盧永坤 張建國 張方浩 杜浩國 楊黎薇

摘要：基于應急階段現場調查、強震動觀測，結合震區(qū)地質構造、震源機制解、地震序列空間分布等，評定了2021年云南漾濞MS6.4地震的烈度分布。通過對各類震害現象的系統收集和綜合分析，歸納了本次地震震害的基本特征并對震害原因進行了初步分析。對照云南地區(qū)其他同等級別地震烈度與震害，總結了現場調查得到的初步認識。本次地震形成了呈不規(guī)則橢圓狀的Ⅷ度、Ⅶ度和Ⅵ度3個等級的烈度區(qū)，且長軸均為NNW方向，與震中附近的維西—喬后斷裂走向一致，也與強震動觀測記錄、地震序列空間分布及震源機制解相吻合。此次地震災害與云南同等級別地震相比明顯偏輕，其原因主要是主震前持續(xù)多日、不斷升級的前震活動警示作用，以及各級黨委政府采取了及時有效的動員和疏散避險措施;震區(qū)的土木結構房屋震害嚴重，應科學規(guī)劃城鄉(xiāng)建設布局，逐步減少土木結構房屋存量，提高綜合防災減災能力;各級政府應高度重視、加大幫扶地震中房屋遭到嚴重破壞的山區(qū)農村居民，避免因災返貧的情況發(fā)生。

關鍵詞：漾濞MS6.4地震;地震烈度;震害特征

中圖分類號：P315.94?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1000-0666（2021）03-0429-10

0 引言

2021年5月21日21時21分至22時31分約70 min內，云南省大理州漾濞縣相繼發(fā)生4次5級以上地震：21時21分25秒發(fā)生MS5.6地震;21時48分34秒發(fā)生MS6.4地震;21時55分28秒發(fā)生MS5.0地震;22時31分10秒發(fā)生MS5.2地震。這組地震造成大理州漾濞縣、大理市、洱源縣、巍山縣、云龍縣、永平縣共6個縣（市）42個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、2個街道不同程度受災，3人死亡，34人受傷。

依據國家相關工作規(guī)范、規(guī)程和技術標準，由云南省地震局、中國地震局震防中心、中國地震局工程力學研究所、四川省地震局、廣東省地震局、內蒙古自治區(qū)地震局等派出共40名科技人員組成地震系統現場工作隊災評科考組，歷時6個晝夜，完成了災區(qū)218個居民點、39件生命線工程及行業(yè)設施設備、32個教育與衛(wèi)生單位、8處民族宗教場所、10家工信企業(yè)、6處文化旅游景區(qū)和文物古跡的應急階段現場調查，收集了災區(qū)所涉各縣（市）的經濟社會和房屋建筑等基礎數據，獲得了大量第一手資料和數據。同時，震中距35 km范圍內有11個地震動觀測臺站獲得了強震記錄。本文依據現場調查、觀測資料和數據，開展地震烈度評定和震害特征研究，有利于不斷積累和豐富震害經驗、完善各項防震減災措施和抗震設防標準及規(guī)范，也有利于不斷深化震害機理的探索與研究。

1 地震烈度評定

1.1 災區(qū)地形地貌及地質構造概況

本次地震災區(qū)地處云南省西部，涉及漾濞縣、大理市、洱源縣、巍山縣、云龍縣和永平縣共6個縣（市）。該區(qū)域屬橫斷山脈滇西高山峽谷區(qū)，最高點蒼山馬龍峰海拔為4 122 m，最低羊街河匯入漾濞江處海拔為1 174 m，垂直高差近3 000 m，地形起伏巨大。

受青藏高原強烈隆升和大規(guī)模側向擠出作用的影響，災區(qū)所處的滇西北地區(qū)地殼運動劇烈、地震活動頻繁、斷裂構造復雜（許志琴等，2011）。區(qū)域內發(fā)育有NNW、NE、近SN和近EW向多組斷裂構造，并以NNW向斷裂占主導地位，包括紅河斷裂、維西—喬后斷裂、瀾滄江斷裂等一系列大型右旋走滑斷裂（圖1）。其中距震中最近的維西—喬后斷裂走向NNW，主體傾向SW，展布于震中以東約8 km。該斷裂北起迪慶藏族自治州維西縣，南東經大理白族自治州洱源縣的通甸、馬登、喬后，止于點蒼山西南，長約280 km，是一條晚更新世活動斷裂（張培震等，2002;國家地震局地質研究所，云南省地震局，1990）。

