帥向華姜立新侯建盛延旭東宋立軍劉愛文
1)中國地震臺網(wǎng)中心,北京 100045
2)中國地震局,北京 100036
3)新疆維吾爾自治區(qū)地震局,烏魯木齊 830011
4)中國地震局地球物理研究所,北京 100081
云南魯?shù)?.5級地震災(zāi)害特點(diǎn)淺析1
帥向華1)姜立新1)侯建盛2)延旭東2)宋立軍3)劉愛文4)
1)中國地震臺網(wǎng)中心,北京 100045
2)中國地震局,北京 100036
3)新疆維吾爾自治區(qū)地震局,烏魯木齊 830011
4)中國地震局地球物理研究所,北京 100081
通過對2014年8月3日云南魯?shù)?.5級地震震害開展實(shí)地調(diào)查,對災(zāi)區(qū)破壞情況進(jìn)行總體介紹,并就各烈度區(qū)特征和建筑物震害、地震地質(zhì)災(zāi)害、工程結(jié)構(gòu)震害進(jìn)行分析,初步得出本次地震的一些震害特點(diǎn)。一是災(zāi)區(qū)人口密度大,人員死亡較集中。人員死亡主要集中在Ⅷ和Ⅸ度區(qū)。二是地震振動強(qiáng),災(zāi)區(qū)破壞嚴(yán)重。本次地震震源深度12km,極震區(qū)烈度高達(dá)Ⅸ度,震源破裂在11s內(nèi)集中釋放。三是抗震能力弱,房屋破壞嚴(yán)重。災(zāi)區(qū)屬國家級貧困區(qū),農(nóng)村民居抗震能力弱,且多數(shù)民房坐落在河谷陡坡上,邊坡效應(yīng)加重房屋震害,重災(zāi)區(qū)磚木和土木房屋成片損毀、倒塌。四是災(zāi)區(qū)條件惡劣,救災(zāi)難度大。震區(qū)活動斷裂密集發(fā)育、地質(zhì)破碎疏松、地形崎嶇不平,又恰值雨季,誘發(fā)極其嚴(yán)重次生地質(zhì)災(zāi)害,導(dǎo)致人員傷亡,造成災(zāi)區(qū)大面積交通、通信、電力中斷,救援物資與救援力量無法及時(shí)發(fā)揮作用。
地震現(xiàn)場 云南魯?shù)榈卣?地震災(zāi)害 烈度 震害特點(diǎn)
根據(jù)中國地震臺網(wǎng)測定,2014年8月3日16時(shí)30分,云南省昭通市魯?shù)榭h(北緯27.1°,東經(jīng)103.3°)發(fā)生6.5級地震,震源深度12km。據(jù)民政部門統(tǒng)計(jì),截止8月8日15時(shí),本次地震已造成617人死亡(魯?shù)榭h526人,巧家縣78人,昭陽區(qū)1人,會澤縣12人),112人失蹤,3143人受傷(中華人民共和國民政部網(wǎng)站,2014)。
地震發(fā)生后,中國地震局啟動地震應(yīng)急預(yù)案I級響應(yīng),成立中國地震局現(xiàn)場指揮部和現(xiàn)場工作隊(duì)。中國地震局共調(diào)集92名地震系統(tǒng)內(nèi)專業(yè)人員組成地震現(xiàn)場工作隊(duì),開展地震現(xiàn)場災(zāi)害調(diào)查工作?,F(xiàn)場工作隊(duì)人員來自地球物理研究所、地質(zhì)研究所、工程力學(xué)研究所、中國地震臺網(wǎng)中心和云南、四川、貴州、重慶、河北、浙江、廣東、廣西、甘肅、新疆等省(自治區(qū))地震局(中國地震局網(wǎng)站,2014)。
現(xiàn)場工作隊(duì)行程30000余公里,調(diào)查了578個(gè)居民點(diǎn)。筆者作為現(xiàn)場隊(duì)員,親身經(jīng)歷了地震現(xiàn)場的相關(guān)調(diào)查,對不同烈度區(qū)的典型震害進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析處理。這次地震災(zāi)害具有一定的代表性,表現(xiàn)為震級較大、影響范圍廣、破壞嚴(yán)重、人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失較大;同時(shí)還具有一定的特殊性,表現(xiàn)為極災(zāi)區(qū)損失特別嚴(yán)重,破壞達(dá)到烈度IX度。非常值得研究人員進(jìn)行深入的研究和探討。本文就這次地震的震害現(xiàn)象進(jìn)行了研究分析,并進(jìn)一步開展了初步討論。
魯?shù)榭h位于云南省東北部,牛欄江北岸,總面積1487km2,其中山區(qū)面積占87.9%,壩區(qū)占12.1%。地勢呈東西兩側(cè)高,中間低平,地貌錯(cuò)綜復(fù)雜,有深切中山、中切中山、巖溶高原、混合丘嶺、高原湖積盆地、斷陷河谷壩(魯?shù)樵诰€網(wǎng)站,2014)。海拔最高為3356m,最低為568m,宏觀震中龍頭山鎮(zhèn)海拔約為1600m。魯?shù)榫秤驅(qū)俚途暽降丶撅L(fēng)氣候,立體氣候特點(diǎn)突出。年平均氣溫12.1℃,年平均降雨量923.5mm,地震發(fā)生時(shí)正值夏季多雨季節(jié)。
這次地震震中區(qū)構(gòu)造復(fù)雜,主體構(gòu)造為北東向斷裂和褶皺,其次為北西向和南北向的斷裂、褶皺。斷裂構(gòu)造主要有北東向昭通-魯?shù)閿嗔押捅蔽飨虻陌熔?小河斷裂(圖1)。歷史上沿昭通-魯?shù)閿嗔言l(fā)生過多次5級以上中強(qiáng)地震,2013年彝良5.6、5.7級地震就發(fā)生在此斷裂上。而此次6.5級地震發(fā)生在昭通-魯?shù)閿嗔雅c包谷垴-小河斷裂的交匯部位,據(jù)震源機(jī)制解、余震分布、地震烈度等震線長軸方向及野外地質(zhì)調(diào)查結(jié)果分析,本次6.5級地震的發(fā)震構(gòu)造為包谷垴-小河斷裂。
