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地震灾害损失预评估信息精细化服务产品应用

范志伟 温超 刘贾贾 刘晓丹 杨凡 王晓山

范志伟,温超,刘贾贾,等. 地震灾害损失预评估信息精细化服务产品应用[J]. 华北地震科学,2023, 41(4):8-15. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.002
引用本文: 范志伟,温超,刘贾贾,等. 地震灾害损失预评估信息精细化服务产品应用[J]. 华北地震科学,2023, 41(4):8-15. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.002
FAN Zhiwei,WEN Chao,LIU Jiajia,et al. Research on the Application of Refined Service Products for Earthquake Disaster Damage Pre-assessment Information[J]. North China Earthquake Sciences,2023, 41(4):8-15. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.002
Citation: FAN Zhiwei,WEN Chao,LIU Jiajia,et al. Research on the Application of Refined Service Products for Earthquake Disaster Damage Pre-assessment Information[J]. North China Earthquake Sciences,2023, 41(4):8-15. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.002

地震灾害损失预评估信息精细化服务产品应用

doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2023.04.002
基金项目: 河北省地震科技星火计划项目(DZ2021120300001)
详细信息
    作者简介:

    范志伟(1981—),男,高级工程师,主要从事地震应急、数据精细化处理、地震信息服务等工作. E-mail:40547385@qq.com

    通讯作者: 杨凡(1986—),男, 高级工程师,研究方向为地震灾害学,主要从事地震应急、遥感应用、地震灾害损失快速评估等工作. E-mail:yangfan1182@126.com
  • 中图分类号: P315.94

Research on the Application of Refined Service Products for Earthquake Disaster Damage Pre-assessment Information

图(17)
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-10-20
  • 网络出版日期:  2023-11-08

地震灾害损失预评估信息精细化服务产品应用

doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2023.04.002
    基金项目:  河北省地震科技星火计划项目(DZ2021120300001)
    作者简介:

    范志伟(1981—),男,高级工程师,主要从事地震应急、数据精细化处理、地震信息服务等工作. E-mail:40547385@qq.com

    通讯作者: 杨凡(1986—),男, 高级工程师,研究方向为地震灾害学,主要从事地震应急、遥感应用、地震灾害损失快速评估等工作. E-mail:yangfan1182@126.com
  • 中图分类号: P315.94

摘要: 以邢台市临城县地震灾害损失预评估工作相关调研数据为基础,按行政区划简介、人口空间分布形态、地质灾害隐患、建筑物抗震设防能力及应急对策建议等分类信息开展精细化处理,生成以系列专题图集成的应急服务产品,为地方政府有针对性地做好地震应急准备工作提供参考意见,并为震后应急处置决策提供技术支撑。

English Abstract

范志伟,温超,刘贾贾,等. 地震灾害损失预评估信息精细化服务产品应用[J]. 华北地震科学,2023, 41(4):8-15. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.002
引用本文: 范志伟,温超,刘贾贾,等. 地震灾害损失预评估信息精细化服务产品应用[J]. 华北地震科学,2023, 41(4):8-15. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.002
FAN Zhiwei,WEN Chao,LIU Jiajia,et al. Research on the Application of Refined Service Products for Earthquake Disaster Damage Pre-assessment Information[J]. North China Earthquake Sciences,2023, 41(4):8-15. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.002
Citation: FAN Zhiwei,WEN Chao,LIU Jiajia,et al. Research on the Application of Refined Service Products for Earthquake Disaster Damage Pre-assessment Information[J]. North China Earthquake Sciences,2023, 41(4):8-15. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.002
    • 在全灾种大应急的理论模式下,为摸清地震灾害风险底数,排查安全隐患;为做好地震安全保障服务相关工作,提高地震应急准备工作的针对性,开展地震灾害损失预评估与应急处置要点工作已有数年。地震灾害损失预评估工作是指在震前对可能遭受地震灾害损失的重点区域或行政区,通过技术系统开展设定地震(烈度)灾害损失计算评估,并对目标地区调查点的人口、建筑、地形地貌、交通、地质灾害、次生灾害等可能导致震后伤亡因子的实地调查,实现评估结果动态修正,提出针对性的地震应急处置要点与对策建议。

      地震灾害损失预评估是提升自然灾害防治能力的一项基础性工作,该工作的开展有利于提高震后快速评估准确性和辅助决策的科学性,为地方政府了解本辖区的地震灾害风险和可能造成的灾害损失、加强风险防治工作提供指导作用,能够有效提升地区的地震综合防御能力,有效提升应急管理体系和能力现代化水平。

