汶川地震灾害损失评估工作中的几点建议

1、3汶川地震灾害与灾后重建的初步研究苏凤环1 ,韩用顺 3 1 ,2 ,刘洪江1 ,3(1 . 中国科学院地表过程重点实验室 成都山地灾害与环境研究所 , 四川 成都 610041 ;2 . 湖南科技大学建筑与城乡规划学院 ,湖南 湘潭 411201 ;3 . 云南财经大学 城市与资源环境学院 ,云南 昆明 650223) 摘 要 2008 - 5 - 12 四川汶川发生里氏 8 . 0 级地震 ,造成特大地震灾害 ,同时诱发了大量的次生山地灾害 ,主要包括崩塌 、滑坡 、泥石流 。汶川地震及其次生山地灾害 ,给灾区的城镇乡村 、道路交通 、 水电工程 、生态环境 、水土资源以及人民生命财产造成

2、了巨大的危害和破坏 。本文初步分析地震发震机制及其影响 ,同时对次生灾害 、灾情进行初步的统计与分析 。在此基础上 ,探讨了灾后重建工作中的科 学问题 ,并提出了相应的对策与建议 。 关键词 汶川地震 ;次生灾害 ;灾后重建科学问题 中图分类号 P315 . 9 文献标识码 A 文章编号 1000 - 5110 (2008) 05 - 0040 - 062008 年 5 月 12 日 14 点 28 分 04 秒 ,在我国四川省汶川县暴发了里氏 8 . 0 级地震 ,对四川 、甘 肃和陕西 3 省的 32 个县 ( 市 、区) 造 成了 严重 破 坏 。本次地震波及范围广 、引发次生山地灾害多

3、 、 危害巨大 、救灾困难 ,均为历史罕见 。 1 由于地震 重灾区位于四川西部山区 ,山高谷深 ,地质构造复杂 ,断裂发育 ,地震灾害直接引发大量崩塌 、滑坡 、 泥石流 、堰塞湖等次生灾害 ,对山区城镇 、村庄 、道 路和水利水电工 程以 及 通讯 设施 等 造成 严重 破 坏 ,给灾区抗震救灾和灾后重建带来了巨大的困 难 。本文将对汶川地震及其次生灾害进行初步分 析 ,同时对灾后重建工作中的科学问题和政策措施进行探讨 ,并提出相应的思路和对策 。一 、汶川地震概况5 月 12 日 14 时 28 分 ,中国四川汶川发生里 氏 8 . 0 级地震 ,根据中国地震台网的监测数据 ,震 中位于

4、四川省汶川县映秀镇 ( 30 . 40°N , 103 . 47° E) 。地震波及大半个中国 , 四 川 、甘肃 、陕 西 、重庆 、云南 、山西 、贵州 、湖北 8 个省市受灾 。主震区沿四川西部的龙门山断裂带展布 ,房屋 、道路 、利水电工程和通讯设施等遭到严重破坏 。重灾包括四川省成都 、雅安 、绵阳 、德阳 、广元 、阿坝6 个市 (州) 30 个县 (市 、区) ,以及甘肃省陇南市文县和陕西省汉中市的宁强县 , 共涉及四川 、肃 、陕西三个省的 8 个市 (州) 32 个县 ( 市 、区) ,土地 面积 82145 k m2 , 地 理 位置 处于 四 川 省

5、西 部 、甘肃省最南端和陕西省西南角的汉中西部 , 川西高原向四川盆地的过渡地带 (图 1) 。汶川地震的发震机制为 : 在印度板块向欧 板块俯冲造成青藏高原快速隆升的过程中 ,高 物质向东缓慢流动 ,高原东缘沿龙门山构造带东挤压 ,遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡造成构造应力能量的长期积累 , 2 最终在龙门断裂带的中央断裂北川 映秀断裂突然释放 。 次地震是一次以逆冲为主 、兼少量右旋走滑分 的挤压型断层地震 , 属于单向破裂宏观线性浅 地震 ,断层向西北方向倾斜 ,走向为 229°,释放标量地震矩为 4 . 4 ×1021 N m , 能量辐射源跨 收稿日期 200