這次地震造成云南、貴州、四川3省10縣101個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受不同程度的破壞。其中,云南省昭通市魯?shù)榭h、巧家縣、昭陽區(qū)、永善縣,曲靖市會澤縣,共55個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi);貴州省畢節(jié)市威寧彝族回族苗族自治縣6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi);四川省境內(nèi)寧南縣、會東縣、布拖縣、金陽縣,共40個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi)。
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況,這次地震破壞情況如圖1所示。此次地震極震區(qū)烈度達(dá)Ⅸ度,宏觀震中位于魯?shù)榭h龍頭山鎮(zhèn),等震線形狀呈橢圓形,長軸走向呈北北西向。Ⅵ度區(qū)及以上總面積約10350km,其中,Ⅸ度區(qū)總面積90km,Ⅷ度區(qū)總面積290km,Ⅶ度區(qū)總面積1580km,Ⅵ度區(qū)總面積8390km2。
圖1 云南魯?shù)?.5級地震烈度圖(引自中國地震局發(fā)布的地震烈度圖)Fig. 1 Intensity map of Ludian M6.5 earthquake(from China Earthquake Administration)
云南省災(zāi)區(qū)面積約8490km2,災(zāi)區(qū)人口1800507人;四川省災(zāi)區(qū)面積約1530km2,全部位于VI度區(qū),災(zāi)區(qū)人口258934人;貴州省災(zāi)區(qū)面積約330km2,全部位于VI度區(qū),災(zāi)區(qū)人口76217人。
本次地震的最大破壞烈度達(dá)到IX度。
災(zāi)區(qū)房屋按結(jié)構(gòu)類型可分為簡易房屋、磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)三類。
(1)簡易房屋:在現(xiàn)場調(diào)查中,將土木結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)、石混結(jié)構(gòu)房屋歸為簡易房屋(中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn),2011)。
土木結(jié)構(gòu):當(dāng)?shù)刂饕獋鹘y(tǒng)民房,夯土墻承重,多為二層,墻抬木梁,人字形瓦屋頂或混凝土現(xiàn)澆樓板、平頂,與云南省其他地區(qū)傳統(tǒng)穿斗木結(jié)構(gòu)房屋相比抗震性能極差。
磚木結(jié)構(gòu):磚墻承重,多為二層,墻抬木梁,人字形瓦屋頂或混凝土現(xiàn)澆樓板、平頂。部分墻體采用水泥空心磚、石塊砌筑,無抗震措施,多數(shù)建造年代較久。該類房屋抗震性能較差。
石混結(jié)構(gòu):由石塊砌筑而成,粘性差,無構(gòu)造柱,無圈梁,混凝土屋蓋,一至二層。
(2)磚混結(jié)構(gòu):磚砌墻體承重,設(shè)置鋼筋混凝土圈梁、構(gòu)造柱和現(xiàn)澆樓(屋)蓋的混合結(jié)構(gòu),抗震性能較好。
(3)框架結(jié)構(gòu):主要為經(jīng)過正規(guī)設(shè)計(jì)的由鋼筋混凝土梁柱組成的框架體系承重,現(xiàn)澆樓板(屋)蓋。抗震性能最好。
對于框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)劃分為5個(gè)破壞等級。
(1)基本完好(含完好):磚混及框架結(jié)構(gòu)房屋非承重構(gòu)件輕微裂縫,不加修理可繼續(xù)使用。
(2)輕微破壞:磚混及框架結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別承重構(gòu)件輕微裂縫,非承重構(gòu)件明顯裂縫;不需修理或稍加修理可繼續(xù)使用。
(3)中等破壞:磚混及框架結(jié)構(gòu)房屋承重構(gòu)件輕微破壞,局部有明顯裂縫,個(gè)別非承重構(gòu)件破壞嚴(yán)重;需要一般修理后方可使用。
(4)嚴(yán)重破壞:磚混及框架結(jié)構(gòu)房屋承重構(gòu)件多數(shù)破壞嚴(yán)重,難于修復(fù)。
(5)毀壞:磚混及框架結(jié)構(gòu)房屋承重構(gòu)件多數(shù)斷裂,結(jié)構(gòu)瀕于崩潰或已倒毀,無法修復(fù)(中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn),2011)。
對于簡易房屋,將毀壞、嚴(yán)重破壞合并為毀壞;將中等破壞、輕微破壞合并為破壞;保留基本完好。因此共劃分為三個(gè)破壞等級。
(1)基本完好(含完好):土木結(jié)構(gòu)、石混結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別掉瓦或墻體細(xì)裂;磚木結(jié)構(gòu)房屋非承重構(gòu)件輕微裂縫。
(2)破壞:土木結(jié)構(gòu)和磚木結(jié)構(gòu)房屋的非承重構(gòu)件,如圍護(hù)墻體明顯裂縫或嚴(yán)重開裂、甚至局部垮塌,普遍梭瓦或明顯掉瓦??尚蘩砗笫褂?。
