基于野外實地調查的北京宋莊地裂縫經濟損失評估

摘 要：北京平原區地裂縫隱蔽性高、致災性強，一旦發生就會造成極大的經濟損失及環境破壞，但目前針對地裂縫造成的具體經濟損失研究較少且不夠成熟和完善。本研究選取宋莊地裂縫（雙埠頭村—大龐村段）作為研究區，利用2016 年和2022年地裂縫野外實地調查獲得的受災體數量和受損程度數據，結合2018 年房屋鑒定資料，首次建立針對地裂縫災害的直接經濟損失評估模型并對現狀損失和預測損失進行定量評價。結果顯示，該段地裂縫造成的受災體破壞以民房類建筑類為主，2016—2022 年6 年間受災體數量增長高達137.26%。截至2016 年、2018 年和2022 年造成的現狀直接經濟損失總值分別為4623.24 萬元、7033.49 萬元和10751.14 萬元，年均增長量約1021.32 萬元/ 年。預測至2025 年和2035 年該地區地裂縫災害造成的直接經濟損總值分別約為1.5 億元和4.1 億元。本研究初步探索確定了地裂縫災害直接經濟損失的評估方法，具有一定的普遍適用性，為緩變型地質災害的損失評價提供基礎支撐。

關鍵詞：地裂縫；直接損失評估；現狀損失；預測損失

中圖分類號：P642.26 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1329（2023）02-0113-06

地裂縫是一種在世界范圍廣泛分布的緩變性地質災害，最早發現于美國得克薩斯州的Goose Creek 油田[1]，后在美國西南部、中國、墨西哥、印度等多個國家或地區陸續凸顯[2-3]，研究方向也從早期的災害特征及單一成因判定[4-5] 逐漸向地裂縫發育規律與運動特征研究[6]、多因素耦合成因機理分析[7] 和基于遙感或模型的災害預測[8-9] 等方面擴展，但對地裂縫災害造成的經濟損失研究相對較少。

我國的地裂縫主要分布于華北平原、汾渭盆地及蘇錫常等地區，常與地面沉降、活動斷裂、砂土液化等多種地質災害相伴而生，對城鎮化規劃及重大工程建設造成巨大威脅，直接破壞或影響各類工程建筑，威脅人類生產和生活，一旦發生將造成極大的經濟損失及環境破壞。由于災害本身的隱蔽性，早期受到的關注度不高，但隨著城市化進程中地下水的過度利用，進一步誘發和加劇了地裂縫的活動，逐漸引發了巨大、持續、不可逆的經濟損失。

北京地區的地裂縫多沿斷裂帶或沉降中心邊緣發育，呈條帶狀或線性展布，影響范圍廣、受災程度高，成因相對復雜，主要受斷裂、地下水變化及差異沉降等多因素影響，治理難度大，多以避讓、工程加固、用水控制、動態監測等多種手段進行綜合防控。近二十年來，北京對順義地裂縫[10]、高麗營地裂縫[11-12]、宋莊地裂縫[13-14]等典型地裂縫進行了多次不同精度的地裂縫調查、勘查工作，建立了平原區地裂縫監測網并初步運行，開展了發育規律[15]、成因機理[16]、防災避險[17] 等多方面的研究。然而，對北京地區地裂縫災害造成的定量損失研究較少，在實際工作中缺少對受災體損毀等級劃分的詳細標準，單條地裂縫的直接經濟損失等指標缺少明確的數據支撐。

《北京市地質災害防治“十四五”規劃》提出完善重點地區精細化調查，開展地質災害定量化評價，因此，地裂縫損失評價成了管控和保障城市地質安全的迫切需求。本研究選取宋莊地裂縫（雙埠頭村—大龐村段）作為研究區，參考地震災害、地面沉降災害損失評估方法[18-19]，基于受災體野外實地調查數據劃分損毀等級，建立針對地裂縫災害的經濟損失評估方法和模型，開展直接經濟損失評估。直接經濟損失常基于現場調查法[20]，可靠性較高，對城市規劃建設具有重要參考價值。

1 數據來源與處理

1.1 研究區選取

宋莊地裂縫發現于2016 年，在通州區宋莊鎮雙埠頭村、溝渠村、大龐村、東六環、向東北延伸至平家疃村一線呈明顯的帶狀發育，沿南苑—通縣斷裂展布，走向約NE 40?～60?，總長度約8.7 km。南苑—通縣斷裂造成上下兩盤第四系厚度差異巨大，為地裂縫的發育提供了背景條件。本次研究區選取致災最為明顯的雙埠頭村—大龐村段作為研究區，范圍約16 km2（圖1），區內災害特征主要表現為剪切錯動和拉張變形。

1.2 數據獲取

2022 年，通過對上述三個村開展高精度地裂縫災害調查，獲取現狀地裂縫災害受災體數量及受損情況，同時收集并篩選2016 年同一研究區域內受災體數據和2018年三個村民房的房屋鑒定數據（表1），用于評估宋莊地裂縫造成的直接經濟損失情況。

1.3 數據處理

（1）受體按級別分類

利用拆分法將評估主體按受災體類型分為民房類建筑和其他類別。將民房類建筑按村域進行二級分類，同時將其他類別分為軍隊用地、林地或公園、交通道路、企業事業單位和公共設施，分別統計其經濟損失，具體分類情況見表2。

