基于地震区域压埋人员救援力量派遣评估方法初探★

徐 博

(1.太原理工大学计算机与软件学院，山西 太原 030024； 2.山西省地震局，山西 太原 030021； 3.太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站，山西 太原 030025)

基于地震区域压埋人员救援力量派遣评估方法初探★

徐 博1，2，3

(1.太原理工大学计算机与软件学院，山西 太原 030024； 2.山西省地震局，山西 太原 030021； 3.太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站，山西 太原 030025)

通过前人地震压埋人员数量和分布评估方法和各区域派遣救援的最少救援力量评估公式进行计算，对汶川8.0级地震进行了压埋人员分布评估、地震救援力量派遣评估，表明方法的有效性,并给出了山西某地地震人口压埋分布评估和救援力量派遣数量。

分布,救援力量,评估

0 引言

破坏性地震后应急工作主要集中在压埋人员的搜救上。现有资料证实，抢救受灾人员的最佳时间是地震发生后12 h之内，在这段时间内伤员能够获得最高的救治率；当环境温度在15 ℃～25 ℃之间时，抢救生命最有效时间是震后72 h之内[1]。破坏性地震发生后抗震救灾指挥部需要考虑的一个问题是：救援力量往哪儿派遣,救援力量该如何分配,救援力量的派遣数量需要依据埋压人员的数量及地理分布，而震后初期的灾情信息又十分有限，研究一种基于地震区域压埋人员数量的救援力量派遣评估方法就显得格外重要。

对于地震压埋人员数量和分布评估方法，余世舟研究员等[2]结合汶川地震等重大破坏性地震资料和已有的人员伤亡评估方法，给出了震后地震压埋人数评估公式；对于区域的救援力量需求，魏昌盛等[3]给出了各区域派遣救援的最少救援队伍评估公式。基于此，本课题将根据专家的研究成果，通过计算理论救援队伍数量与2008年以来真实地震案例(主要针对四川地区真实地震)派遣的救援力量进行分析对比，对派遣数量的情况进行分析研究。并结合山西公里格网基础数据，给出山西某地地震后救援力量第一批次建议派遣数量。

1 评估公式介绍

建筑物安全与否是影响人员埋压的一个关键因素，尤其我国农村地区建筑质量普遍较差[4]，通常认为人员压埋与建筑物倒塌有直接关系。现存有大量地震中建筑物倒塌破坏资料，但是人员压埋的相关信息相对较少。建筑物倒塌破坏与烈度、结构类型、场地条件等因素有关，人员压埋除了与建筑物倒塌破坏相关外，还和发震时间、人口分布、压埋人员身体素质、逃生意识等因素相关，比如了解更多防震减灾相关知识有助于地震时逃生自救[5]，还有其他影响人员受伤埋压的因素，如生命线工程破坏、电力系统破坏等[6]，所以应该选取一些重要的、统计较完整的因素，以此作为进行震后压埋人员分布评估的主要参考因素。

1.1 地震人员埋压评估方法的应用

通过查阅汶川地震等真实资料，余世舟研究员等[2]在前人人员伤亡评估方法的基础上，通过增加影响地震压埋人员压埋率的主要参数、设定影响因素修正系数，初步给出了式(1)，并运用公式对汶川地震、芦山地震、玉树地震进行计算，实际结果有较好的匹配性。

(1)

其中，Nb为压埋人数；λsr为搜救影响系数，设定值为1.1；λB为考虑压埋原因的调整系数，设定值为0.95；λI为在地震影响烈度I下的发震时间影响系数，白天设定值为1，夜晚根据烈度的不同设定为不同的值；λI0为在地震影响烈度I下的抗震设防影响系数，I≥7，λI0=0.5,I<7，λI0=1；AIJ为在地震影响烈度I范围内的J级行政区域的面积；ρIJ为在地震影响烈度I下的J级行政区域的人口密度；RIJ为在地震影响烈度I下的J级行政区域人员死亡率。

采用式(1)基于公里格网数据计算得到的评估结果，可以初步反映在一定空间尺度上可能压埋人员的空间分布情况和差异，通过设定阈值可以筛选出压埋人员集中分布区域。

1.2 地震区域救援力量评估方法的应用

魏昌盛等[3]给出了地震区域救援力量需求公式。根据计算结果，可得出区域的救援力量需求，如式(2)所示：

(2)

其中，R为救援力量需求(救援队的数量)；W为压埋人数，可由震害预测得出或区域受灾人口和区域破坏程度得出(由式(1)得出)；T1为自地震发生后，被压埋人员极限生命时间；T2为救援队从驻地到救援县市所需时间。

2 算例分析

为验证上述公式的准确性和适用性，以汶川8.0级地震为分析算例，在汶川地震的四川省灾区范围内进行救援力量的初评估。计算中，压埋人数评估参考了余世舟研究员等《地震压埋人员分布评估方法初探》的计算结果，极重区压埋人数根据县为单位进行了分割计算。