6、8 - 06 - 25 基 金 项 目 中 国 科 学 院 知 识 创 新 工 程 重 要 方 向 项 目 ( KZCX2 - YW - 302 ) ; 国 家 科 技 支 撑 计 划 项(2006BA C10B04) 。 作者简介 苏凤环 (1977 ) ,女 ,山东阳谷人 ,中科院成都山地灾害与环境研究所在站博士后 ,研究方向为 3 S灾减灾技术 。 通讯作者简介 韩用顺 (1974 ) ,男 ,湖南科技大学建筑与城乡规划学院 ,博士 ,讲师 ,主要从事 3 S 技术与数字 灾研究 。3达 600 k m ,但主要能量释放发生在前 80 秒 ,在这段时间内的破裂长度约 300 k m ,位

7、于震中北东方 向 ,平均破裂速度约 3. 1km/ s ,由南西向北东迁移 ,灾害最为发育的地区之一 ,并且震前不同地区所发生的次生灾害类型多样 、特征各异 ,具有点多面 广 、成灾迅速 、危害严重 、暴发频繁 、监测预报难度大等特点 。地震次生灾害主要类型为崩塌 、滑坡 、泥石流 、堰塞湖 ,其次是地裂缝 ( 破裂带) 、地面塌陷等 ,在灾区范围内均有分布 ,并以中断交通 、砸 毁车辆 、掩埋乡镇 、阻断河流等成灾方式危害灾区 人民的生命财产安全 ,给灾区抗震救灾和灾后重 建带来了巨大的困难 。(1) 崩塌 、滑坡和泥石流 通过对地震重灾区的初步考察和卫片 、航片解译 ,在山区 ,由于强烈地

8、震的激发 ,崩塌 、滑坡和 泥石流等次生山地灾害普遍强烈活动 ,大大加剧 了地震灾害的危害性 。地震直接在龙门山区等地 激发了数以万计的崩塌 、滚石和滑坡等次生山地灾害 ,从数量上看 ,经对岷江上游映秀至茂县干流 两侧山坡的震后航片解译与统计 ,地震激发的较 大规模的崩塌 、滑坡 (群) 就达 207 个 ,滚石难以计 数 。大量的崩塌和滑坡活动为泥石流形成提供了 丰富的物质 ,灾后雨季遇到高强度降水 ,还将引发 大规模的泥石流灾害 。通过对重灾区 32 个县市外围初步调查和遥感解译后发现 ,重大崩塌 、滑坡 和泥石流等次生山地灾害点有 3819 处 ,仅四川汶 川 、北川两个重灾县城因强烈地

9、震引发的崩塌 、滑 坡就高达 200 处 (图 2) 。震源深度为 10 k m20 k m ,余震频繁而强烈 ,向北东方向扩张 。换句话说 ,这次地震开始于汶川县 震中位置 ,然后以 3 . 1 k m/ s 速度向北东方向传播300 k m ,最后 ,破裂反向传播 , 在震中西南也有微 弱的能量辐射 。 3 截止到 7 月 5 日 12 时 ,发生余震 15998 次 ,其中 4 . 0 至 4 . 9 级为 196 次 、5 . 0至5 . 9 级为 28 次 、6 . 0 至 6 . 4 级为 5 次 ,最大余震为6 . 4 级 。 4 汶川地震主震强烈 ,震中烈度达到 11 度 ,断

