四川芦山6.1级地震灾害特点与减灾对策分析

2023-09-25代友林梁远玲杨璐遥

防灾减灾学报 2023年3期

刘洋，代友林，梁远玲，毛利，杨璐遥

（四川省地震局，四川成都 610200）

0 引言

2022 年6 月1 日17 时00 分四川省雅安市芦山县发生6.1 级地震，震源深度17 km。本次地震发生在龙门山断裂带，该断裂带位于巴颜喀拉块体与扬子地块交界部位，活动构造复杂。震中位于龙门山构造带前山断裂南段双石—大川断裂附近。双石—大川断裂北起大邑双河一带，向南经西岭，在芦山双石西南一带延入宝兴，经大溪乡北、竹林下、牛脑山一带，延伸至天全县境内，直至天全西南一带，总体走向约NE40°，倾向北西，断裂总长超过180 公里，为全新世活动断裂[1]。地震造成芦山县、宝兴县、天全县、名山区、雨城区、邛崃市、大邑县，共计7 个县（市、区），40 个乡镇（街道）不同程度受灾，4人死亡，42人受伤。

芦山县经过地震恢复重建、脱贫攻坚及农村危房改造工程等，地方整体抗震能力较好。根据现场调查结果发现，本次地震震害特征显著，灾区房屋震害较轻，地质灾害发育，造成了经济损失和人员伤亡。本文在概述四川芦山6.1级地震震区地质条件的基础上，详细阐述了此次地震人员伤亡、房屋震害、生命线工程震害及地质灾害特征，对震区致灾原因进行分析，并提出减灾对策，以期为该类地区未来防灾减灾工作提供参考。

1 烈度评估结果

四川省地震局参考仪器烈度分布图、震区断裂构造、余震分布、震源机制、遥感影像等科技支撑成果，结合强震动观测记录，确定了此次地震的烈度分布（图1）。此次地震的最高烈度为Ⅷ度，等震线长轴呈北东走向，长轴76 km，短轴65 km，Ⅵ度区及以上面积3887 km2。其中，Ⅷ度区面积131 km2，Ⅶ度区面积979 km2，VI 度面积2777 km2。主要涉及到四川省雅安市芦山县、宝兴县、天全县、名山区、雨城区以及成都市邛崃市、大邑县，共计7 个县（市、区），40个乡镇（街道），其中雅安市29个乡镇（街道），成都市11个乡镇（街道）。

2 震害特征与成因分析

2.1 人员伤亡特征

本次地震共计造成4 人死亡，42 人受伤。与四川同级别历史地震相比，本次地震人员伤亡相对较少[2-3]。遇难的4 名人员均因地震引发的次生地质灾害致死，此次地震没有因房屋建筑物倒塌而造成人员死亡的情况。受伤人员中，被坠落物或滚石砸伤占比最大，其次为避震时摔伤、扭伤，其中，18 人是被地震掉落的重物或滚石砸伤，10 人是因快速逃跑导致脚扭伤，12 人是在避险时摔倒受伤，1 人是因为地震后跳车受伤，1人是从高处跳下受伤（表1）。

表1 伤亡人员信息统计表

从伤亡人员分布地点看，本次地震46 名伤亡人员的伤亡地点主要分布在雅安市芦山县和宝兴县的7个乡镇，其中4名死亡人员的遇难地点均位于雅安市宝兴县。结合本次地震烈度图，伤亡人员分布情况如下：死亡、危重、重度和中度人员均分布在地震烈度Ⅶ度区；轻度伤员分布广泛，涉及多个地震烈度区，包括：Ⅷ度区、Ⅶ度区、Ⅵ度区的部分乡镇（图2）。

图2 四川芦山6.1级地震人员伤亡分布图（截至2022年6月4日21时）Fig.2 Casualty distribution map of MS6.1 earthquake in Lushan，Sichuan

2.2 房屋震害特征

2.2.1 各烈度区房屋震害特征

本次地震灾区房屋建筑结构类型主要有木结构、砖混结构和框架结构，其中城镇民居主要为砖混结构，农村民居木结构房屋居多，学校、医院等公用建筑主要采用框架结构。当地房屋主要为汶川、芦山两次地震恢复重建、脱贫攻坚及农村危房改造工程改建房屋，普遍采取了抗震对策，房屋总体抗震性能较好[4-5]。

Ⅷ度区内，木结构房屋少数墙体倒塌（图3a），多数墙体开裂，普遍梭瓦掉瓦；砖混结构房屋部分墙体开裂明显，少数墙体裂缝贯穿（图3b）；框架结构房屋部分墙柱、墙梁结合部位开裂。

图3 芦山6.1级地震各烈度区房屋震害情况Fig.3 Lushan MS6.1 earthquake damage to buildings in various intensity areas