2008年5月12日14时28分04秒，四川汶川、北川发生里氏8.0级地震[8]。据统计，本次地震救援共出动专业救援队95支，救援力量总人数达到170 000多人，其中各种专业救援队约18 000人，军队武警157 000人，地震救出总人数约87 000人，其中自救互救约70 000人，军队救出约10 000人，专业救援队合计救出7 439人[7]。

运用式(1)地震死亡率的压埋人员分布评估方法，得出压埋人员分布评估结果。压埋总人数约为67 000人，与汶川8.0级地震中实际压埋人数基本一致。由图1可见，汶川地震中地震极重灾区的死亡人数与计算中的压埋人数相差不大。

从图2可以看出，四川本地救援队可以实现1 h～2 h到达受灾灾区进行救援。外省的救援队伍要8 h～24 h才能进驻灾区。因此，我们基于式(2)地震区域救援力量需求评估方法，设定参数T1=72 h，T2=2 h，B=10人/h。得到专业救援队的派遣数量约为96支。与汶川8.0级地震中实际派遣的专业救援队数量基本一致。

3 山西第一批次建议派遣数量

基于地震死亡率的压埋人员分布评估方法和地震区域救援力量需求评估方法，以山西省为例，可以得到我省在某次地震的人口集中压埋区域分布图。数据：山西省行政区划数据、山西省土地覆被分类系统数据、中国公里格网人口分布数据集、四代区划图。说明：山西省土地覆被分类系统数据作为居住地(除了工业用地、交通用地、采矿场)的约束范围。乡镇、农村不设防。

3.1 山西某地地震人口压埋分布评估

假设某年某月某日10:31:32，在我省某市某县发生M6.5级地震，震中位于东经111.8°，北纬36.36°，震源深度10 km，按式(1)可计算得到本次地震7度及以上区域的人口集中压埋区域分布图。

压埋人员集中分布区域主要集中在7度区内和边缘地区，根据压埋人员的大致数量我们可以计算出各区域所需要的救援队数量。

3.2 山西某地地震第一批次建议派遣数量

基于式(1)地震死亡率的压埋人员分布评估方法，得到压埋人员分布评估结果。基于式(2)地震区域救援力量需求评估方法，设定参数T1=72 h，T2=2 h，B=10人/h，得到专业救援队的派遣数量约为10支。

4 结语

基于房屋倒塌率的评估方法是直接计算法，由于大比例尺建筑物类型数据的获取难度较大，其实际应用受到限制,同时地震时由于建筑物倒塌造成人员被压埋的偶然因素很多，精确地给出预测结果还是有很大出入，并且严格计算压埋人员的数量也是不切实际的,对实际的救援工作没有实质性帮助。以压埋人数作为评定依据可以对地震总体灾情损失情况做出初始判断。基于公里格网计算出的压埋人员分布评估图，通过对比区域的差异判别重点搜救区域，从而合理调配救援力量,从时间上、空间上极大发挥救援的效率，最大限度的挽救更多生命。

[1] 魏本勇，聂高众.地震灾害埋压人员评估的研究进展[J].灾害学，2017，32(1):155-159.

[2] 余世舟，张令心.地震压埋人员分布评估方法初探[J].地震工程与工程震动，2015,35(2)：138-143.

[3] 魏昌盛，陈维锋.一种基于最短路径的地震救援力量部署模型[J].灾害学，2012,27(2)：130-132.

[4] 王飞剑,杨 斌,马朝晖,等.拱曲线形状对窑洞结构受力性能影响分析[J].山西建筑,2017,43(1):42-43.

[5] 薄 涛,王玉婷,李明政,等.基于微信公众平台的地震信息发布研究[J].防灾科技学院学报,2016,18(4):62-70.

[6] 薄 涛,李明政,孙有为.我国西部中小型城镇的电力系统抗震能力分析——以四川省盐源县为例[J].防灾科技学院学报,2017,19(1):26-33.

[7] 曲国胜.汶川特大地震——专业救援队救援案例[M].北京：地震出版社，2009.

[8] 民政部国家减灾中心，联合国开发计划署.汶川地震救灾救援工作研究报告[R].2009.

Preliminarystudyontheevaluationmethodoftherescueforceoftheburiedpersonnelbasedonearthquake★

XuBo1，2，3

(1.SchoolofComputerandSoftware,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China;2.EarthquakeAdministrationofShanxiProvince,Taiyuan030021,China;3.StateKeyObservatoryofShanxiRiftSystem,Taiyuan030025,China)

At least the rescue force through the previous evaluation formula of buried personnel quantity and distribution evaluation method and regional dispatch rescue of the 8.0 Wenchuan earthquake were buried personnel distribution assessment, earthquake rescue forces dispatched assessment, it shows the effectiveness of the method. The assessment of the earthquake population, the buried distribution and the number of rescue forces are given in Shanxi.

distributed, rescue force, assessment

2017-10-03★：山西省地震局科研项目(SBK-1722)

徐 博(1986- )，男，在读工程硕士，助理工程师

1009-6825(2017)35-0020-02

P315.9

A