      根据中国地震局震害防御司在河北开展地震灾害损失预评估工作的相关要求,河北省地震局于2020年10—12月在河北省邢台市开展地震灾害损失预评估工作。为了提供有针对性的精细化、个性化地震应急服务产品,本文以邢台市临城县为例开展相关研究。

    • 临城县隶属于河北省邢台市,地理坐标为东经114°02′~114°38′,北纬37°20′~37°36′,位于邢台市西北部,太行山东麓,是一个山区县。临城县地形复杂,自西向东依次为中低山区、丘陵区和平原区,总面积782.8平方公里,南接邢台内丘县,北连石家庄。据2021年中国行政区划简册统计临城县辖有4个镇,分别是临城镇、东镇镇、郝庄镇、西竖镇;辖有4个乡,分别是黑城乡、鸭鸽营乡、石城乡、赵庄乡。根据第七次全国人口普查数据,截至2020年末,临城县常住人口为199 793人,占邢台全市人口2.81%。全县常住人口中,男性人口占比50.58%,女性人口占比49.42%。年龄构成方面,0~14岁人口占比21.88%,15~59岁人占比57.76%,60岁及以上人口占比20.36%,65岁及以上人口占比14.23%。

      调查点选取综合考虑地形地貌特征、建筑结构特点、人口分布形态等多种因素[1-2],房屋抗震能力好、中、差的地区全覆盖。参照沿断裂分布、空间相对均匀性分布原则进行布控,确保调查点的代表性和空间分布上的均衡性,在临城县共选取6个调研点(图1)。

      图  1  临城县行政区划及调研点分布图

      Figure 1.  Administrative division of Lincheng County and distribution of research sites

    • 结合遥感影像及居民地分布情况,将实地调查数据与地形、人口公里格网等基础数据进行综合性分析[1]。临城县人口主要集中在东部平原区呈现集中紧凑式分布,县城周边临城镇、黑城乡、鸭鸽营乡、东镇镇4个乡镇人口较为稠密,西竖镇、石城乡位于中部丘陵区人口分布较为分散;西部山区赵庄乡、郝庄镇居民点受地形影响呈现零星状分散疏松式分布,人口整体密度较低,主要集中在地势低缓、沟谷和交通干线两侧地带,镇政府驻地及周边人口较为集中(图2)。

      图  2  河北省邢台市临城县人口分布图

      Figure 2.  Population distribution map of Lincheng County, Xingtai City, Hebei Province, China

    • 临城县地势西高东低,属山区县,地处太行山东麓。地势自西向东倾斜,呈阶梯状依次为中山、低山、丘陵和平原,分别占总面积的11.5%、23.9%、49.8%、14.8%。西部最高峰海拔1 508 m,东部最低海拔为38.7 m。在地域轮廊上,东西长、南北短,东西最长为49.5 km,南北最宽为26 km。

      2017年9月4日临城发生ML4.4地震,学者通过对震后大量余震分布研究发现,此次地震及余震沿条带状分布,揭示了一条未曾发现的隐伏断层,依据其经过地点称之为齐家庄-东双井断裂。该断层属性信息为一条近EW向的隐伏断层,其产状为走向约92°,倾角约85°,滑动角约−12°,滑动角标准差约8o,为倾向南的高倾角左旋走滑型断裂[2]

      临城ML4.4地震及其余震发生于华北平原中部束鹿断陷盆地附近。该盆地为典型的半地堑,其主边界断裂为新河断裂,盆地主体凹陷内部有2组次级断裂,分别为NE向和NW-近EW向,该2组次级断裂均为正断裂[3]。断陷盆地附近多有中强震发生,1966年邢台7.2级地震位于该盆地内部[4-5]

      西部山区地质环境条件复杂,属地质灾害多发区。降水是诱发地质灾害的重要因素,在每年的6—9月﹐尤其7、8月降雨比较集中,而短时间的强降雨容易集中在西部山区。因其灾害性天气频繁,每年由降水等气象因素诱发的崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害都会不同程度地发生[6]图3)。

      图  3  河北省邢台市临城县地质灾害图

      Figure 3.  Geologic hazards map of Lincheng County, Xingtai City, Hebei Province, China

