地震災(zāi)害時(shí)空分布與緊急救援響應(yīng)研究

寧寶坤

(中國(guó)地震局地質(zhì)研究所,北京 100029)

地震災(zāi)害時(shí)空分布與緊急救援響應(yīng)研究

寧寶坤

(中國(guó)地震局地質(zhì)研究所,北京 100029)

地震災(zāi)害是我國(guó)自然災(zāi)害的眾災(zāi)之首,對(duì)震后災(zāi)情時(shí)空分布的快速認(rèn)識(shí)以及緊急應(yīng)對(duì)的研究具有重要的理論和實(shí)踐意義,也是目前災(zāi)害應(yīng)對(duì)領(lǐng)域與政府工作的熱點(diǎn)。地震災(zāi)害研究是一門交叉綜合學(xué)科,涉及構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、災(zāi)害學(xué)、公共管理和危機(jī)管理等眾多領(lǐng)域,必須在多學(xué)科綜合的框架下,研究“地震—地震災(zāi)害—地震災(zāi)害應(yīng)對(duì)”這個(gè)鏈條上的各個(gè)環(huán)節(jié)。但目前地震災(zāi)害時(shí)空分布研究的尺度對(duì)一次特定地震緊急處置的應(yīng)用價(jià)值有限;構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究地震發(fā)生發(fā)展規(guī)律,偏重于地震災(zāi)害的自然屬性,而在震后應(yīng)急救援中的應(yīng)用研究比較薄弱;地震緊急救援的指揮布局等也未進(jìn)行詳細(xì)分析,缺少可借鑒的理論依據(jù)和模式。

本文以地震災(zāi)害應(yīng)對(duì)為導(dǎo)向,在一次地震災(zāi)害應(yīng)對(duì)的時(shí)空框架內(nèi),開展地震災(zāi)害的時(shí)空分析和應(yīng)急救援響應(yīng)研究。在空間上,以龍門山前陸構(gòu)造帶與汶川特大地震災(zāi)害的空間分布關(guān)系分析為例,開展現(xiàn)今構(gòu)造形態(tài)和地理環(huán)境下的地震災(zāi)害空間分布特征研究,利用地理信息系統(tǒng)的空間分析、疊加分析等技術(shù),獲取地震巨災(zāi)空間分布的規(guī)律性,并建立了基于大型逆沖推覆構(gòu)造帶分區(qū)的災(zāi)情區(qū)劃概念模型;在空間分布規(guī)律和災(zāi)情分布的基礎(chǔ)上,提出幾種主要的地震災(zāi)害救援空間模式;在時(shí)間上,以多個(gè)國(guó)內(nèi)外強(qiáng)震震后災(zāi)情時(shí)間變化過程分析為基礎(chǔ),通過統(tǒng)計(jì)分析獲取地震巨災(zāi)幾種主要災(zāi)害指標(biāo)隨時(shí)間變化的規(guī)律性。通過上述研究,論文主要獲得了以下認(rèn)識(shí)與結(jié)論。

1 災(zāi)害應(yīng)對(duì)中的地震災(zāi)害時(shí)空分布認(rèn)識(shí)

在一次特定地震災(zāi)害應(yīng)對(duì)時(shí)空框架內(nèi),地質(zhì)構(gòu)造的現(xiàn)今格局是地震災(zāi)害空間分布的主要制約因素之一,地震前后構(gòu)造變化對(duì)災(zāi)害空間分布的影響可以忽略不計(jì);由于地震原生災(zāi)害致災(zāi)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于災(zāi)情被認(rèn)知的時(shí)間過程,地震災(zāi)害時(shí)間分布受人類認(rèn)知的水平和特點(diǎn)影響明顯,即地震災(zāi)害獲取的能力和水平。因此,針對(duì)某個(gè)地震災(zāi)害的時(shí)空分布研究,應(yīng)從兩方面入手:從現(xiàn)今地質(zhì)構(gòu)造來研究地震巨災(zāi)的空間分布;從災(zāi)情被人類認(rèn)知的過程來研究地震災(zāi)害的時(shí)間分布。

2 地震巨災(zāi)空間分布的認(rèn)識(shí)

(1)根據(jù)龍門山構(gòu)造帶逆沖方向的分帶性和走向上的分段性,劃分了9個(gè)龍門山逆沖推覆構(gòu)造帶構(gòu)造亞區(qū)。對(duì)汶川地震地表破裂帶、滑坡崩塌、堰塞湖、水利水電工程、余震以及指示綜合災(zāi)情的地震烈度等震害指標(biāo)的分析表明,后山帶中段是汶川地震災(zāi)情最嚴(yán)重的區(qū)域,后山帶北段和前山帶中段較重,前山帶北段災(zāi)情中等,其他各構(gòu)造亞區(qū)災(zāi)情較弱。