1.2 序列空間展布及震源機制

由漾濞MS6.4地震余震分布圖（圖2）可以看出，截至2021年5月22日11時50分，經重新定位后的漾濞MS6.4地震序列321個余震震中呈明顯的NNW向分布，與維西—喬后斷裂基本一致。而在垂直截面上，序列的震源分布明顯西傾，顯示主震可能就發(fā)生在傾向SW的維西—喬后斷裂約13 km深處。震源機制解表明（圖3），主震為一次具有走滑分量的正斷型事件，其節(jié)面Ι走向141°，傾角68°，與維西—喬后斷裂的空間展布基本一致。

1.3 強震記錄

在漾濞MS6.4地震震中距35 km范圍內共有11個強震動觀測臺站獲得了強震加速度記錄（表1），其中最大加速度峰值達720 cm/s2，由位于漾濞縣地震局院內的臺站獲得，震中距8.6 km。而距震中更近的漾濞太平臺獲得的加速度峰值僅為漾濞縣城的一半，這與現場調查確定的宏觀震中位于縣城附近一致。如圖4所示，漾濞縣城臺站的加速度反應譜特征周期Tg達1 s，反映漾濞MS6.4地震的地震波低頻成分豐富。

1.4 地震烈度評定

依據《中國地震烈度表》（GB/T 17742—2020）、《地震現場工作第三部分：調查規(guī)范》（GB/T 18208.3—2011）等相關規(guī)范和標準，災評科考組對218個居民點開展了震害調查和烈度評估，并進行了震害指數驗算。綜合震區(qū)構造背景、余震序列空間分布、震源機制解、強震動加速度記錄等資料，完成了漾濞MS6.4地震的烈度評定（圖5）。

本次地震最高烈度為Ⅷ度。Ⅵ度及以上區(qū)域面積約6 600 km2，共涉及大理州漾濞、大理、洱源、永平、云龍、巍山共6縣（市），覆蓋人口934 911人。其中，Ⅷ度區(qū)全部處于漾濞縣境內，面積約170 km2，主要涉及漾濞縣蒼山西鎮(zhèn)、漾江鎮(zhèn)、太平鄉(xiāng)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn);Ⅶ度區(qū)面積約930 km2，除局部涉及洱源、云龍、大理、巍山，亦主要處于漾濞縣境內。最高烈度、Ⅵ度及以上區(qū)域面積與云南其他同等級別地震的水平基本相當（周光全等，2011，盧永坤等，2019）。

如圖5所示，本次地震各烈度區(qū)大致呈橢圓狀，長軸均為NNW方向，與震中附近的維西—喬后斷裂走向一致，也與余震序列空間展布優(yōu)勢方向、主震震源機制節(jié)面Ι一致。圖5還顯示，本次地震的宏觀震中位于縣城附近的蒼山西鎮(zhèn)淮安村一帶，距微觀震中約8 km，與強震動臺站觀測到的最大峰值加速度位于縣城一帶相符。初步分析，宏、微觀震中分離較遠可能與發(fā)震斷層在深部的產狀有關。

2 震害特征

2.1 房屋震害

災區(qū)存在土木、磚木等結構簡易房屋，磚混、框架等結構非簡易房屋，在本次地震中都有不同程度的損壞或破壞。表2和表3分別給出了經實地調查獲得的各評估區(qū)簡易房屋和非簡易房屋破壞比。其中，評估區(qū)一、評估區(qū)二和評估區(qū)三分別處于不含漾濞縣城區(qū)和大理市城區(qū)的Ⅷ度區(qū)、Ⅶ區(qū)和Ⅵ度區(qū)，評估區(qū)四和評估區(qū)五分別處于Ⅷ度區(qū)和Ⅵ度區(qū)內的漾濞、大理兩個城區(qū)。