Ⅶ度区内，木结构房屋个别围护墙局部倒塌，部分墙体开裂（图3c），梭瓦掉瓦现象较普遍；砖混结构房屋部分墙体开裂；框架结构房屋少数填充墙部位开裂（图3d）。

Ⅵ度区内，木结构房屋部分墙体开裂（图3e），梭瓦掉瓦；砖混、框架结构房屋个别墙体旧裂缝加宽（图3f），少数墙柱、墙梁结合部位开裂。

2.2.2 平均震害指数及破坏比

平均震害指数与房屋建筑破坏比是判定烈度的量化指标，也是定量研究某烈度区或调查点房屋建筑震害的重要依据[6-7]。

根据《中国地震烈度表》（GB/T 17742—2020），某一类结构的平均震害指数为各级震害的房屋占比与其相应的震害指数的乘积之和：

式中：D为平均震害指数；λi为破坏等级为i的房屋破坏比，用破坏建筑面积与总建筑面积之比或破坏栋数与总栋数之比表示；di为房屋破坏等级，i为对应的震害指数。

根据《地震现场工作第4 部分：灾害直接损失评估》（GB/T 18208.4-2011）规定，木结构房屋为简易房屋，分为毁坏、破坏、基本完好3 个破坏等级，各破坏等级对应的震害指数分别为0.65，0.29，0[8]；砖混结构房屋和框架结构房屋为非简易房屋，分为毁坏、严重破坏、中等破坏、轻微破坏、基本完好5 个破坏等级，各破坏等级对应的震害指数分别为1，0.7，0.4，0.2，0。结合实际调查资料，计算出各烈度区不同结构类型的平均震害指数，如表2-3所示。

表2 简易房屋破坏比与平均震害指数

按照《中国地震烈度表》（GB/T 17742-2020）给出地震烈度与房屋震害指数的相互对应关系（表4），本次地震灾区范围内的木结构房屋主要为木构架承重，可划分为A2 类房屋；砖混结构房屋基本都按照Ⅶ度抗震设防，可划分为C 类房屋；框架结构房屋可对应为D 类房屋。

对比表2与表4发现，震区简易结构房屋类型主要为木结构，该类房屋在Ⅷ度区的平均震害指数为0.28，接近地震烈度表中A2 类房屋平均震害指数范围值的下限值0.29；在Ⅶ度区平均震害指数为0.11，与地震烈度表中A2 类房屋平均震害指数范围值的下限值0.11 一致；在Ⅵ度区平均震害指数为0.02，接近地震烈度表中A2类房屋平均震害指数范围值的下限值0.01。

对比表3与表4发现，震区非简易房屋类型主要为框架结构和砖混结构两类。其中，框架结构在Ⅷ度区平均震害指数为0.21，接近地震烈度表中D 类房屋平均震害指数范围值的中间值；在Ⅶ度区平均震害指数为0.1，接近地震烈度表中D类房屋平均震害指数范围值的中间值；Ⅵ度区平均震害指数为0.01，接近地震烈度表中Ⅵ度区D 类房屋平均震害指数范围值的下限值0。砖混结构在Ⅷ度区平均震害指数为0.22，接近地震烈度表中C 类平均震害指数范围值的中间值；Ⅶ度区砖混结构平均震害指数为0.14，接近地震烈度表中C 类平均震害指数范围值的上限值0.18；Ⅵ度区砖混结构平均震害指数为0.02，接近地震烈度表中C 类平均震害指数范围值的下限值0。

表3 非简易房屋破坏比与平均震害指数

表4 地震烈度与房屋平均震害指数对应关系

综合上述对比情况发现，本次地震平均震害指数与地震烈度表规定的范围值较为一致，Ⅵ度区不同结构类型的平均震害指数均接近地震烈度表规定值的下限，各烈度下的简易木结构房屋平均震害指数均接近地震烈度表规定值的下限，说明本次地震房屋震害偏轻。

2.3 地震地质灾害特征

灾区山高谷深坡陡，岩体较为松散，原有地质灾害隐患点397处。根据相关部门截至6月1 日的统计结果，地震后多处隐患点出现灾情，其中新增隐患点13 处。本次地震地质灾害主要集中分布于Ⅷ度区、Ⅶ度区，少数分布在Ⅵ度区。地震诱发了灾区多条公路边坡出现了大量的滑坡、崩塌等地质灾害（图4e）。同时，地质灾害也是造成本次地震人员遇难的直接原因。

图4 生命线工程及水利设施震害图Fig.4 Pictures of earthquake damage of lifeline project and water conservancy facilities

2.4 生命线工程震害特征

本次地震对生命线工程结构造成一定程度的破坏。

电力设施方面，芦山县、宝兴县、雨城区5 座35 千伏变电站、2 条35 千伏线路、21 条10千伏线路、配电网及设备不同程度受损，震害特征表现为电线杆路倾斜、倒塌（图4a），线路损坏，变电站线路线闸、配电变压器及入户电表等设备受损。