(3)毀壞:土木結(jié)構(gòu)和磚木結(jié)構(gòu)房屋二面墻體倒塌,屋架明顯傾斜或倒塌,屋蓋坍落或完全倒塌;承重構(gòu)件多數(shù)斷裂或破壞嚴(yán)重,結(jié)構(gòu)瀕于崩潰。修理困難或無法修復(fù),(中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn),2011)。
2.1 Ⅸ度區(qū)特征
IX度區(qū)東起昭通市魯?shù)榭h龍頭山鎮(zhèn)騾馬口村,西至龍頭山鎮(zhèn)翠屏村,南自昭通市巧家縣包谷垴鄉(xiāng)紅石巖村,北到魯?shù)榭h龍頭山鎮(zhèn)葫蘆橋,長軸14km,短軸7km,面積約90km。涉及魯?shù)榭h龍頭山鎮(zhèn)、火德紅鎮(zhèn)、水磨鎮(zhèn),巧家縣包谷垴鄉(xiāng)4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。
2.1.1 建筑物震害特點(diǎn)
主要表現(xiàn)為框架結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別倒塌或局部倒塌,少數(shù)框架節(jié)點(diǎn)開裂、甚至斷裂造成整體傾斜,部分房屋梁柱出現(xiàn)細(xì)微裂縫,多數(shù)房屋填充墻出現(xiàn)明顯的水平或“X”形貫通裂縫,框架結(jié)構(gòu)毀壞和嚴(yán)重破壞的約占37%;磚混結(jié)構(gòu)房屋多數(shù)承重墻體出現(xiàn)較嚴(yán)重的水平或“X”形貫通裂縫,部分倒塌、局部倒塌或傾斜,磚混結(jié)構(gòu)毀壞和嚴(yán)重破壞的約占45%,僅有10%左右基本完好;土木結(jié)構(gòu)和磚木結(jié)構(gòu)多數(shù)倒塌或局部倒塌,未倒塌的房屋墻體開裂嚴(yán)重,磚木結(jié)構(gòu)和土木結(jié)構(gòu)的破壞幾率達(dá)到100%。
宏觀震中龍頭山鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府所在地龍泉村建筑物結(jié)構(gòu)主要包括框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)、土木結(jié)構(gòu);公用建筑主要為框架結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu);民房少部分為未經(jīng)正規(guī)設(shè)計(jì)的磚混結(jié)構(gòu),大部分為磚木結(jié)構(gòu)、土木結(jié)構(gòu)。土木結(jié)構(gòu)和磚木結(jié)構(gòu)幾乎全部倒塌,磚混結(jié)構(gòu)的房屋毀壞嚴(yán)重,框架結(jié)構(gòu)的部分房屋出現(xiàn)倒塌、節(jié)點(diǎn)開裂損壞等。典型震害如照片1—6所示。
照片1 博愛衛(wèi)生院3層磚混樓房毀壞,一層全部倒塌,出現(xiàn)底層完全剪斷的“坐層”現(xiàn)象(帥向華提供)Photo 1 A 3-layer brick-concrete structure building of Boai hospital destroyed, the first layer collapsed completely and disappeared
照片2 龍頭山鎮(zhèn)中心小學(xué)家教學(xué)樓4層框架毀壞,一層破壞比其他樓層破壞嚴(yán)重,填充墻出現(xiàn)水平或“X”形貫通裂縫(帥向華提供)Photo 2 A 4-layer frame structure building of Longtou hill center primary school destroyed, the damage of first layer is greater than other floors, ‘X-shape’ crack on filler wall
照片3 龍頭山鎮(zhèn)中心小學(xué)家教學(xué)樓4層框架一層柱開裂(帥向華提供)Photo 3 A 4-layer frame structureof Longtou hill center primary school, with column cracking on the first layer
照片4 老綜合樓3層磚混毀壞(帥向華提供)Photo 4 A 3-layer brick-concrete structure old building was destroyed
照片5 龍頭山鎮(zhèn)磚木結(jié)構(gòu)房屋毀壞(姜立新提供)Photo 5 The brick-wood structure building was destroyed in Longtou hill town
照片6 龍頭山鎮(zhèn)磚混結(jié)構(gòu)房屋嚴(yán)重破壞,一層破壞較其他樓層嚴(yán)重,承重墻體出現(xiàn)較嚴(yán)重“X”形貫通裂縫(姜立新提供)Photo 6 Brick-concrete structure building serious damage, a layer of destroyed than other floors, walls appear more serious ‘X’ type through crack in Longtou hill town
龍頭山鎮(zhèn)光明村主要結(jié)構(gòu)為土木結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu),典型震害如照片7—10所示。