（2）受災體按損毀等級分級

對于民房類建筑，參考建筑地震破壞劃分標準和危險房屋鑒定標準[21-22]，把受災體根據損毀等級劃分為嚴重破壞、中等破壞、輕微破壞和基本完好4 級，具體分級標準見表3。

根據上述方法，得到不同時期受災體在各個分類內的數量情況，見圖2。

2 評估方法

2.1 現狀損失

現狀損失評估采用直接調查法[20，23]，通過核算受災體價值損失[24-25]，分別計算各類受災體截至2016 年、2018年和2022 年時地裂縫災害造成的直接經濟損失。

2.2 預測損失

在預測受災體損失時考慮貨幣時間價值，采用終值法[28]，根據現狀損失預測截至2025 年和2035 年研究區內由宋莊地裂縫造成的直接經濟損失。

3 結果分析

3.1 受災體受損特征

（1）民房類建筑

2016 年、2018 年和2022 年宋莊地裂縫對上述3 村的民房類建筑破壞數量分別達到167 處、196 處和396 處，造成受災體局部下沉、墻體和地面嚴重開裂、結構點錯動變形等，可歸納為4 種破壞模式，分別為反傾式、直立式、八字式和不規則式（圖3）。6 年間（2016—2022 年）受災體數量增長達137.26%，年均增長量約22.88%，且于2018 年后顯著增加。

地裂縫災害不僅使受災體數量劇增，其損毀程度和等級也相應變化，嚴重破壞級別受災體占比由2016 年的8.38% 逐步提高到2022 年的23.48%，中等、輕微破壞占比則有所減少（表4）。

（2）其他類別

除了民房類建筑外，研究區內宋莊地裂縫還對軍隊用地（1 處）、林地或公園（1 處）、交通道路（4 處）、企業事業單位（1 處）、公共設施（3 處）造成破壞，2016 年、2018 年、2022 年損毀等級分別為輕微破壞、中等破壞、嚴重破壞。

3.2 直接經濟損失評估

3.2.1 現狀損失

（1）民房類建筑現狀損失

經計算，嚴重破壞、中等破壞、輕微破壞、基本完好的損失率分別為73%、51%、29% 和7%，取值符合地質災害災情統計規范中損毀等級三級劃分[29] 的標準（表5），證明了本研究的合理性。

2016 年、2018 年、2022 年民房類建筑的折舊損失、重建損失和現狀損失情況見表6。可以看出，三種損失金額均呈上升趨勢（圖4），且折舊損失比例略高于重建損失。截至2022 年，民房類建筑現狀直接經濟損失已達9911.64萬元，危害程度重[30]。

（2）其他類別現狀損失

根據計算，其他類別受災體2016 年、2018 年、2022年的現狀損失分別為335.80 萬元、587.65 萬元和839.50萬元（表7），呈上升趨勢。

（3）現狀損失

綜上，研究區內截至2016 年、2018 年和2022 年的現狀損失分別為4623.24 萬元、7033.49 萬元和10751.14萬元，年均增長量約1021.32 萬元/ 年。

3.2.2 預測損失

根據預測評估方法，預測至2025 年和2035 年地裂縫災害造成的直接經濟損總值分別約為1.5 億元和4.1 億元，是2022 年直接經濟損失的1.4 倍和3.8 倍。

3.3 討論

（1）本研究區域受災體類型較為單一，以民房建筑類為主，大型工程建筑涉及較少。

（2）地裂縫強發育區內，工程重建與修復不能永久性解決地裂縫對受災體的破壞，因此維修維護成本會反復出現，而目前統計工作中僅考慮了已知的重建費用，缺乏長期維護修繕費用等數據。

綜上所述，本次評估結果相對實際損失可能存在一定程度的估值偏低。

4 結論與展望

4.1 結論

本研究選取宋莊地裂縫（雙埠頭村—大龐村段）作為研究區，利用2016 年、2022 年兩次野外實地調查數據和收集的2018 年房屋鑒定數據，劃定受災體損毀等級，初步建立了地裂縫災害直接經濟損失評估模型，采用成本價值損失核算法進行現狀損失評估，采用終值法進行預測評估，結果顯示：

（1）宋莊地裂縫造成的受災體破壞以民房類建筑類為主，6 年間（2016—2022 年）受災體數量增長量高達137.26%，年均增長量約22.88%，且于2018 年后顯著增加，其他類別受災體損毀程度也逐漸加重。

（2）截至2016 年、2018 年和2022 年，研究區內宋莊地裂縫造成的直接經濟損失分別為4623.24 萬元、7033.49萬元和10751.14 萬元，年均增長量約1021.32 萬元/ 年。

預測至2025 年和2035 年該地區地裂縫災害造成的直接經濟損總值分別約1.5 億元和4.1 億元，是2022 年現狀損失的1.4 倍和3.8 倍。

4.2 展望

（1）相較于其他地質災害，地裂縫災害研究起步時間較晚。目前僅基于野外實地調查數據對宋莊地裂縫部分段進行直接經濟損失評估，未來可進行間接損失評估或進一步細化經濟損失評估方法，為下一步開展全市地裂縫災害易損性和風險評估提供基礎。

（2）本研究基于現有數據，對于受災體劃分進行了一定簡化，隨著北京市地質災害十四五規劃的發布和北京市地裂縫監測網運行的推進，重點區域地裂縫高精度調查和監測數據將日趨豐富和完善，可對典型受災體進行持續監測，對本研究進行驗證和修正，對地裂縫災害等緩變性地質災害的損失進行跟蹤評價，支撐服務首都地質災害風險管控和政府規劃建設。

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