10、 裂带出现明显的逆冲走滑 ;余震频繁而强烈 ,使山体进一步遭到往复破坏 。地震的破坏性巨大 ,在龙门山断裂带造成了大量的崩塌 、滑坡 、泥石流等 次生山地灾害 。而大规模滑坡 、崩塌 、泥石流常常堵断河道形成堰塞湖 , 5 - 7 严重威胁着下游城乡人民生命财产安全 ,并阻碍了灾区应急救援和恢 复重建 。二 、次生灾害与灾情1 . 汶川地震次生灾害 由于汶川地震重灾区地理环境复杂 ,山区广布 ,平原狭小 , 地形地貌 、地层岩 性 、地质 构造 多 变 ,新构造运动活跃 ,加之暴雨 、地震以及人类工程 、经济活动日益频繁的影响 ,该区域已成为次生资料来源 :中国科学院成都山地灾害与环境研究所

11、、国土资源部 、中国地质调查局(2) 堰塞湖·42 ·云南师范大学学报 (哲学社会科学版)第 40 卷汶川地震诱发了大型滑坡堵塞江河 ,形成堰塞湖 ,其数量和规模都十分罕见 ,溃决后将造成下 游沿河大范围洪水灾害 。根据遥感卫星影像和航测影像分析 ,结合实际考察 ,初步认定地震区内有256 处堰塞湖 , 已经查明北川 、青川 、安县 、什邡 、绵竹 、彭州 、崇州 、平武的 32 处典型堰塞湖具有定的危险 ,而距北川县城直线距离 3 . 2 k m 处的 家山 堰 塞 湖 规 模 最 大 , 其 滑 坡 体 积 达 2 . 04107 m3 ,最大可蓄水量 3 . 15 &

12、#215;108 m3 ,淹没范围 过 23 k m (图 3) 。(3) 地裂缝和地面塌陷强震发生后 ,由于地震造成斜坡岩体结构破 坏 ,坡面出现大量地裂缝和地面塌陷 ,原来斜坡稳 定性降低 ,形成不稳定斜坡或潜在滑坡 。特别是 雨季 ,地裂缝增进了地表水渗入坡体的可能性 ,水 体进入坡体后 ,降低了坡体的抗滑能力 ,诱发滑坡 或使老滑坡复活 。2 . 汶川地震灾情汶川地震及其次生山地灾害 ,给灾区的城 乡村 、道路交通 、水电工程 、生态环境 、水土资源及人民生命财产造成了巨大的危害和破坏 。表为汶川地震对人口 、房屋 、耕地 、水库 、交通 、电力生态等造成的灾情统计表 。表 1 汶川地

13、震灾情统计表类型灾情状况人口据民政部报告 ,截至 7 月 5 日 12 时 ,遇难 69196 人 ,受伤 374176 人 ,失踪 18381 人 。房屋倒塌房屋 778 . 91 万间 ,损坏房屋 2459 万间 ,1000 余万人无家可归 。耕地遭破坏耕地达 5 . 833 万公顷 ,其中可复垦耕地 4 . 63 万公顷 ,不可复垦耕地 1 . 1 万公顷 。四川有 1996 座水库出险 ,其中有溃坝险情的 69 座 ,存在高危险情的 310 座 。全省堤防护岸损毁 500 处 、722 公里 。水库交 通 基 础设施震中地区周围的 16 条国道省道干线公路和宝成线等 6 条铁路受损中断

14、 ,2 . 2 万公里道路被摧毁 ,公路受损里程累计 53295 公里 ,2900 多座桥梁倒塌 ,27 个隧道受损 。变电站停运 171 座 ,线路停运 2751 条 ,部分电网损毁殆尽 ,公司供电用户因灾害停电累计达 405 万户 ,直接经济损失达 106 亿元 ,灾后重建需要资金 313 亿元 。电力设施类型灾情状况四川省累计受灾电信局所 3049 个 ,累计受灾移动基站 19048 个 (含小灵通基站) ,累计损毁线路 13544 公里 ,累计倒杆断杆 84817 根 ,直接经济损失已近 27 亿元 ,通信设施严 重损毁 ,震中地区通信中断 。通 讯 基 础设施阿坝 、成都 、绵阳 、