如表2所示，在Ⅷ度區(qū)（評估區(qū)一），土木結構房屋毀壞加破壞的比率為97.03%，高于全省平均水平（93.10%）。尤其是處于Ⅷ度區(qū)內的漾濞縣城區(qū)（評估區(qū)四），土木結構房屋毀壞加破壞的比率更是高達100%。調查發(fā)現，包括了整個Ⅷ度區(qū)和大部分Ⅶ度區(qū)的漾濞縣生態(tài)環(huán)境保護較好，森林覆蓋率高達83%。城鄉(xiāng)居民土木結構房屋普遍都采用整體性較好的穿斗木架結構，具有一定抗震能力，其在本次地震中明顯居高的破壞比就更加令人關注。另一方面，表3所示的非簡易房屋，無論是在Ⅷ度區(qū)或Ⅶ度區(qū)，不僅無一毀壞，嚴重和中等破壞的比率也非常低，多表現為框架結構房屋填充墻與梁、柱結合部位拉裂的輕微破壞。我們還注意到，根據當地政府提供的災區(qū)房屋基礎數據，整個漾濞縣全部民房中，主體為土木結構的簡易房屋占比高達64%，這從一個側面也反映了當地經濟社會發(fā)展較為滯后的現狀。

以上現象和數據表明，土木結構房屋震害明顯嚴重是本次地震房屋震害的一個突出特點，這與該區(qū)域1996年麗江7.0級地震中土木結構房屋震害無論是在規(guī)模上，還是在程度上，都顯著高于磚混結構和框架結構房屋的情況非常相似（云南省地震局，滇西地震預報實驗場，1998）。此外，在Ⅷ度區(qū)內的漾濞縣城和部分鄉(xiāng)村，有多處非老舊土木結構房屋的木柱發(fā)生折斷的現象，如圖6a，c，d所示。

圖6b所示房屋共有17棵木柱，其中11棵發(fā)生了折斷，這在云南同等級別甚至更高級別烈度區(qū)亦屬少見。仔細觀察有兩點發(fā)現，一是發(fā)生立柱折斷的房屋剛好位于一道三面懸空的山梁端部，存在孤立地形震動放大的可能;二是立柱折斷的部位大都位于兩層穿斗木架土木結構房屋的二層，或一層與二層的結合部位，初步分析可能與二層卓越周期大于一層卓越周期，低頻放大作用更明顯有關。漾濞縣城主震強震記錄頻譜分析結果也支持該初步認識。圖7為無人機航拍的漾濞縣城附近淮安村土木結構房屋連片倒塌現象。

2.2 生命線工程及水利設施震害

在本次地震中，電力、通訊、交通等生命線工程及市政、水利等基礎設施都有不同程度的震害。

電力系統：包括少數供電辦公及生產用房墻體開裂，部分供電線路桿塔傾斜、開裂和個別倒塌，變電所圍墻倒塌等。電力系統震害主要發(fā)生于Ⅷ度區(qū)內，少數在Ⅶ度區(qū)內。

通訊系統：主要有部分桿塔傾斜，通信光纜受損，機房墻體開裂，基站移位及部分交換機、光端機等室內設備掉落。通訊系統震害也主要發(fā)生于Ⅷ度區(qū)內。

交通系統：區(qū)內部分高速公路、普通國道、普通省道、農村公路、橋梁、公路管理所等不同程度受損。其中高速公路個別路段小規(guī)模邊坡塌方、落石造成路面、橋面、護欄受損，這顯然與山區(qū)高等級公路大量改變原始地形有關。部分省道少數路段塌方、橋梁臺梁伸縮縫開裂，路面及擋土墻開裂?？h鄉(xiāng)及鄉(xiāng)村公路則主要是部分路基沉降、邊坡坍塌、路面及涵洞開裂、交通標志損壞等現象。交通系統震害在Ⅷ度區(qū)和Ⅶ度區(qū)相對較重，但在整個災區(qū)都有分布。