照片7 光明村二社破壞遠(yuǎn)眺,房屋大面積毀壞(姜立新提供)Photo 7 Houses are damaged widespread in Guangming village
照片8 光明村二層土木房屋毀壞(姜立新提供)Photo 8 2-layer civil structure houses are destroyed in Guangming village (Taken by Jiang Lixin)
照片9 光明村18社土木房屋毀壞(姜立新提供)Photo 9 The civil structure houses are destroyed in Guangming village 18 club (Taken by Jiang Lixin)
照片10 光明村磚混房屋基本完好(姜立新提供)Photo 10 Basic intact brick-concrete structure houses in Guangming village
火德紅鄉(xiāng)李家山村主要結(jié)構(gòu)為土木結(jié)構(gòu)、少量磚混結(jié)構(gòu),典型震害如照片11—14。
照片11 火德紅鄉(xiāng)李家山小學(xué)教學(xué)樓3層框架,一層墻面開裂(帥向華提供)Photo 11 A 3-layer frame structure of Lijiashan primary school, the cracks on the wall of the first layer
照片12 火德紅鄉(xiāng)李家山老屋基房屋幾乎全部毀壞(帥向華提供)Photo 12 Almost all old buildings of Lijia village had been practically destroyed
照片13 火德紅鄉(xiāng)李家山馬埡口2層磚混民房完好(帥向華提供)Photo 13 A 2-layer brick-concrete structure housein Lijia village is in good condition
照片14 火德紅鄉(xiāng)李家山馬埡口2層土木房屋毀壞(帥向華提供)Photo 14 A 2-layer civil structure house in Lijia village is destroyed
2.1.2 地震地質(zhì)災(zāi)害特征
主要表現(xiàn)為大量滑坡、崩塌、滾石和一些地表破裂。如王家坡村、甘家寨子被滑坡掩埋,造成大量人員傷亡;紅石巖水電站大壩與廠房之間因山體崩塌形成堰塞湖,昭巧二級公路沿線出現(xiàn)多個(gè)小型堰塞湖。典型震害如照片15—18所示。
照片15 沙壩河岸滾石入房、滑坡毀房(姜立新提供)Photo 15 Landslide destroyed room, rolling stone from the bank of the Shaba river
2.2 Ⅷ度區(qū)
東起昭通市魯?shù)榭h火德紅鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府駐地,西至魯?shù)榭h龍頭山鎮(zhèn)銀屏大彎子村,南自曲靖市會澤縣紙廠鄉(xiāng)旱谷地村,北到魯?shù)榭h樂紅鎮(zhèn)王家營盤,長軸27km,短軸17km,面積約290km2。涉及魯?shù)榭h龍頭山鎮(zhèn)、樂紅鎮(zhèn)、火德紅鎮(zhèn)、水磨鎮(zhèn),巧家縣新店鄉(xiāng)、包谷垴鄉(xiāng)6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。
照片16 山體滑坡造成道路中斷(姜立新提供)Photo 16 Road is blocked by landslide
照片17 山體滑坡造成昭-巧公路破壞,碎石隨時(shí)滑落(姜立新提供)Photo 17 Zhao-qiao road is damaged by landslides, gravel falling-down at any time
照片18 龍頭山光明村附近地表破裂(姜立新提供)Photo18 The surface rupture near Guangming village
建筑物震害特征主要表現(xiàn)為:
框架結(jié)構(gòu)房屋大多數(shù)梁柱構(gòu)件完好,少數(shù)填充墻出現(xiàn)水平或“X”形裂縫或局部脫落。磚混結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別倒塌、傾斜或局部倒塌,少數(shù)承重墻體出現(xiàn)水平或“X”形裂縫,多數(shù)門頭、窗間墻或窗角開裂明顯,個(gè)別房屋墻體裂縫較寬,且完全貫通墻體。磚木結(jié)構(gòu)房屋大多數(shù)房屋墻體開裂嚴(yán)重,少數(shù)房屋倒塌或局部倒塌。土木結(jié)構(gòu)房屋多數(shù)倒塌或局部倒塌,絕大多數(shù)房屋墻體開裂嚴(yán)重。震區(qū)框架結(jié)構(gòu)房屋為極少數(shù),主要分布在鎮(zhèn)政府所在地或者是行政村的學(xué)校,磚混結(jié)構(gòu)占少量,大部分為土木房屋或磚木房屋。
火德紅鄉(xiāng)銀廠村的房屋90%為土木結(jié)構(gòu),其余為磚混結(jié)構(gòu)。典型震害如照片19—22所示。
照片19 火德紅鄉(xiāng)銀廠村水槽溝土木房屋毀壞(帥向華提供)Photo 19 The civil structure houses in Yinchang village are destroyed