15、德阳 、广元 、雅安等地区的生态旅游景区经济损失 339612 . 05 万元 ,分别为阿坝 80450 . 09 万元 、成都 8227 . 04 万元 、绵阳 181743 . 58 万元 、德阳 21084 . 4 万 元 、广元 46442 . 2 万元 、雅安 1664 . 74 万元 。生态旅游直 接 经 济损失超过一万亿元人民币各级政府共投入抗震救灾资金 548 . 76 亿元 。中央财政投入 497 . 48 亿元 ,地方财政投入 51 . 28 亿元 。因地震受伤住院 治 疗 累 计 96419 人 ( 不 包 括 灾 区 病 员 人 数 ) , 已 出 院 87173 人

16、, 仍 有6600 人住院 ,共救治伤病员 2598435 人次 。据住 房 城 乡 建 设 部 报 告 , 截 至 7 月 4 日 , 地 震 灾 区 过 渡 安 置 房 ( 活 动 板 房 ) 已 安 装415000 套 、正安装 20900 套 、待安装 46800 套 。据民政部报告 ,截至 7 月 5 日 12 时 ,向灾区调运的救灾帐篷共计 157 . 97 万顶 、衣物1410 . 13 万件 、燃油 171 . 2 万吨 、煤炭 365 . 8 万吨 。抗 震 救 灾投入三 、灾后重建中的科学问题至本文完稿之时 ,汶川地震已经过去近两个 月 ,抗震救灾的工作中心已由应急救援转为

17、灾后重建 。目前 ,地震灾区仍然余震不断 ,地震诱发的次生灾害十分严重 ;震后 35 年为崩塌 、滑坡 、泥 石流等次生山地灾害的活跃期和多发期 ,给灾区 恢复重建工作带来巨大的危害和困难 。因此 ,灾 区恢复重建过程中 ,迫切需要加强地震及其次生灾害的防灾减灾管理 ,并突出解决如下几个方面 的科学问题 。1 . 地震发震机理与活动规律以 5 . 12 汶川地震灾害为天然实验场 ,深入研 究断裂带特大地震发震机制 、特大地震引发次生 灾害的活动规律和力学机制 ,通过这些活动断裂带的构造地貌特征及其活动特征 (活动速率 、活动 方式 、大地震复发周期等) 、深部地球物理特征和 近地表地质过程的响

18、应机理研究 ,探索地震发生 和发展的地球内外动力相互作用机制与过程 ,分 析主要典型地震带的地震时空演化机制 ,揭示特 大地震带的地震发震机理与活动规律 ,全面提升地震带地震及其次生灾害基础理论和减灾技术水 平 ,为国家减灾和社会经济发展提供基础支撑 ,为地震及其次生灾害减灾提供关键技术支持 。2 . 地震监测预报理论与方法 在今后相当长的时间内 ,还不可能预报地震发生的时间 ,因此减轻灾害的有效方法必须集中在对地震的长期预报上 。目前 ,需要解决的问题 有 : 1) 采集地震基础资料 ,研究可能发生地震的区域 ;2) 地质调查和地震断层图的绘制 ,勘查史前地震数据和大小断裂带 ,应用现代科学

19、技术记录 地震和测量应变率 ; 3) 通过监测和研究全球各地 的地震 ,建立国际合作共同研究的机制 ,对可能发 生的地震进行监测 ; 4) 对特定地区进行地震特性研究 ,如不同土壤条件下的各项地震破坏参数 ;5)对地震情况下地面运动的分析 ,确定地面运动与建筑物响应的关系 ,包括建筑物振动数据的采集 、振动计算机模型的开发 ,以及地震发生场地地震图特性的分析 。 8 3 . 次生灾害形成 - 演化 - 致灾机理与规律 地震诱发的崩塌 、滑坡 、泥石流 、堰塞湖等次生灾害在重灾区内广泛分布 ,并异常活跃 ,对灾区 恢复重建和人民生命财产构成重大威胁 。但不同 类型的次生灾害 ,其形成条件 、发育