    • 根据以往掌握的资料,平原地区建筑结构类型较为单一,且相似度较高;山区和丘陵区建筑结构类型较多,结构复杂。在此次实地调查中,重点针对山区和丘陵区的典型建筑进行入户调查和结构识别[7-9]

      调研点①赵家庄乡孟家庄村(114.183 5 °E,37.458 6 °N)

      孟家庄村位于太行山山区,户籍人口共350户867人,常住人口270户600余人;少年儿童占常住人口约20%,中青年占50%,老年占30%。经济收入为农业(玉米、小麦、大棚、果树)、打工、小生意为主,人均收入约6 000元,村里有卫生院1个,附近有小学一座,只有1、2年级。

      该村房屋结构类型主要为砖混结构(砖木结构房屋数量仅几户)、石木结构(图46),占比分别为70%、30%。其中砖混结构中现浇顶房屋占60%,预制板屋顶房屋占10%,且均无构造措施。1980年之后建的房屋占比约为80%,砖混房屋近来修建的大部分为现浇顶。路况优良。

      图  4  砖混结构

      Figure 4.  Brick-concrete structure

      图  5  砖木结构

      Figure 5.  Brick-wood structure

      图  6  石木结构及内部屋顶

      Figure 6.  Stone-wood structure and internal roof

      调研点②赵家庄乡赵庄村(114.209 4 °E,37.399 9 °N)

      赵庄村位于太行山山区,户籍人口共380户1 445人,常住人口1 066余人;少年儿童占常住人口约40%,中青年占45%,老年占15%。经济收入为农业(玉米、小麦、果树)、打工、小生意为主,人均收入约5 000元,村里有卫生院、卫生室,医护人员约有7人,有小学一所(含1~6年级),幼儿园一所。

      该村房屋结构类型主要为砖混结构、石木结构(图78),占比分别为90%、10%,其中砖混结构中现浇顶房屋占70%,预制板屋顶房屋占20%,且均无构造措施。1980年之后建的房屋占比约为90%,砖混房屋近来修建的大部分为现浇顶。路况一般。

      图  7  砖混结构及内部屋顶

      Figure 7.  Brick-concrete structure and internal roof

      图  8  石木结构

      Figure 8.  Stone-wood structure

      调研点③西竖镇南中皋村(114.413 2 °E,37.420 7 °N)

      南中皋村位于太行山山区,户籍人口共112户620人,常住人口90户500余人;少年儿童占常住人口约40%,中青年占45%,老年占15%。经济收入为农业、打工、小生意为主,人均收入约5 000元,村里有卫生室,无学校。

      该村房屋结构类型主要为砖混结构、石木结构(图910),占比分别为70%、30%。其中,砖混结构中现浇顶房屋占50%,预制板屋顶房屋占20%,均无构造措施。1980年之后建的房屋占比约为80%,村内房屋有圈梁构造柱的房子较少,砖混房屋近年来修建的大部分为现浇顶。路况一般。

      图  9  砖木结构及内部屋顶

      Figure 9.  Brick-wood structure and internal roof

      图  10  砖混结构及内部屋顶

      Figure 10.  Brick-concrete structure and internal roof

      调研点④西竖镇水峪村(114.348 3 °E,37.503 9 °N)

      水峪村位于太行山山区,户籍人口共286户771人,常住人口170户571人;少年儿童占常住人口约12%,中青年占72%,老年占16%。经济收入主要为农业、打工,人均收入约5 000元,村里有卫生室,无学校。

      该村房屋结构类型主要为砖混结构、砖木结构(图1112),占比分别为40%、60%。1980年之后建的房屋占大多数,村内房屋有顶圈梁和构造柱的房子较少,砖混房屋大多数有底圈梁,近年来修建的大部分为现浇顶。路况较差。

      图  11  砖混结构预制板顶

      Figure 11.  Prefabricated slab roof of brick-concrete structure

      图  12  砖木结构

      Figure 12.  Brick-wood structure

      调研点⑤东镇镇上庄头村(114.555 8 °E,37.480 8 °N)

      上庄头村位于平原区,户籍人口共380户1 200人,常住人口1 200人;少年儿童占常住人口约11%,中青年占68%,老年占21%。经济收入主要为农业、打工,人均收入约8 000元,村里有卫生室,幼儿园一所。

      该村房屋结构类型主要为砖混结构、砖木结构(图1314),占比分别为50%、50%,其中预制板屋顶房屋占比约30%,现浇顶房屋占比约20%(部分只换掉了屋顶砖混房屋占比约10%。1980年之后建的房屋占比约为75%,砖混房屋近来修建的大部分为现浇顶。路况一般。