照片20 火德紅鄉(xiāng)銀廠村水槽溝土木房屋毀壞(帥向華提供)Photo 20 The civil structure houses in Yinchang village are destroyed
照片21 火德紅鄉(xiāng)銀廠村小學(xué)框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓完好(帥向華提供)Photo 21 Frame structure building of Yinchang village primary school is in good condition
照片22 火德紅鄉(xiāng)銀廠村水槽溝磚混房屋完好(劉愛文提供)Photo 22 Brick-concrete structure house in Yinchang village is in good condition
2.3 Ⅶ度區(qū)
東起曲靖市會澤縣迤車鎮(zhèn)坪子村,西至昭通市巧家縣小河鎮(zhèn)黃角村,南自昭通市會澤縣迤車鎮(zhèn)高筧村,北到昭通市魯?shù)榭h梭山鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府駐地,長軸58km,短軸41km,面積約1580km2。涉及魯?shù)榭h龍頭山鎮(zhèn)、水磨鎮(zhèn)、桃源鄉(xiāng)、文屏鎮(zhèn)、江底鎮(zhèn)、樂紅鎮(zhèn)、龍樹鎮(zhèn)、小寨鎮(zhèn)、火德紅鎮(zhèn)、梭山鎮(zhèn),巧家縣藥山鎮(zhèn)、小河鎮(zhèn)、新店鄉(xiāng)、包谷垴鄉(xiāng)、老店鎮(zhèn),昭陽區(qū)蘇家院鄉(xiāng),會澤縣迤車鎮(zhèn)、紙廠鄉(xiāng)18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(區(qū))。
建筑物震害特征主要表現(xiàn)為:
框架結(jié)構(gòu)房屋絕大多數(shù)基本完好,少數(shù)填充墻開裂明顯,個(gè)別梁柱輕微裂縫。磚混結(jié)構(gòu)房屋少數(shù)承重墻體開裂。磚木結(jié)構(gòu)房屋多數(shù)墻體角部、結(jié)合處等部位開裂、梭掉瓦,個(gè)別砌筑質(zhì)量差的老舊房屋局部倒塌或倒塌。土木結(jié)構(gòu)房屋多數(shù)墻體開裂、梭掉瓦,少數(shù)屋架坍塌或墻體倒塌。
火德紅鄉(xiāng)南筐村典型震害如照片23—24所示。
照片23 火德紅鄉(xiāng)南筐村磚混二層樓房輕微破壞(劉愛文提供)Photo 23 A 2-layer brick-concrete structure building in Nankuang village is slightly damaged
照片24 火德紅鄉(xiāng)南框村村委會二層磚混完好(帥向華提供)Photo 24 A 2-layer brick-concrete structure building in Huo de-hong town is in good condition
2.4 Ⅵ度區(qū)
東起貴州省畢節(jié)市威寧彝族回族苗族自治縣,西至四川省寧南縣,南自云南省會澤縣,北到四川省金陽縣。主要涉及云南省魯?shù)榭h、巧家縣、會澤縣、永善縣、昭陽區(qū),四川省會東縣、寧南縣、布拖縣、金陽縣和貴州省威寧縣。長軸133km,短軸93km,面積約8390km2。涉及云南省魯?shù)榭h水磨鎮(zhèn)、桃源鄉(xiāng)、文屏鎮(zhèn)、茨院鄉(xiāng)、江底鄉(xiāng)、龍樹鄉(xiāng)、小寨鄉(xiāng)、梭山鄉(xiāng)、新街鄉(xiāng),巧家縣藥山鎮(zhèn)、白鶴灘鎮(zhèn)、馬樹鎮(zhèn)、崇溪鄉(xiāng)、大寨鎮(zhèn)、小河鎮(zhèn)、東坪鄉(xiāng)、茂租鄉(xiāng)、爐房鄉(xiāng)、金塘鄉(xiāng)、蒙姑鄉(xiāng)、紅山鄉(xiāng)、中寨鄉(xiāng)、老店鎮(zhèn),昭陽區(qū)蘇甲鄉(xiāng)、灑漁鄉(xiāng)、樂居鄉(xiāng)、大寨子鄉(xiāng)、炎山鄉(xiāng)、田壩鄉(xiāng)、大山包鄉(xiāng)、蘇家院鄉(xiāng)、舊圃鎮(zhèn)、永豐鎮(zhèn)、布嘎鎮(zhèn)、鳳凰辦事處,永善縣伍寨鄉(xiāng)、碼口鄉(xiāng)、大興鎮(zhèn),會澤縣金鐘鎮(zhèn)、迤車鎮(zhèn)、者海鎮(zhèn)、樂業(yè)鎮(zhèn)、火紅鄉(xiāng)、娜姑鎮(zhèn)、礦山鎮(zhèn)、大橋鄉(xiāng)、五星鄉(xiāng)、馬路鄉(xiāng)、老廠鄉(xiāng)48個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),貴州省威寧彝族回族苗族自治縣中水鎮(zhèn)、玉龍鄉(xiāng)、牛棚鎮(zhèn)、斗古鄉(xiāng)、海拉鄉(xiāng)和岔河鄉(xiāng)6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),四川省會東縣大崇鄉(xiāng)、魯吉鄉(xiāng)、溜姑鄉(xiāng)、文箐鄉(xiāng)、黑嘎鄉(xiāng)、新山鄉(xiāng),寧南縣白鶴灘鎮(zhèn)、大同鄉(xiāng)、葫蘆口鎮(zhèn)、華彈鎮(zhèn)、倮格鄉(xiāng)、跑馬鄉(xiāng)、騎騾溝鄉(xiāng),布拖縣合井鄉(xiāng)、龍?zhí)舵?zhèn)、羅家坪鄉(xiāng)、牛角灣鄉(xiāng)、拉果鄉(xiāng)、烏依鄉(xiāng)、浪珠鄉(xiāng)、四棵鄉(xiāng)、美撒鄉(xiāng)、包谷坪鄉(xiāng),金陽縣山江鄉(xiāng)、對坪鎮(zhèn)、春江鄉(xiāng)、梗堡鄉(xiāng)、放馬坪鄉(xiāng)、紅聯(lián)鄉(xiāng)、青松鄉(xiāng)、派來鎮(zhèn)、蘆稿鎮(zhèn)、小銀木鄉(xiāng)、則祖鄉(xiāng)、木府鄉(xiāng)、熱河水鄉(xiāng)、桃坪鄉(xiāng)、寨子鄉(xiāng)、馬依足鄉(xiāng)、甲依鄉(xiāng)40個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。