市政設施：本次地震災區(qū)包括兩座城市，即Ⅷ度區(qū)內的漾濞縣城和Ⅵ度區(qū)內的大理市區(qū)。市政設施震害主要集中在Ⅷ度區(qū)內的漾濞縣城區(qū)， 以市政供排水管網震害尤為突出。據調查，地震造成漾濞縣城供水主管網損壞漏水3處，14 500 m。還有9 000 m DN300供水管網、4 200 m DN200供水管網，1 300 m DN150供水管網不同程度破壞，滲漏現象嚴重，3 000余戶群眾用水不同程度受到影響。據了解，漾濞縣城供水管網建于20世紀80年代初，使用年限已近40年，且多為水泥管材。此外還有部分污水處理及排污設施開裂滲水、部分城市道路及橋梁出現開裂和路基下沉等現象。

水利設施：同樣也是高烈度區(qū)內的漾濞縣震害較重，但大理、洱源、永平、云龍、巍山等其他市（縣）的水利設施也有不同程度震害，類似交通系統，也具有點多面廣的特征。其中僅漾濞縣就有2個（1）型水庫、24座壩塘、13個水窖（池）、2件提水工程、1口電機井、108件飲水工程、10座小型水電站，以及黑惠江0.7 km堤防、16個山洪災害監(jiān)測預警站點發(fā)生開裂、滲漏水等不同程度震害。

歸納以上震害現象，本次地震中生命線工程及市政、水利等基礎設施震害有4個特點：一是單點、單件工程設施的震害規(guī)模和程度都較為有限，包括極震區(qū)在內的整個災區(qū)都未出現大范圍、長時間的電力、通訊和交通中斷，市政、水利等基礎設施也未發(fā)生危及公眾安全的重大險情;二是電力和通訊系統震害主要集中于Ⅶ度和Ⅷ度區(qū)，其余交通及市政、水利等基礎設施震害則廣泛分布于整個災區(qū)，即Ⅵ度及以上區(qū)域;三是建設標準低下、使用年限超長的市政基礎設施，如漾濞縣城地下供排水管網震害嚴重，此類情況在2007年寧洱MS6.4地震中也十分突出（張建國等，2016）。四是關乎廣大農村居民生產生活用水安全的農村水利基礎設施受損相對較重，且分布范圍較廣，反映該區(qū)域的農村水利基礎設施抗震能力依然低下。

2.3 地震地質災害

在本次地震中，滑坡、崩塌、震陷等次生地質災害均有發(fā)生，具有點多面廣，但單點規(guī)模不大的特點。調查發(fā)現，整個災區(qū)范圍內未發(fā)生大規(guī)模的滑坡、崩塌、泥石流等嚴重威脅居民和基礎設施安全的嚴重地震地質災害，分析認為這應該與本區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護較好有關。以漾濞縣為例，全縣森林覆蓋率高達83.97%，是減輕地震地質災害的有利條件。另一方面，災區(qū)畢竟地處橫斷山脈南段高山峽谷地帶，山高谷深、溝壑縱橫，區(qū)域地質穩(wěn)定性差，特別是作為本次地震災害核心區(qū)的漾濞縣，山地面積占其國土面積的98.4%，加上地殼運動劇烈、活動斷裂廣布，是造成本次地震次生地質災害點多面廣的重要原因。據云南省自然資源部門和當地政府提供的資料，震后僅在漾濞縣境內已排查出地質災害隱患點336處，其中滑坡246處，崩塌13處，泥石流73條，地裂縫4條。在全部336處地質災害隱患點中，原有隱患點271處，震后新增隱患點65處。其中較為典型的地震地質災害現象有兩處，一是漾濞縣石門關旅游風景區(qū)，二是漾濞縣太平鄉(xiāng)花椒園村大瀾壩一帶。

圖8a為云南省自然資源部門航拍的Ⅷ度區(qū)內漾濞縣石門關景區(qū)，其中圖8b顯示景區(qū)道路遭滾石破壞情況，圖8c和d分別顯示景區(qū)玻璃棧道和游覽棧道遭滾石破壞情況。

