地震灾害年度风险评估论文

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1地震要素情景分析

1.1情景设置要素

灾害损失由致灾因子强度、承灾体脆弱性共同决定，其在不同区域间的差异性导致灾害损失范围与程度的不同，可基于致灾因子的相关属性选择具体指标进行情景设置。结合地震灾害的具体情况，可考虑将发震时刻、震中位置、震级以及震源深度等指标作为地震情景设置的基本要素。

(1)发震时刻。地震对人的伤害，主要是建筑物倒塌和破坏造成的。地震发生时间不影响建筑物毁坏程度，因此某一时刻人在室内的概率可以表示地震发生时间对人员伤亡影响的概率。

(2)震中位置。不同震中位置附近的房屋结构不一、脆弱性不同，因此地震发生在不同位置造成的灾害损失也不尽相同，可按照震中位置划分为若干个地震情景。

(3)震级。震级是衡量地震强度的重要指标，直接影响地震灾害的损失范围与程度。按照地震部门预测的年度地震危险区内震级范围，可细化为不同震级情景。

(4)震源深度。震源深度也可以影响地震灾害损失，但目前相关研究主要针对浅源地震建立地震灾害损失模型，本文中也不再对此进行情景分析。

1.2要素生成概率

理论上，地震可能以任一震级和深度发生在任一时刻，但震中位置却会受到地质结构的影响，部分地区地震出现的概率高，部分地区地震出现的概率低，也就是说地震情景设置中各要素也存在出现概率的问题。从作者的日常业务出发，本文重点考虑震中位置的生成概率，对不同发震时刻、震级等出现概率理论上也会影响地震情景的生成，不做重点讨论。

1.2.1地震发生概率分析

从日常业务出发，初步考虑主要断裂带分布、历史地震分布以及中国地震动峰值加速度分区(2001)等3个要素作为判断年度地震危险区内各区域出现地震概率大小的主要依据。其中，从发震机理上看，断裂带分布的密集程度与地震发生概率基本成正比关系;历史地震分布大体可以反映离断裂带不同距离范围内地震的活跃程度;中国地震动峰值加速度分区(2001)展示了50年设计基准期内超越概率10%的地震加速度分布［5］，由此可以反推50年内每个点发生不同震级地震的概率，它是通过历史地震统计分析得出的地震发生概率的具体结论。理论上看，中国地震动峰值加速度分区可以最好且直观地表达地震发生概率，但实际操作中反推地震震级较为困难。经多次的日常业务实践，以断裂带分布和历史地震统计相结合，作为判断危险区内地震发生概率的依据更可操作，即区域内既有断裂带分布，又有历史地震发生，则该区域发震概率高;区域内仅有断裂带分布或仅有历史地震发生，则该区域发震概率次高;区域内既没有断裂带分布，也没有历史地震发生，则该区域发震概率低。

1.2.2震中位置布设

(1)震中位置布设方式。地震年度危险区内同样概率区域内震中位置的布设应符合均匀分布。

(2)震中布设选取的最小单元。理论上，对地震年度危险区内所有点，按照1km网格进行选点设置情景，可以较好且准确地反映地震风险，但考虑到实际的业务能力和需求，可综合考虑人口分布和断层走向等要素，选取较少的具有代表性的点位进行情景设置。经业务实践，可以地震危险区内所有县驻地为基本选取点，如果县驻地位于危险区外，则以该县损失最大为原则，确定县内震中点位;其次，在已选取震中位置分布情况下，在不同地震发生概率区域内，再均匀设置震中点位，以完成震中位置的整体布设。

2地震区域情景分析

地震区域情景分析是对某一特定区域内可能存在的地震情况的分析，例如，某一个行政区域跨越多个地震危险区，则对其开展年度风险评估的情景设置时还应考虑多个危险区的复杂情况。