建筑物震害特征主要表現(xiàn)為:
框架結(jié)構(gòu)房屋極個(gè)別墻體與框架結(jié)合部開裂。磚混結(jié)構(gòu)房屋少數(shù)墻體細(xì)微裂縫。磚木結(jié)構(gòu)房屋少數(shù)墻體開裂、梭掉瓦。土木結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別局部倒塌,部分墻體開裂、梭掉瓦。
典型震害如照片25—28所示。
照25 會澤縣者海鎮(zhèn)土木破壞(姜立新提供)Photo 25 Damaged civil structure in Huize county
照26 會澤縣者海鎮(zhèn)土木房屋墻體裂縫(姜立新提供)Photo 26 Wall crack of civil structure building in Huize county
照27 會澤縣樂業(yè)鄉(xiāng)土木房屋破壞(姜立新提供)Photo 27 Some civil structure houses are destroyed in Huize county
照28 會澤縣樂業(yè)鄉(xiāng)土木房屋破壞(姜立新提供)Photo 28 Some civil structure houses are destroyed in Huize country
2.5 工程結(jié)構(gòu)震害
2.5.1 生命線工程結(jié)構(gòu)震害
生命線系統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)分為電力系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)及其他市政設(shè)施,生命線工程結(jié)構(gòu)震害主要依據(jù)現(xiàn)場災(zāi)害調(diào)查匯總資料分析。
地震造成云南省魯?shù)榭h、巧家縣、會澤縣和貴州省威寧彝族回族苗族自治電力設(shè)施不同程度受損。主要表現(xiàn)為變電站設(shè)施破壞、輸電線路受損、電桿損毀等。如魯?shù)榭h電力設(shè)施破壞情況為35kV西沙線、沙龍線處于停運(yùn)狀態(tài);火龍線、龍水線、龍樂線和龍梭線遭受嚴(yán)重破壞;5kV龍頭山、火德紅和水磨變電站受損;36條10kV線路受損,損毀線桿385桿、線路268km、線塔5座等。
震區(qū)水電設(shè)施較為豐富,地震主要造成紅石巖水電站、天花板水電站、黃角樹水電站、沙壩河水電站、治樂河水電站、文家河水電站等電站震后機(jī)組、變壓器等不同程度受損。如:紅石巖水電站大壩與廠房之間因山體崩塌形成堰塞湖,受堰塞湖影響,電站廠房進(jìn)水,變壓器受洪水浸泡;機(jī)器設(shè)備、廠房、工作間、辦公樓和生活區(qū)均被滾石砸中,所有設(shè)備被堰塞湖淹沒;沙壩河電站取水壩至一級電站溝渠、前池多處塌方、斷裂,廠房多處震裂或被滾石砸中。
典型震害如照片29—34所示。
照片29 沙壩河二級電站磚混結(jié)構(gòu)三層樓房嚴(yán)重破壞(帥向華提供)Photo 29 A 3-layer brick-concrete structure building for secondary Shaba river power station is damaged
照片30 沙壩河二級電站變電器基座有約15cm位移(帥向華提供)Photo 30 The base-displacement of 15cm at the secondary power station of Shaba river
照片31 沙壩河二級電站磚混結(jié)構(gòu)主控室嚴(yán)重破壞(帥向華提供)Photo 31 Brick-concrete master control room at the secondary power station of Shaba river is seriously damaged
照片32 沙壩河二級電站高壓電桿倒毀(宋立軍提供)Photo 32 The high voltage electric pole in secondary power station of Shaba river is damaged(Take by Song Lijun)
照33 沙壩河一級水電站廠房破壞(姜立新提供)Photo 33 The hydropower workshop of Shaba river is damaged
照片34 沙壩河二級電站磚混結(jié)構(gòu)發(fā)電廠房嚴(yán)重破壞(帥向華提供)Photo 34 Brick-concrete buildingat the secondary power station of Shaba river is severely damaged