      图  13  砖混结构及内部屋顶

      Figure 13.  Brick-concrete structure and internal roof

      图  14  砖木结构及内部屋顶

      Figure 14.  Brick-wood structure and internal roof

      调研点⑥东镇镇吕家镇村(114.603 1 °E,37.442 8 °N )

      吕家镇村位平原区,户籍人口共757户2 379人,常住人口606户2 404人;少年儿童占常住人口约21%,中青年占67%,老年占12%。经济收入以农业、打工为主,人均收入约4 300元,村里有卫生室,无学校。

      该村房屋结构类型主要为砖混结构、砖木结构(图1516),占比分别为80%、20%。其中,砖混结构中现浇顶房屋占75%以上,预制板屋顶房屋占比小于5%。1980年之后建的房屋占绝大多数,村内现浇屋顶房屋多数有构造柱。路况一般。

      图  15  砖混结构

      Figure 15.  Brick-concrete structure

      图  16  砖木结构及内部屋顶

      Figure 16.  Brick-wood structure and internal roof

    • 1)交通通达性

      临城县境内有太行山高速纵贯南北,东侧紧邻京港澳高速,国道234线与省道242线、327线在境内交汇。

      结合该县道路交通情况综合分析,西部山区居民点交通通达性一般,远离交通主干道的居民点道路通达性较差,不利于大型机械施工作业。西部山区地质灾害隐患点较多,当发生破坏性地震后,道路存在破坏中断的可能性。

      2)建筑分布情况

      建筑结构类型主要有石木结构、砖木结构、砖混结构预制板顶、砖混结构现浇顶设防和不设防。其中,石木结构建筑抗震能力较差,主要分布在西部山区。当发生有感地震时,可能会有极个别老旧土石木结构房屋出现轻微破坏、墙体细微裂缝、屋顶与墙面连接处裂缝,不排除屋顶烟囱倒毁、墙体外立面附着物掉落砸伤人的极个别现象。破坏性地震发生后,石木结构建筑毁坏的可能性较大,结合人口调查数据显示伤亡者多为老人和儿童,因此西部山区应为重点救援区域。为保障救援通道畅通,对震区Ⅵ、Ⅶ度区采取交通管制措施,并给抢险救灾队伍发放特别通行证,限制非紧急人员进入,确保救援物资和队伍能尽快进入灾区。该区县范围内有水库分布,存在发生严重次生灾害的可能,建议立即派出人员逐一核查,及时上报并组织抢险事宜。

    • 1)震后,组织灾区当地专业救援队伍、武警、消防、驻军、民兵、志愿者立即开展救援工作;极端情况下当地基层组织即时开展自救互救工作,政府制定相应应急预案,如遇突发极端情况由于交通阻塞,基层组织首要工作为利用当地现有储备物资开展灾民安置;协调灾区外的救援力量,选择适当的行进道路;若西部山区道路受损,则必须考虑空运。

      2)临城县西部山区居民地呈分散疏松式分布,人口较为分散、相距较远,极灾区灾情侦察工作最好以无人机侦察为主;加快航空救援力量的申请和派遣程序,快速建立疏通直升机到灾区现场的空中航道。

      3)山区手机信号弱,震后多伴随降雨天气,应考虑启用多种应急通信设备,为应急指挥协调部署提供保障,努力恢复公共通信网络。

      4)在开展应急处置工作时,应统筹考虑次生地质灾害给抢险救援、抢修保通、灾民紧急安置、应急物资调配等带来的问题。

      迅速调查灾区内滑坡、泥石流、崩塌、堰塞湖等相关次生灾害源,配合地方政府采取应对措施,及时向外部发布次生灾害情况和应对措施(图17)。

      图  17  辅助决策图

      Figure 17.  Assisted Decision-making Diagram

    • 防灾减灾事关人民生命财产安全,坚持以防为主、防灾抗灾救灾相结合,全民提升综合防灾能力,为保护人民的生命财产安全提供有力保障。

      将地形、人口、经济、交通等基础数据与预评估实地调研数据深度融合,对数据相关属性信息进行精细化处理,综合分析各类数据的空间、地域等特点,实现信息整合。按照一县一图集、一县一对策的应急工作机制,结合地震应急专题图件的可视化优势,将整合信息与专题图件相匹配,从而建立具有地域特点的综合性应急处置决策建议。

参考文献 (9)

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