玉溪盆地地震死亡人数快速评估方法研究
2015-05-13吴新燕余世舟
吴新燕余世舟
1)中国地震局地球物理研究所,北京 1000812)中国地震局工程力学研究所,哈尔滨 150080
玉溪盆地地震死亡人数快速评估方法研究
吴新燕1)余世舟2)
1)中国地震局地球物理研究所,北京 100081
2)中国地震局工程力学研究所,哈尔滨 150080
南北地震带南段的地震活动非常活跃,另外盆地地区人口密集,易损性高,尤以昆明、玉溪盆地最甚。研究和评估强烈地震可能产生的人员伤亡,对于地震活跃地区的防震减灾工作具有重要意义。近几十年来国内外许多专家学者从各种角度对地震伤亡的规律进行了探索研究,但地震灾害具有明显的地域性,各地区的建筑结构和抗震性能以及地形地貌等均有较大差异,因此需要研究一种适用于玉溪盆地的震后人员死亡快速评估模型。利用云南历史地震资料和汶川地震都江堰市区的建筑物破坏及死亡数据,建立了烈度和不同结构倒塌率的关系以及倒塌率和死亡率的关系,构建了死亡人数快速评估模型。
1 方法
(1)烈度和倒塌率的关系:云南民居建筑类型主要为土木结构、砖木结构、砖混结构、多层钢混结构,统计了云南省1992年以来52次有人员伤亡的地震资料,得出了不同结构的烈度与倒塌率(CRj)的对应关系。
(2)倒塌率和死亡率的关系:都江堰建筑结构和玉溪盆地的建筑结构类似,因此,利用汶川地震都江堰城区近万栋单体建筑破坏资料和3092名人员死亡分布拟合倒塌率和死亡率的关系。数据整理工作完成后,以有死亡人员分布的街区为单位进行分区,利用GIS的select工具,将每个区域内的各类建筑物信息选择出来,将需要分析的建筑物结构类型单独统计,分别得到多层钢混、底框结构和砖混结构的倒塌率和死亡率的对应关系:
式中,FRj表示死亡率,CRj表示倒塌率。
(3)玉溪盆地地震死亡人数评估模型:在给定震级、时间、破裂方向后,利用震级和震中烈度关系得到极震区烈度,并利用烈度衰减椭圆模型给出烈度分布和面积,综合考虑建筑倒塌率、发震时间(白天与夜晚)及烈度因素,提出人员死亡人数综合评估公式(略)。
(4)时间修正系数的确定:随着烈度的增大,夜晚发生地震的人员死亡率与白天的差别越来越小,有学者研究认为,在烈度为Ⅵ至Ⅹ时,地震发生在白天的死亡率与晚上的死亡率之比分别为0.06、0.13、0.25、0.43、0.74。因此,若将白天的修正系数设为1,则可取夜晚的时间修正系数(表略)。
2 结果及分析
国内常见的与倒塌率相关的评估模型很多,每种方法考虑的因素不同。利用本文给出的方法对1996年云南丽江7级地震人员死亡进行评估和比较(表1),结果可知,本研究给出的模型与实际结果差距不大,能够满足评估要求。
本文建立了烈度和不同结构倒塌率的关系以及倒塌率和死亡率的关系,给出了玉溪盆地地震死亡人数评估模型,这一模型有助于快速评估南北地震带南段玉溪盆地发生破坏性地震可能造成的死亡人数。
表1 本模型的评估结果与实际比较