交通系統(tǒng)的破壞情況主要為公路和昭通民航機(jī)場遭受破壞。公路主要破壞類型有滑坡、崩塌、滾石、路基路面損毀、開裂、橋涵受損、隧道受損、擋墻垮塌等。道路破壞主要集中在極災(zāi)區(qū)(VIII度區(qū)和IX度區(qū)),其他災(zāi)區(qū)道路破壞可快速修復(fù)通行。如魯?shù)榭h昭巧二級公路,沙壩至龍頭山至樂紅、魯?shù)橹零U廠、新店至小河、牛欄江大橋至天花板,龍頭山-龍井-西屏-銀屏-翠屏,樂紅至施初、火德紅至紅石巖等由于大型滑坡、崩塌、滾石等造成道路損毀嚴(yán)重。昭通民航機(jī)場位于VI度區(qū),地震中遭受輕微破壞。主要包括:機(jī)場跑道路面開裂、路肩擠壓拱起;航站樓墻體開裂,屋頂防水層受損漏雨;航管設(shè)施設(shè)備受損;飛行區(qū)圍墻倒塌。
通信系統(tǒng)破壞情況主要表現(xiàn)為震中區(qū)基站設(shè)備受損,基站退出服務(wù),光纜線路出現(xiàn)傾斜松動,部分光纜線路因塌方損毀,設(shè)備用房出現(xiàn)倒塌等不同程度破壞。
地震造成魯?shù)榭h、巧家縣、昭陽區(qū)、會澤縣的市政基礎(chǔ)設(shè)施遭受不同程度的破壞。主要表現(xiàn)為魯?shù)榭h城鄉(xiāng)供水設(shè)施泵房、深井、深沉池、化驗(yàn)室及設(shè)備、凈水車間、水源及水池等受損;供水管網(wǎng)和排水設(shè)施在魯?shù)榭h和昭陽區(qū)均有損壞;市政道路及附屬設(shè)施在魯?shù)榭h、巧家縣、昭陽區(qū)和會澤縣均有不同程度損壞;污水處理設(shè)施和垃圾處理設(shè)施在魯?shù)榭h和巧家縣有損壞。2.5.2 水利工程結(jié)構(gòu)震害
依據(jù)現(xiàn)場災(zāi)害調(diào)查匯總資料分析,水利工程結(jié)構(gòu)主要有重點(diǎn)江河防洪工程、水庫、壩塘、引水溝渠、涵洞、水池、水窖等。震區(qū)水庫分布較多,地震造成水庫不同程度受損、堤防受損、鄉(xiāng)村供水設(shè)施的水源設(shè)施和供水管網(wǎng)受損、灌溉排水設(shè)施的建筑物和渠道受損、水文監(jiān)測站管理用房和水保設(shè)施受損等。如魯?shù)榭h尹家海子水庫上下游庫岸左邊邊坡開裂嚴(yán)重、壩體出現(xiàn)明顯裂縫,防浪墻向上游位移等;魯?shù)榭h貓鼻子水庫壩頂混凝土多處開裂。
(1)災(zāi)區(qū)人口密度大,人員死亡較集中。云南省屬于西部人口密集省份,魯?shù)榭h人口密度為212人/km2,是全省平均人口密度的兩倍。災(zāi)區(qū)人口呈斑狀分布,每個(gè)斑狀居民點(diǎn)人口更加聚集,如光明村下轄20個(gè)社(組),人口近8000人。人員死亡主要集中在Ⅷ和Ⅸ度區(qū),如位于Ⅸ度區(qū)的龍頭山鎮(zhèn)死亡達(dá)469人,占死亡總?cè)藬?shù)的76%。
(2)地震振動強(qiáng),災(zāi)區(qū)破壞嚴(yán)重。本次地震震源深度12km,極震區(qū)烈度高達(dá)Ⅸ度,超過同級別地震的最高烈度,震源破裂在11s內(nèi)集中釋放,龍頭山鎮(zhèn)地表峰值加速度最高達(dá)949gal(冀昆等,2014)。地震不僅造成了民居、學(xué)校、醫(yī)院、交通、電力、通信、水利設(shè)施等破壞和損壞,還造成工礦企業(yè)、農(nóng)田等破壞,甚至還有滑坡、崩塌和堰塞湖等次生災(zāi)害。
(3)抗震能力弱,房屋破壞嚴(yán)重。災(zāi)區(qū)屬國家級貧困區(qū),農(nóng)村民居抗震能力弱,且多數(shù)民房坐落在河谷陡坡上,邊坡效應(yīng)加重房屋震害,重災(zāi)區(qū)磚木和土木房屋成片損毀、倒塌。土木、磚木結(jié)構(gòu)房屋在災(zāi)區(qū)均遭受一定程度的破壞,Ⅸ度區(qū)的倒毀率幾乎100%,Ⅷ度區(qū)達(dá)80%。磚混、框架結(jié)構(gòu)房屋在Ⅸ度以上區(qū)域也遭受了嚴(yán)重破壞,倒毀率分別為45%和37%。
(4)災(zāi)區(qū)條件惡劣,救災(zāi)難度大。震區(qū)活動斷裂密集發(fā)育、地質(zhì)破碎疏松、地形崎嶇不平,又恰值雨季,誘發(fā)了極其嚴(yán)重的崩塌、滑坡、滾石等次生地質(zhì)災(zāi)害,掩埋、損毀房屋,導(dǎo)致人員傷亡,造成災(zāi)區(qū)大面積交通、通信、電力中斷,救援人員、物資、車輛和大型救援設(shè)備無法及時(shí)進(jìn)入。
2014年8月3日云南魯?shù)?.5級地震震級較大、破壞嚴(yán)重、人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失較大。筆者作為現(xiàn)場隊(duì)員,親身經(jīng)歷了地震災(zāi)害實(shí)地調(diào)查,就實(shí)地調(diào)查資料對各烈度區(qū)特征和典型震害進(jìn)行了初步分析,得出這次地震災(zāi)害特點(diǎn)的一些粗淺的認(rèn)識,以供各位研究人員進(jìn)行共同商榷。
致謝:本文資料部分來自于云南魯?shù)?.5級地震現(xiàn)場工作隊(duì)。感謝中國地震局云南魯?shù)?.5級地震現(xiàn)場隊(duì)全體工作人員的辛勤工作。向抗震救災(zāi)人員致敬,向地震中的遇難同胞們致哀!
冀昆,溫瑞智,崔建文等,2014.魯?shù)镸S6.5級地震強(qiáng)震動記錄及震害分析.震災(zāi)防御技術(shù),9(3):325—339.
中華人民共和國民政部網(wǎng)站,2014.http://www.mca.gov.cn/article/zwgk/mzyw/201408/ 20140800678456.shtml
中國地震局網(wǎng)站,2014.http://www.cea.gov.cn/publish/dizhenj/464/515/2014080720182272 7235846/index.html