20、规律 、演化机 制和致灾机理各不相同 ,所造成的危害和破坏也 有所差别 ,需要在区域调查 、灾害详查和基础资料处理与分析的基础上 ,研究不同类型次生灾害的形成 - 演化 - 致灾机理与规律 ,并开展灾害区划 、防治规划和综合治理工作 ,从而为灾害防治 、监测预报 、减灾管理 、城镇选址 、产业布局和居民安置 提供依据 。·44 ·云南师范大学学报 (哲学社会科学版)第 40 卷4 . 次生灾害监测预警理论与技术要减轻崩塌 、滑坡 、泥石流 、堰塞湖等次生灾 害带来的危害 ,其核心关键问题是灾害的监测 、预 测 、预报 、预警 和 灾害 区划 。只 有 在 次 生 灾 害 监

21、 测 、预报基础上做出科学准确的滑坡 、泥石流空间和时间上的预测和预警 ,才能为人民群众躲避灾 害赢得时间 ;只有科学地进行次生灾害区划 ,才能 制定有效的防灾应急预案 ,减少人民群众的生命 财产损失 。因此 ,开展次生灾害监测预警和灾害 区划理论与技术的研究对灾后重建居民安置 、土 地利用规划 、道路管网等基础设施建设 、水利水电 工程安全保障等都具有实际意义 。5 . 次生灾害风险评价与风险管理 为了减轻次生灾害造成的损失 ,已经开展了大量的工程和非工程减灾行动 ,然而 ,减灾行动一 般都要涉及巨额的资金投入或影响广泛的社会系统调整 。显然 ,盲目的减灾行动必然导致大量的人力 、物力和财力

22、浪费 ,有悖于减灾的初衷 。 9 只 有对次生灾害的形成 、发生 、发展 、可能造成的危害和影响有科学的认识和评价 ,才能避免减灾行 动的盲目性 。因此 ,次生灾害防灾减灾的重要工作之一 , 就是进行灾害的风险评价与风险管理 。 次生灾害风险评价是在对评价区的孕灾环境 、致 灾因子和承灾体进行充分研究的基础上 ,对评价 区遭遇不同强度泥石流灾害的可能性及其可能造 成的后果进行定量分析和评估 ,并按照灾害等级 划分标准 ,衡量灾害风险程度 ,为减轻灾害损失而 制定相应措施提供科学依据 。四 、灾后重建对策与建议地震灾区的恢复重建是一项复杂而庞大的系 统工程 ,涉及生态 、资源 、环境 、社会 、

23、经济和人文 等方方面面 ,包括道路交通 、生态环境 、产业布局 、城镇选址等各项任务 ,因此需要根据资源环境承 载能力 ,尽快制定灾后重建规划 ,同时应长期开展地震及次生山地灾害监测预报与灾害防治 ,并加强基础研究与高科技技术的应用 。1 . 进行资源环境承载能力综合评价 汶川特大地 震 是新 中国 成 立 以 来 破 坏 性 最强 、影响范围最大 、损失巨大的灾害 。灾后恢复重 建面临最复杂的情况 、人数最多的灾民安置和最 紧迫的重建任务 。因此 ,需要进行灾区资源环境承载能力综合评价 ,即按照自然地理环境 、地质件 、灾害危险性 、人口分布和经济格局等条件 , 合灾情状况 ,对规划区进行重

24、建条件适宜性的 项评价和综合评价 ,提出适宜性程度区划方案 , 根据主体功能区要求 ,以及规划区经济社会发目标的导向 ,综合评价规划区资源环境承载能力测算全区和分县人口合理容量 ,从而为汶川地灾后恢复重建规划的总体布局 、城镇乡村及其 业选址 、外迁人口比例确定等提供科学依据和 策建议 。2 . 加快灾后重建规划 汶川地震重灾区地区工程地质条件复杂 ,灾后重建的不利因素多 。高山深谷 、岩石破碎 、土广布 、强度低 ,承载力弱 ,对地震及其次生灾有较强的放大作用 ,同时岩土性质变化大 。这 地震造成严重损失 ,除了震级大之外 ,当地城乡 局不合理 、建筑结构不抗震 、场地条件差也是一重要因素