(2)建立了基于推覆構(gòu)造帶分區(qū)的災(zāi)情空間分布概念模型?？刂仆聘卜较蚍謳缘哪鏇_斷裂(與逆沖方向垂直)是地震巨災(zāi)災(zāi)情分布的一級(jí)影響因素;大型或巨大型推覆構(gòu)造帶內(nèi),與逆沖斷裂垂直的捩斷裂對(duì)能量的調(diào)節(jié)作用,是地震巨災(zāi)災(zāi)情分布的二級(jí)影響因素;在一、二級(jí)影響因素內(nèi),巨災(zāi)災(zāi)情還受較大尺度的具體場(chǎng)地和局部環(huán)境影響,如后山帶內(nèi)的剛性塊體彭灌雜巖體對(duì)該亞區(qū)內(nèi)的滑坡分布、映秀XI度形狀等都有不同程度的影響。

3 地震專業(yè)救援空間分布的認(rèn)識(shí)

(1)在汶川地震專業(yè)救援力量震后前3天的系列時(shí)空分布圖上,明顯看出震后救助力量(尤其是外來救助力量)從南向北遷移的趨勢(shì),反映出震后災(zāi)情在空間上的認(rèn)識(shí)從震中向北東延伸的過程;通過對(duì)專業(yè)救援隊(duì)跨區(qū)域作戰(zhàn)行進(jìn)路線的分析,結(jié)合推覆構(gòu)造帶地形地貌特征和汶川地震災(zāi)情空間分布研究成果,建立了汶川地震專業(yè)救援指揮調(diào)度的3級(jí)管理模式以及“單側(cè)多路梳狀”的救援空間形態(tài);并進(jìn)一步建立跨區(qū)域地震巨災(zāi)救援管理的宏觀指揮框架和6種救援格局的空間形態(tài),以及在該形態(tài)下的救援行進(jìn)路線。

(2)從救援隊(duì)屬地、災(zāi)情信息來源、震后離逝時(shí)間與埋壓情況等多種角度,分析了汶川地震救援成果。結(jié)果表明:即使遭受巨災(zāi)重創(chuàng),地方救援隊(duì)作為震后最早到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的專業(yè)人員,仍是進(jìn)行淺表層埋壓者救援的重要力量;有效的信息發(fā)布渠道是保證各個(gè)救援環(huán)節(jié)流暢、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)的重要條件;人員埋壓越深救援效果越差,需要具有重型裝備和配置的專業(yè)救援隊(duì)。

4 地震災(zāi)情時(shí)間分布的認(rèn)識(shí)

(1)震后災(zāi)情信息總量表現(xiàn)為從零增加直至飽和的總體趨勢(shì),即體現(xiàn)為累積增加的性質(zhì);信息增量從零先增加到最大值,隨后減少為零,增量達(dá)到最大值的時(shí)間小于總量信息趨于飽和的時(shí)間;從數(shù)學(xué)概念上,增量的時(shí)間變化函數(shù)就是總量時(shí)間變化函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。

(2)震后人員死亡的時(shí)間曲線變化速度是非均一的,在震后初期有一個(gè)快速增長(zhǎng)的過程,越趨近于飽和則變化的速度越慢。在論文選取的10個(gè)震例中,4個(gè)死亡總數(shù)超過萬人的震例,其人員死亡統(tǒng)計(jì)的絕對(duì)數(shù)均在震后第二天首次超過1萬人;在其余6個(gè)死亡總數(shù)在萬人以下的震例中,其人員死亡統(tǒng)計(jì)的絕對(duì)數(shù)在第二天達(dá)到死亡總數(shù)的一半,絕大多數(shù)超過八成。在當(dāng)前人類的災(zāi)情獲取能力下,震后初期信息(48小時(shí),甚至24小時(shí)內(nèi))對(duì)災(zāi)情規(guī)模的判定具有較大的貢獻(xiàn)率。目前人類對(duì)人員死亡獲取的效率是比較高的,震后利用實(shí)時(shí)的人員死亡統(tǒng)計(jì)數(shù)進(jìn)行災(zāi)害規(guī)模的估計(jì)也是可行的。

(3)在6個(gè)人員死亡超過5000人的震例中,人員死亡時(shí)增量K通常從震后7小時(shí)開始迅速增加,初次報(bào)道的人員死亡超過1000人的時(shí)間多數(shù)位于8～12小時(shí)之間。對(duì)于人員死亡規(guī)模在1000人左右的地震,初次報(bào)道的人員死亡總數(shù)超過100人的時(shí)間多數(shù)也在這個(gè)時(shí)段內(nèi),但窗口會(huì)向震后時(shí)間縮短的方向滑移。對(duì)于重大規(guī)模的地震災(zāi)害,震后24小時(shí)內(nèi),尤其是震后8～16小時(shí)報(bào)道的災(zāi)情是災(zāi)害規(guī)模判定的重要信息窗口。通常人員死亡時(shí)增量最大取值的時(shí)間也分布在這個(gè)時(shí)間段內(nèi),對(duì)要盡快做出決策的地震應(yīng)急救援行動(dòng)也具有重要的實(shí)用價(jià)值。

地震災(zāi)害;緊急響應(yīng);時(shí)空分布;汶川

P315.9;C93;

A;

10.3969/j.issn.0235-4975.2011.06.008

(作者電子信箱,寧寶坤:ningbaokun@yeah.net)