魯?shù)樵诰€網(wǎng)站,2014. http://www.ludian.ccoo.cn/bendi/info-51434.html
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn),2011.《地震現(xiàn)場工作第4部分:災(zāi)害直接損失評估》(GB/T 18208.4-2011).
Hazard Analysis on the Characteristics of the M6.5 Ludian Earthquake
Shuai Xianghua1), Jiang Lixin1), Hou Jiansheng2), Yan Xudong2), Song Lijun3)and Liu Aiwen4)
1)China Earthquake Networks Center, Beijing 100045, China
2)China Earthquake Administration, Beijing 100036, China
3)Seismological Bureau of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 830011, China
4)Institute of Geophysics, China Earthquake Administration, Beijing 100081, China
In this paper, through the investigation of M6.5 Ludian earthquake on August 3, 2014, we introduce the general earthquake disaster and analyze the features of different intensity region. Meanwhile, we analyze building earthquake disaster, seismic geological disaster and engineering earthquake disaster. We obtained four initial disaster characteristics of this earthquake. First, disaster area population is large and deaths are concentrated. Deaths are mostly in the VIII and IX region. Second, strong shaking and serious damage are in the disaster area. The earthquake hypocenter depth is 12 km, earthquake intensity reached IX and rupture in focus released within 11 seconds. Third, weak seismic capacity and serious damage are in disaster area. Disaster area is a poverty country. There are a large number of weak earthquake-resistant rural buildings. And most houses are located on the steep slopes of river valleys. So the aggravated effect of seismic damage for slope is obvious. The brick and wood houses damage, even collapse into the film. Fourth, disaster response is difficult in the poor disaster conditions. There are quake-dense active faults, geological break loose, rugged terrain and coincides with the rainy season. There induce severe secondary geological disasters, causing large traffic, communications, power outages in the disaster areas. Relief supplies and rescue force will be unable to play a role.
Earthquake local;Ludian earthquake; Intensity; Earthquake hazard; Hazard characteristics
帥向華,姜立新,侯建盛,延旭東,宋立軍,劉愛文,2014.云南魯?shù)?.5級地震災(zāi)害特點(diǎn)淺析.震災(zāi)防御技術(shù),9(3):340—358.
10.11899/zzfy20140302
地震行業(yè)科研專項(xiàng)(201108002-04)和中國地震局重點(diǎn)項(xiàng)目地震危險(xiǎn)區(qū)專題圖編制研究共同資助
2014-08-28
帥向華,女,生于1973年。碩士,副研究員。主要從事震害預(yù)測、地震災(zāi)害應(yīng)急及GIS應(yīng)用研究。E-mail:Shuaixhua@sina.com