圖9為現場調查和無人機航拍的Ⅶ度區(qū)內漾濞縣太平鄉(xiāng)花椒園村大瀾壩一帶震害情況。據了解，該地早年曾經是一片地勢平坦的小型山間沼澤盆地，后逐漸被開墾為農田、魚塘等，地下水豐富，泥炭堆積較厚。圖9a是無人機航拍的局部地貌和柏油路面開裂情況，圖9b是柏油路面鼓起開裂的近景，圖9c和d是地表裂縫?，F場調查發(fā)現，該小型盆地范圍內隨處可見雜亂分布的地表裂縫，其中部分可延伸數百米，極易被誤認為是地震地表破裂。此外，該地多戶磚混結構民房發(fā)生地基下沉和基礎拉裂。初步分析認為，此類震害現象應與局部軟弱地層的地震放大效應有關。

還需指出，與2014年云南魯甸6.5級地震（皇甫崗，2015）相比，本次地震所引發(fā)的地震地質災害在規(guī)模和程度上，都要小得多。分析發(fā)現，兩個地震災區(qū)在多個方面都存在著顯著差異：一是地形地貌方面，前者更加崎嶇險峻;二是地質構造和地層發(fā)育方面，前者破碎程度更高;三是生態(tài)環(huán)境方面，前者是云南最惡劣的地區(qū)之一，森林覆蓋率僅為15%，位居云南全省倒數第一，而漾濞則高達83.97%，位居全省第一，反差巨大。

3 結論與建議

本文基于地震應急階段現場調查、強震動觀測數據，結合震區(qū)地質構造、震源機制解、地震序列空間分布特征等，評定了漾濞MS6.4地震的烈度分布，分析了各類震害現象及其原因，主要得出以下結論和建議：

（1）漾濞MS6.4地震的宏觀震中位于漾濞縣城附近，地震形成的Ⅷ度、Ⅶ度和Ⅵ度3個等級的烈度區(qū)呈不規(guī)則橢圓狀，其長軸方向均為NNW向，與距震中最近的維西—喬后斷裂走向一致，也與強震動觀測記錄、地震序列空間分布及震源機制解相吻合。

（2）本次地震共造成3人死亡，其中一人山坡滾石致死、一人逃生摔傷致死、一人逃生摔倒引發(fā)基礎疾病致死，另有34人受傷，人員傷亡在云南同等級別地震中明顯偏輕。分析認為主要得益于主震前持續(xù)多日、不斷升級直至5.6級的前震活動警示作用，以及主震發(fā)生前州、縣、鄉(xiāng)、村各級黨委政府及時有效的動員和疏散避險措施。

（3）造成直接經濟損失占比最高的民房以土木結構房屋震害最為嚴重。這與災區(qū)特別是漾濞縣土木結構民房存量巨大，甚至在縣城內還存在大量土木結構民房有關，也可能與本次地震的地震波頻譜特性有關。從長遠考慮，科學規(guī)劃城鄉(xiāng)建設布局，逐步減少土木結構房屋存量，提高綜合防災抗災能力，十分必要。

（4）地方政府提供的數據表明，漾濞縣是大理州12個縣（市）中自然條件和經濟社會發(fā)展水平最弱的一個縣，其縣城基礎設施建設標準低且嚴重老化，低水平恢復重建將難以改善其防災抗災能力。

（5）災區(qū)地處高山峽谷地帶，加上地殼運動劇烈、活動斷裂發(fā)育，區(qū)域地質穩(wěn)定性較差，滑坡、崩塌、泥石流等地質災害隱患點眾多，對許多山村居民點和部分交通、通訊、電力及旅游基礎設施構成嚴重威脅，除應繼續(xù)重視生態(tài)保護治理，還需要國家和省、州、縣各級政府高度重視，綜合施策。特別對在此次地震中房屋遭到嚴重破壞的山區(qū)農村居民需要加大幫扶力度，避免因災返貧的情況發(fā)生。