通信设施方面，雅安市276 个通信基站、255km 光缆、95 根通信杆线等不同程度受损，震害特征表现为杆塔倾斜、倒塌（图4b），线路损毁，基站设备受损、移位，机房墙体开裂等。

交通设施方面，芦山县、宝兴县、小金县等地共计2 条国道、2 条省道、3 条县道、多处农村公路不同程度受损，国道351 线的新华隧道塌方较严重（图4c），震害特征表现为路面破坏、路基下沉（图4d）、塌方、边坡垮塌（4e）等。

水利设施方面，芦山县、宝兴县等地水利工程结构不同程度受损，造成3 处人饮工程，4处堤防，4 处水电站，1 处在建水利工程不同程度损坏，此外，宝兴河下游河道被滑坡体壅塞形成堰塞湖，震害特征表现为压力管道断裂（4f）、水电站取水口垮塌、冷却水池破损、壅塞体阻断河道等。

2.5 成因分析

造成本次芦山6.1级地震震害的主要原因有以下几点。

2.5.1 次生地质灾害严重

本次地震重灾区宝兴县位于成都平原与川西高原的过渡带，地貌特征以高山为主，区内地质脆弱、地表崎岖，断层发育，高山谷地之间落差大，是崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害高发地区，威胁多条省道、沿山道路。地震发生后，出现严重地质灾害的阈值烈度较其他区域低，Ⅶ度时可能出现大量落石和较严重的地质灾害。

2.5.2 部分附属房屋或构件抗震能力较弱

当地房屋主要为汶川、芦山两次地震恢复重建、脱贫攻坚及农村危房改造工程改建房屋，新建和改建的房屋普遍采取了抗震对策，房屋总体抗震性能较好。但仍有部分老旧房屋受限于当地的地形条件依山而建，且无遮挡和加固措施，存在安全隐患，本次地震存在因建筑物附属房屋垮塌，附属构件坠落造成人员受伤的情况。

2.5.3 科学避震知识欠缺

本次地震受伤人员中，多数因避震不当或震后惊慌逃跑过程中造成脚部扭伤、手部头部擦伤等，这一现象暴露了灾区民众应急避险和科学避震知识存在欠缺，避震科普覆盖人群和地区存在空白区，无法保证灾区所有民众快速、冷静地判断震动情况和应急避震时机，并正确、有效地选择应急避震方法。

3 减灾对策

随着脱贫攻坚、农村危房改造等工程的实施开展，全国大部分地区的房屋抗震性能得到显著提升，本次地震震中所在地芦山县为房屋抗震性能较好的典型地区，具有一定代表性。因此，针对整体抗震能力较好地区的致灾情况，提出以下减灾对策。

3.1 加强地质灾害监测防治，降低地震次生灾害风险

针对地质灾害危险性较高的地区，建议加强地质灾害调查工作，全面掌握地质灾害点位分布、危害程度和威胁人数等信息，完善地质灾害空间数据库，建立灾害监测预警网；开展群测群防、隐患排查工作，尤其加强临山公路和临近居民点的地质灾害隐患点的险情研判工作，通过建造抗滑挡土墙、修筑边坡防护工程等治理措施，采取线路绕避、危险地带设立标识等预防措施，降低地震次生灾害风险，提升救援抢险通道畅通度，最大程度减少人员伤亡和经济损失。

3.2 提高建筑物抗震设防能力

地震后建筑物破坏是地震灾害造成重大损失的根本原因。芦山县经过地震恢复重建、脱贫攻坚及农村危房改造工程等，房屋总体抗震能力较好，但仍有部分老旧房屋受限于当地的地形条件依山而建，且无遮挡和加固措施，存在安全隐患[9]。建议加强建筑物附属房屋或构件的危险性排查（如厨房、临时储物间、女儿墙、围墙、外立面装饰等），并加固或拆除具有危险性的房屋或构件，新建房屋需要严格按照《建筑工程抗震管理条例》进行附属房屋或构件的设计和建造工作，从而提高建筑物抗震设防能力。

3.3 加强科学避震、自救互救知识普及，健全应急演练机制

芦山县、宝兴县外出务工人员较多，留守儿童及老人占比较高，科学避震和自救互救知识严重欠缺。本次地震，多数人员因避震不当受伤，应扩大防震减灾科普覆盖范围，让公众科学认识地震、正确对待地震，合理进行应急避险，提升公众的应急反应能力及自救互救能力。同时，创新科普宣传方式，建立纵向到乡（镇）、村、社区，横向到学校、养老院、医院、景区等人员密集场所的应急演练机制，在现行地震应急预案的指导下，高频度、定期开展地震应急演练。