25、。另外 ,此次地震也反映出该地区由 没有开展地震小区划工作 ,未能事前加强防御 , 地震灾害未做到防患于未然 。为了减轻或避免灾区地震及次生灾害的危害 ,在灾后重建过程中应加强开展地震小区划工作 ,特别是针对当地杂的工程地质场地条件 ,进行较详细的工程地 勘查 ,针对局部场地条件对场地地震安全性的 响做出科学评价 ,为灾区重建及未来产业布局 国民 经 济 建 设 的 抗 震 设 防 提 供 科 学 的 设参数 。 10 3 . 开展地震及其次生灾害监测预报和灾 防治地震及其次生灾害已经成为当前抗震救灾 灾后重建工作中的突出问题 ,因此 ,需要重视地 及其次生灾害监测预报 ,积极开展灾害调查 、

26、风评估和灾害防治工作 。考虑到以工程措施防御 生山地灾害受到经济合理性因素的制约 ,减轻震及其次生灾害损失 ,应该加强两个方面工作 :是深入研究地震及其次生灾害发生的背景 、过程特点 、原因和规律 ,划定风险区域 ,制定出灾害案 、防治规划和计划 ;二是进一步完善防御地震 其次生灾害的综合措施 ,加强对地震及其次生 害的监测 、预防 、预报 、预警和评估工作 ,进一步 订防灾预案 ,采取综合措施 ,提高防御地震及其生灾害的能力 。4 . 加强基础研究和高新技术应用 科学技术是抗震救灾和灾后重建工作的基础和关键 。随着抗震救灾和灾后重建领域的拓展和 工作要求的提高 ,必须加大新技术 、新材料和新

27、装 备以及地震及其次生灾害监测预报与防治理论和 技术的研究与应用 ,加强现代信息技术的应用研 究和关键技术开发 ,广泛采用 3 S 技术 、计算机技 术 、网络技术 、现代通讯技术等 ,健全监测 、预测 、 预报 、预警和快速反应系统 ,努力提高地震及其次 生灾害预测预报 、信息处理 、调度指挥 、灾后评价 、重建规划等方面的科技水平 。作者附言 :本文研究得到了中国科学院成都 山地灾害与环境研究所崔鹏研究员和陈晓清副研 究员的指导和帮助 ,航空影像数据和震后地质灾 害数据得到了中国科学院对地观测中心 、中国科 学院成都山地灾害与环境研究所 、土资源部和中 国地质调查局的支持 ,在此一并致以诚

28、挚的谢意 !St udy o n f a ult sliding behavio r s and st ro ng -ea rt hquake ri sk of t he Lo ngmensha n - Minshan Fault Zo ne s f ro m cur rent sei smicit y rara meter s , Eart hqua ke Re sea rch in China ,2006 , (2) .陈运泰 ,许力生 ,张勇 ,等 . 2008 年 5 月 12 日汶川特大地震震源特性分析报告 R . 北京 :中国地 震局地球物理所 . 2008 .中国地震局信息网 E

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32、 Study on WenchuanEart hqua ke Disa ster and its Reconstruct ionSU Fe ng2hua n1 ,HAN Yo ng2shun1 ,2 ,L IU Ho ng2jia ng1 ,3( 1 . Ke y L abo rat o r y o f S u r f ace P rocess , Chi nese A c a de m y o f S cie nces ; Che n g d u I ns t i t uteo f M ount ai n D is as te rs a n d En v i ron ment , Chen g d u 610041 ; 2 . S c hool o f A rc hi tect u re a n d Pl an ni n g , H u na n U ni ve rs i t y o f S cie nce an d Tec h nol o g y , X i a n g t a n 411201 ; 3 . S c hool o