地震災害年度風險評估論文

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1地震要素情景分析

1.1情景設置要素

災害損失由致災因子強度、承災體脆弱性共同決定，其在不同區域間的差異性導致災害損失范圍與程度的不同，可基于致災因子的相關屬性選擇具體指標進行情景設置。結合地震災害的具體情況，可考慮將發震時刻、震中位置、震級以及震源深度等指標作為地震情景設置的基本要素。

(1)發震時刻。地震對人的傷害，主要是建筑物倒塌和破壞造成的。地震發生時間不影響建筑物毀壞程度，因此某一時刻人在室內的概率可以表示地震發生時間對人員傷亡影響的概率。

(2)震中位置。不同震中位置附近的房屋結構不一、脆弱性不同，因此地震發生在不同位置造成的災害損失也不盡相同，可按照震中位置劃分為若干個地震情景。

(3)震級。震級是衡量地震強度的重要指標，直接影響地震災害的損失范圍與程度。按照地震部門預測的年度地震危險區內震級范圍，可細化為不同震級情景。

(4)震源深度。震源深度也可以影響地震災害損失，但目前相關研究主要針對淺源地震建立地震災害損失模型，本文中也不再對此進行情景分析。

1.2要素生成概率

理論上，地震可能以任一震級和深度發生在任一時刻，但震中位置卻會受到地質結構的影響，部分地區地震出現的概率高，部分地區地震出現的概率低，也就是說地震情景設置中各要素也存在出現概率的問題。從作者的日常業務出發，本文重點考慮震中位置的生成概率，對不同發震時刻、震級等出現概率理論上也會影響地震情景的生成，不做重點討論。

1.2.1地震發生概率分析

從日常業務出發，初步考慮主要斷裂帶分布、歷史地震分布以及中國地震動峰值加速度分區(2001)等3個要素作為判斷年度地震危險區內各區域出現地震概率大小的主要依據。其中，從發震機理上看，斷裂帶分布的密集程度與地震發生概率基本成正比關系;歷史地震分布大體可以反映離斷裂帶不同距離范圍內地震的活躍程度;中國地震動峰值加速度分區(2001)展示了50年設計基準期內超越概率10%的地震加速度分布［5］，由此可以反推50年內每個點發生不同震級地震的概率，它是通過歷史地震統計分析得出的地震發生概率的具體結論。理論上看，中國地震動峰值加速度分區可以最好且直觀地表達地震發生概率，但實際操作中反推地震震級較為困難。經多次的日常業務實踐，以斷裂帶分布和歷史地震統計相結合，作為判斷危險區內地震發生概率的依據更可操作，即區域內既有斷裂帶分布，又有歷史地震發生，則該區域發震概率高;區域內僅有斷裂帶分布或僅有歷史地震發生，則該區域發震概率次高;區域內既沒有斷裂帶分布，也沒有歷史地震發生，則該區域發震概率低。

1.2.2震中位置布設

(1)震中位置布設方式。地震年度危險區內同樣概率區域內震中位置的布設應符合均勻分布。

(2)震中布設選取的最小單元。理論上，對地震年度危險區內所有點，按照1km網格進行選點設置情景，可以較好且準確地反映地震風險，但考慮到實際的業務能力和需求，可綜合考慮人口分布和斷層走向等要素，選取較少的具有代表性的點位進行情景設置。經業務實踐，可以地震危險區內所有縣駐地為基本選取點，如果縣駐地位于危險區外，則以該縣損失最大為原則，確定縣內震中點位;其次，在已選取震中位置分布情況下，在不同地震發生概率區域內，再均勻設置震中點位，以完成震中位置的整體布設。

2地震區域情景分析

地震區域情景分析是對某一特定區域內可能存在的地震情況的分析，例如，某一個行政區域跨越多個地震危險區，則對其開展年度風險評估的情景設置時還應考慮多個危險區的復雜情況。

