震多發區。地震造成重大地震地質災害，且進一步加劇巖石的破碎程度，加大地質災害發生的概率。

1.怒江中上游貢山—福貢—瀘水滑坡地質災害高易發區。該區域地處滇西北橫斷山脈縱谷地帶，地質構造復雜，南北向深大斷裂發育，凍融作用等物理風化作用強烈，巖石破碎，加之該區是云南省地殼抬升最強烈的區域，在內外動力地質作用共同影響下，易形成滑坡、崩塌等地質災害。

圖12 滑坡地質災害分區圖

2.瀾滄江上游德欽—維西—蘭坪滑坡地質災害高易發區和瀾滄江中游巍山—南澗—云縣—景東—臨滄—滇沅滑坡地質災害高易發區。該區地處西北橫斷山脈縱谷區和滇西高山峽谷地貌區，地質構造復雜，瀾滄江斷裂貫穿南北，無量山、把邊江活動斷裂分布其間，巖體破碎，軟弱巖體分布廣泛，外動力地質作用十分強烈，滑坡、泥石流地質災害發育。加之公路、鐵路等基礎設施建設和礦產資源、水利資源開發建設活動強烈，雨季極易加劇已有地質災害隱患，并誘發新的地質災害。

3.金沙江中上游香格里拉—寧蒗—永勝滑坡地質災害高易發區。該區地處金沙江上游中高山峽谷區，區內新構造運動強烈，地震活動頻發，滑坡、泥石流發育，斜坡不穩定地質災害增多。

圖13 云南省滑坡地質災害重點防御區

圖14 云南省地震災害特征分區

4.金沙江中下游永善—水富—鹽津—彝良—大關—鎮雄—威信滑坡、崩塌等地質災害高易發區。該區地處金沙江中下游高中山峽谷區，區內新構造運動強烈，巖石軟硬相間，多陡崖，滑坡、崩塌、泥石流發育。且該區人口密度大，公路建設、礦產資源和水利資源開發強烈，陡坡的大力開發耕種，對地形地貌的擾動強烈，加劇地質災害的發生。

5.巧家—東川—尋甸滑坡地質災害高易發區。該區地處小江斷裂帶沿線，歷史地震活動頻繁，加之山體破碎區段多，滑坡、崩塌等地質災害隱患點密集，雨季極易加劇已有地質災害隱患，并誘發新的地質災害。

6.盈江—梁河—龍陵—隴川滑坡地質災害高易發區。該區地處大盈江流域，區內新構造運動強烈，地質構造復雜，變質巖、巖漿巖分布廣泛，物理和化學風化作用強烈，地質災害高發。

7.紅河流域新平—元江—紅河—綠春—金平滑坡地質災害高易發區。該區地處紅河流域哀牢山斷裂發育，哀牢山變質巖體、軟弱巖體分布廣泛，地質環境脆弱，地質災害高發。

云南地震災害分區

因影響震害的因素較多，從不同地震斷塊地震活動特點、人員死亡與經濟損失等不同災害指標、房屋抗震性能及初步掌握的地質災害區域特征等因子來看，均能顯示出一定的區域特征，但采用不同因子劃分的區域又不盡相同（或重疊），而一旦我們劃分的區域太多，勢必稀釋每一個區域的歷史震例，給后續研究帶來極大的困難。

因此，在本文研究中，經反復權衡，我們根據云南歷史地震人員傷亡與經濟損失分布情況，結合云南省各類建筑物分布及抗震性能情況，將云南省分為滇東北（包含：昭通市各縣區、尋甸縣、會澤縣）、滇西—滇西北（大理州、麗江市、保山市、迪慶州、怒江州、德宏州各縣區）、滇南—滇西南（臨滄市、普洱市、西雙版納州、楚雄州、昆明市、曲靖市、玉溪市、紅河州、文山州）三個特征分區（圖14），據此分區域統計整理各類震害資料，進而總結各分區震害特征。

減災對策

本文僅基于本項目研究獲得的三個分區各自不同的震害特征以及地震地質災害特征，從工程性防御措施及應急救援領域兩方面提出有針對性的減災對策。

（一）滇東北區域減災對策

滇東北區域在三個分區中屬“重災區”，近幾年鹽津、彝良、魯甸震例表現為“小震大災”“中震巨災”，人員傷亡和總經濟損失居高不下。分析其原因，一是該區域人口密度過高，達云南省平均水平2～3倍；二是該區域房屋抗震性能總體較差，項目研究期間仍存有一定數量極不抗震的墻抬梁結構，地震時極易發生傾覆式倒塌；三是該區域地震地質災害多發，容易加重災害，也給救災帶來極大困難。給出建議如下。

1.該區域發生破壞性地震時，建議適當提高響應級別，救災隊伍規模與救災物資調度均應相應增加。

2.建議加快推進該區域精準扶貧、農村民居危房改造、全面改薄、異地搬遷等工程，適時開展城市老舊房屋抗震性能排查加固工作，盡快消除墻抬梁房屋結構，嚴格執行第五代區劃圖，全面提升該區域各類房屋抗震性能。