本文所用現場調查資料數據是在中國地震局、云南省地震局領導的親自指導下，云南省地震局、中國地震局震防中心、中國地震局工程力學研究所、四川省地震局、廣東省地震局、內蒙古自治區(qū)地震局等單位共40名科技人員在強余震不斷、山高坡陡、烈日高溫的艱苦環(huán)境下，連續(xù)奮戰(zhàn)6個晝夜的結果。現場調查過程中得到了云南省人民政府各相關部門，災區(qū)各級黨委政府的大力支持和配合，審稿專家提出了非常重要的修改意見和建議，在此一并表示衷心的感謝！

參考文獻：

國家地震局地質研究所，云南省地震局.1990.滇西北地區(qū)活動斷裂[M].北京：地震出版社.

皇甫崗.2015.2014年云南魯甸6.5級地震[M].昆明：云南科技出版社.

盧永坤，周洋，代博洋，等.2019.2018年云南墨江5.9級地震房屋震害特征與烈度評定[J].地震研究，42（2）：172-178.

許志琴，楊經綏，李海兵，等.2011.印度—亞洲碰撞大地構造[J].地質學報，85（1）：1-33.

云南省地震局，滇西地震預報實驗場.1998.1996年麗江地震[M].北京：地震出版社.

云南省地震局.2021.云南漾濞MS6.4地震烈度圖發(fā)布[EB/OL].（2021-05-25）[2021-07-01].http：//www.yndzj.gov.cn/yndzj/_300559/_300651/629959/index.html.

張建國，孫景江，崔建文，等.2016.2007年寧洱MS6.4地震震害與烈度[M].昆明：云南科技出版社

張培震，王琪，馬宗晉.2002.中國大陸現今構造運動的GPS 速度場與活動地塊[J].地學前緣，9（2）：430-441.

中國地震局地球物理研究所.2021.2021年5月21日云南大理州漾濞縣MS6.4地震應急科技支撐簡報[EB/OL].（2021-05-22）[2021-07-01].http：//www.cea-igp.ac.cn/kydt/278248.html.

周光全，非明倫，毛燕，等.2011.云南地震災害特征及經濟損失評估技術研究[M].昆明：云南科技出版社.

GB/T 177442—2020.中國地震烈度表[S].

GB/T 18298.3—2011.地震現場工作第三部分：調查規(guī)范[S].

The Characteristics of the Seismic Intensity and Damageof the 2021 Yangbi，Yunnan MS6.4 Earthquake

LU Yongkun，ZHANG Jianguo，ZHANG Fanghao，DU Haoguo，YANG Liwei

（Yunnan Earthquake Agency，Kunming 650224，Yunnan，China）

Abstract

Based on the field investigation and near site strong motion observation of the Yangbi MS6.4 Earthquake，and according to the earthquakes focal mechanism solution，aftershock distribution，and the geological tectonics，we estimated the seismic intensity of the earthquake.Then we have summarized the essential characteristics of the seismic damages and made the initial explanation of the damages based on the various damage phenomena.By comparing with the seismic intensity and damages caused by other earthquakes with similar magnitude in Yunnan Province，we proposed some preliminary countermeasures for and suggestions about promoting the integrative competence in seismic disaster prevention and mitigation.The major axis of the intensity zone of the earthquake is in NNW direction，which is consistent with the strike of the Weixi-Qiaohou fault near the epicenter，and coincides with strong motion observation records，sequences spatial distribution，and focal mechanism solution of the earthquake.Compared with the same-magnitude earthquakes in Yunnan，the disaster of the Yangbi MS6.4 Earthquake is obviously lighter.The main reason is that the foreshocks had been occurring continually for many days before the main shock，and the CPC committees and governments at all levels took measures to mobilize and evacuate people timely and effectively.It is necessary to scientifically plan the layout of urban and rural construction，gradually reduce civil structure buildings，and improve the comprehensive ability of disaster prevention and mitigation.Governments at all levels should value highly and make great efforts to help rural residents in mountainous areas whose houses were seriously damaged by the earthquake to prevent returning to poverty due to the disaster.

Keywords：the Yangbi MS6.4 earthquake;seismic intensity;seismic damage characteristic