2.1單個危險區地震災害的情景設置

單個危險區地震災害的情景設置，是某一行政區域內僅存的一個年度地震危險區發生地震時的所有可能情景的集合。如果危險區內只發生一次地震災害，只需要考慮地震要素生成情景，但在危險區內同一地點或不同地點發生多次地震，則需要考慮地震發生次數等復雜因素。例如，2013年10月31日－11月23日，吉林前郭爾羅斯蒙古族自治縣先后發生5.5級、5.0級、5.3級、5.8級、5.0級地震，2014年2月11－12日新疆于田縣先后發生5.4級、7.3級、5.7級地震，造成災區重復受災，災情呈現明顯的“放大”效應。可見，對一個行政區域在一段時間內多次地震災害過程開展情景設置，對分析行政區域的年度風險意義重大。然而，目前對于震群型地震發震機理的研究尚不足以支撐地震情景的設置，因此本文只提出相關需求，不做具體討論。

2.2多個危險區地震災害的情景設置

多個危險區地震災害的情景設置是某一個行政區域內存在的多個地震危險區內發生多次地震時的所有可能情景的集合。例如，2014年4－10月，云南永善縣、盈江縣、魯甸縣和景谷縣先后發生了5.0級、6.1級(之前剛發生5.6級地震，6.1級為此次盈江地震序列的最高震級)、6.5級和6.6級地震，導致云南全省地震災害損失巨大。另外，不同地震影響區內災害損失差異明顯，8月3日魯甸6.5級地震造成617人死亡、112人失蹤;而10月7日景谷6.6級地震僅造成1人死亡。顯然，面對同一行政區域內存在多個危險區、不同危險區內地震災害損失差異較大的情況，對該行政區域的災前準備和應急救助力量的布局十分重要，這也是地震災害年度風險評估需要關注的重要問題。

3地震災害年度風險評估情景表達

3.1年度風險評估方法

區域災害風險評估是對某一區域內出現災害損失及其概率大小的評估(風險是某一事件發生的概率和其后果的組合)，評估結果為具體的災情指標損失值及出現的概率。地震危險性一般包括地震強度和發生的可能性兩個因素，本文中地震危險性以地震部門確定的年度地震危險區(包括危險區范圍、可能震級2個要素)為基礎，其中，地震強度用預測的震級表達，發生的可能性用1表達，即地震部門提供的危險區內本年度會發生相應級別的地震。承災體為地震風險評估關注的主要對象，根據災害救助的主要需求，本文中將承災體定義為不同區域公里網格內的居民人口和住房;承災體脆弱性以居民住房脆弱性評估為主，采用作者所在單位多年來積累的歷史地震案例中不同結構居民住房倒損率矩陣(分為倒塌、嚴重損壞和一般損壞3個等級)。