3.該區域地形地貌復雜，森林覆蓋率較低，金沙江中下游永善—水富—鹽津—彝良—大關—鎮雄—威信和巧家—東川—尋甸兩個地質災害重點防御區處于該區域，破壞性地震極易誘發滑坡等地質災害，一方面加重人員傷亡與經濟損失，另外一方面很可能造成交通中斷或擁堵，給救災工作帶來極大困難。建議該區域加快實施地質災害綜合防治工程，對滑坡、山體崩塌、泥石流等地質災害隱患點進行全方位排查和監測預警，對高陡斜坡地帶的居民點，建議設置被動防護網，或者加大異地搬遷實施力度。

4.該區域交通基礎設施建設滯后，震后道路容易破壞或發生擁堵，建議強化挖掘機等交通搶險的大型機械物資和救援技術儲備，并考慮直升機停機坪的建設，提高外部救援力量和救援物資的快速投送能力。

5.建議加大該區域應急物資儲備建設力度。通信基站、電力基礎設施等很多都布設在高山、斜坡上，地震后易導致地面通信、電力中斷，建議配備一定數量的衛星通信設備和便攜式發電機，保障震后應急救災。

6.強化地震應急的演練和宣傳，增加公眾防震減災意識和能力。建議組織不同層次、不同形式、針對性強的地震應急演練和培訓，深入機關、部隊、學校和鄉鎮開展形式多樣的科普和地震應急避險知識宣傳活動。著力提升該區域群眾自救互救能力。

（二）滇西—滇西北減災對策

滇西—滇西北區域在三個分區中屬“較重災區”，該區域房屋抗震性能較滇東北區域要好，但該區域活動構造發育，多組斷裂具有7級地震發震能力，歷史上發生過多組7級大震，且震群型地震比例較高，保山地塊、騰沖地塊震群型比例超過50%。另外，全省7個地質災害重點防御區中有5個位于該區域。鑒于此，本文提出如下建議。

1.建議加強該區域地質災害隱患點的排查排危，對滑坡、崩塌、泥石流等地質災害隱患點進行全方位排查和監測預警。特別是金沙江、瀾滄江、怒江流域地區，地質災害威脅較重。對排查出的安全隱患，要及時進行治理和除險加固，防止地震引發次生災害，最大限度減輕因地震誘發地質災害造成的人員傷亡和財產損失。

2.滇西—滇西北地區交通基礎設施薄弱，隧道和橋梁較多，強震易造成道路受阻、交通中斷。近年來滇西地區交通基礎設施建設項目較多，主要有大瑞鐵路、大臨鐵路、麗香鐵路等新建鐵路和一些新開工建設的高速公路，山體開挖、隧道掘進、橋梁架設等項目施工應注意防范地震隱患。該區域震后救災物資運輸所需時間較長，建議加強該區域應急物資儲備與避難場所建設。

3.怒江州、迪慶州德欽縣等地歷史上破壞性地震活動較弱，民眾防災意識相對薄弱，而德欽—維西—蘭坪—貢山—福貢—瀘水一帶又是我省“地質災害重災區”，交通通行條件極差。一旦發生破壞性地震，建議適當提高救災隊伍規模，增加救災物資調配力度。

4.該區域旅游資源豐富，建議加強旅游區的地震應急管理和宣傳，旅游區應當建立地震應急預案，可在景區放置一些簡單易懂的地震知識、自救互救手冊等。發生破壞性地震時要注意人員疏散和輿論的宣傳引導。

（三）滇南—滇西南減災對策

單從人員傷亡角度看，滇南—滇西南區域在云南省近期發生的破壞性地震中表現較好，景谷6.6級地震僅1人死亡，墨江5.9級地震未造成人員死亡?？傮w而言，該區域是云南省經濟較為發達區域，房屋抗震性能總體較好，除新平—元江—紅河—綠春—金平一帶外，其他區域地勢總體平坦，普洱、臨滄、西雙版納等地森林覆蓋率較高，這些均屬于抗震有利因素。但該區域地震活動極不平衡，楚雄、普洱、西雙版納一帶6級地震叢集，耿馬—瀾滄、通?！肷?、嵩明等地發生過7級以上大震，而曲靖、文山等地歷史上5級以上地震鮮有發生。針對該區域的特點，提出建議如下。

1.該區域新平—元江—紅河—綠春—金平地質災害多發，建議加快這一帶地質災害綜合防治工程實施。遭遇高烈度破壞后，這一帶道路交通成為救援難點，建議及時做好交通管制。

2.曲靖、文山等地歷史地震活動弱，民眾防震減災意識薄弱，建議加強此區域地震應急的演練和宣傳，增加公眾防震減災意識和能力。

3.該區域總體經濟條件較好，但由于地震經驗少，一定數量的民眾自建房缺乏技術指導。據實地調研，文山、曲靖等縣區存有一定量缺失抗震構造措施的新建房屋。建議加強該區域工匠培訓與技術指導。