3.2年度風險評估結果

基于上述評估方法，地震災害年度風險評估結果主要分為2大類(圖2)。第1大類是單一情景下的年度災害風險評估結果，即某一區域內本年度地震可能導致的房屋倒塌、嚴重損壞和一般損壞的數量;其中，這里所說的區域取決于評估結果的用途，可以為行政區域，如考慮到目前我國行政管理體系，為便于與災害風險管理及社會經濟數據采集單元保持一致，通常以縣級行政單元作為地震災害年度風險評估的基本區域;也可以為自然區域，如地震部門給出的年度地震危險區。區域年度災害風險評估結果依賴于對若干參與評估的基本單元的統計匯總，評估單元可以根據所掌握的相關基礎數據、評估所需數據的詳細程度和完備程度，評估單元按照覆蓋區域由大到小可分為地震危險區單元、縣域單元、鄉鎮單元和公里網單元。第2大類是多個情景集合下的年度災害風險評估結果，即某一區域內本年度地震可能導致房屋倒塌、嚴重損壞和一般損壞房屋數量及其出現的概率，也就是災害風險。此類評估結果是在若干個第1大類評估結果集的基礎上，根據評估單元不同(4種評估單元)、房屋倒損類型不同(3類倒損類型)和房屋倒損數量等級不同(可根據具體情況劃分等級)進行統計分析，得出不同評估單元、3類房屋倒損類型及不同數量等級出現的概率。例如，××地震危險區(評估單元)2014年度發生地震災害導致10萬間以上(數量等級)房屋倒塌(倒損類型)的概率為63%;××縣2014年度因地震災害而出現1～5萬間房屋倒塌的概率為41%;××鄉2014年度因地震災害而出現0.5～1萬間房屋倒塌的概率為30%等。3.3年度風險評估情景的表達地震災害年度風險評估情景的表達主要是對地震危險性、地震承災體脆弱性、地震災害風險等的表達。一般而言，地震危險性情景主要表達地震危險區范圍及可能的震級，地震承災體脆弱性情景主要表達承災體與地震強度間的關系，一般用承災體脆弱性矩陣或脆弱性曲線表達，地震災害風險情景主要表達某一等級損失及其出現的概率，一般用一系列風險等級分布圖表達。然而，與常規表達不同，地震災害年度風險評估情景中存在區域情景，即:某一區域范圍內，存在多個地震危險區，且發生地震的震級可能不同，地震導致的房屋倒損數量及其概率可能存在較大差異。針對這種情況，如果按照統一標準表達同一區域內不同地震危險區的地震災害年度風險水平，可能會造成個別地震危險區的風險被人為“縮小”，而個別地震危險區的風險卻被“放大”;如果針對不同的地震危險區采用單獨的表達方式，則會出現多個地震危險區災害風險不可比的現象，不利于區域地震災害風險的綜合防范。因此，地震災害年度風險評估情景的表達在常規表達的基礎上，要重點考慮同一區域內存在多個地震危險區的情況，評估表達既要滿足地震危險區間災害風險的橫向可比，也要充分體現各個地震危險區內的自身差異。地震災害年度風險評估的目的是為本年度區域防范災害風險提供依據，包括區域內各級政府、社會公眾、專業機構等不同利益相關者。然而，當前地震預報的不確定性、社會穩定、資源配置不平衡、經濟發展等仍是影響地震重點監視防御區信息公開的風險因素，針對不同利益相關者，同一地震災害年度風險評估結果的表達也應有所差別，包括評估結果中風險等級劃分標準與具體含義、風險內容表達的專業性、風險地圖制圖單元的選擇等。民政行業標準《自然災害風險分級方法》(MZ/T031－2012)中針對災害風險管理者與研究人員，將災害風險分為極高、高、中、低等4個等級，并詳細介紹了風險分級的具體步驟;地震預測預警等級劃分為4級，分別賦予一級、二級、三級和四級為紅色、橙色、黃色和藍色預警等級，考慮到預警等級后可能產生的社會影響，不同預警等級所針對的對象有所區別，預警等級為一級時，對象為地震部門、縣以上政府、指揮部成員、預警區公眾，而預警等級為四級時，對象僅為地震部門，用于指導開展震情跟蹤。

4結論與討論

作為我國自然災害的主要類型之一，開展地震災害年度風險評估對于區域防災備災和應急管理具有重要的現實意義。當前，學術界更為重視對于地震災害損失和長期地震災害風險的評估，對于年度地震災害風險評估尚未過多涉及。本文以地震部門確定的年度地震危險區為基礎，重點闡述了地震基本要素、區域地震災害特征在風險評估情景設置中的作用，同時結合地震災害風險評估結果，提出了面向不同區域和不同服務對象的評估結果的情景表達思路，旨在為規范地震災害年度風險評估方案、明確情景分析設置與表達的基本要素提供借鑒，同時為推動地震災害年度風險評估的業務化提供理論支撐。地震災害年度風險評估情景表達是對年度風險評估結果的多形式呈現，而其中對多情景地震災害風險評估結果分級至關重要，尤其是針對不同服務對象的認知特點和需求，設計不同的災害風險分級標準并賦予適當的名稱是關鍵步驟。同時，隨著災害管理領域相關工作機制的不斷完善和救助需求的不斷提高，以民政部、國家減災委辦公室會同國家減災委相關部委(局)等近20個部門建立的月度災害趨勢會商制度不斷完善，因此，在總結年度災害風險評估技術方法和相關成果的基礎上，開展區域災害月度風險評估已具備條件。

作者:王曦周洪建單位:民政部國家減災中心