2.1单个危险区地震灾害的情景设置

单个危险区地震灾害的情景设置，是某一行政区域内仅存的一个年度地震危险区发生地震时的所有可能情景的集合。如果危险区内只发生一次地震灾害，只需要考虑地震要素生成情景，但在危险区内同一地点或不同地点发生多次地震，则需要考虑地震发生次数等复杂因素。例如，2013年10月31日－11月23日，吉林前郭尔罗斯蒙古族自治县先后发生5.5级、5.0级、5.3级、5.8级、5.0级地震，2014年2月11－12日新疆于田县先后发生5.4级、7.3级、5.7级地震，造成灾区重复受灾，灾情呈现明显的“放大”效应。可见，对一个行政区域在一段时间内多次地震灾害过程开展情景设置，对分析行政区域的年度风险意义重大。然而，目前对于震群型地震发震机理的研究尚不足以支撑地震情景的设置，因此本文只提出相关需求，不做具体讨论。

2.2多个危险区地震灾害的情景设置

多个危险区地震灾害的情景设置是某一个行政区域内存在的多个地震危险区内发生多次地震时的所有可能情景的集合。例如，2014年4－10月，云南永善县、盈江县、鲁甸县和景谷县先后发生了5.0级、6.1级(之前刚发生5.6级地震，6.1级为此次盈江地震序列的最高震级)、6.5级和6.6级地震，导致云南全省地震灾害损失巨大。另外，不同地震影响区内灾害损失差异明显，8月3日鲁甸6.5级地震造成617人死亡、112人失踪;而10月7日景谷6.6级地震仅造成1人死亡。显然，面对同一行政区域内存在多个危险区、不同危险区内地震灾害损失差异较大的情况，对该行政区域的灾前准备和应急救助力量的布局十分重要，这也是地震灾害年度风险评估需要关注的重要问题。

3地震灾害年度风险评估情景表达

3.1年度风险评估方法

区域灾害风险评估是对某一区域内出现灾害损失及其概率大小的评估(风险是某一事件发生的概率和其后果的组合)，评估结果为具体的灾情指标损失值及出现的概率。地震危险性一般包括地震强度和发生的可能性两个因素，本文中地震危险性以地震部门确定的年度地震危险区(包括危险区范围、可能震级2个要素)为基础，其中，地震强度用预测的震级表达，发生的可能性用1表达，即地震部门提供的危险区内本年度会发生相应级别的地震。承灾体为地震风险评估关注的主要对象，根据灾害救助的主要需求，本文中将承灾体定义为不同区域公里网格内的居民人口和住房;承灾体脆弱性以居民住房脆弱性评估为主，采用作者所在单位多年来积累的历史地震案例中不同结构居民住房倒损率矩阵(分为倒塌、严重损坏和一般损坏3个等级)。

3.2年度风险评估结果

基于上述评估方法，地震灾害年度风险评估结果主要分为2大类(图2)。第1大类是单一情景下的年度灾害风险评估结果，即某一区域内本年度地震可能导致的房屋倒塌、严重损坏和一般损坏的数量;其中，这里所说的区域取决于评估结果的用途，可以为行政区域，如考虑到目前我国行政管理体系，为便于与灾害风险管理及社会经济数据采集单元保持一致，通常以县级行政单元作为地震灾害年度风险评估的基本区域;也可以为自然区域，如地震部门给出的年度地震危险区。区域年度灾害风险评估结果依赖于对若干参与评估的基本单元的统计汇总，评估单元可以根据所掌握的相关基础数据、评估所需数据的详细程度和完备程度，评估单元按照覆盖区域由大到小可分为地震危险区单元、县域单元、乡镇单元和公里网单元。第2大类是多个情景集合下的年度灾害风险评估结果，即某一区域内本年度地震可能导致房屋倒塌、严重损坏和一般损坏房屋数量及其出现的概率，也就是灾害风险。此类评估结果是在若干个第1大类评估结果集的基础上，根据评估单元不同(4种评估单元)、房屋倒损类型不同(3类倒损类型)和房屋倒损数量等级不同(可根据具体情况划分等级)进行统计分析，得出不同评估单元、3类房屋倒损类型及不同数量等级出现的概率。例如，××地震危险区(评估单元)2014年度发生地震灾害导致10万间以上(数量等级)房屋倒塌(倒损类型)的概率为63%;××县2014年度因地震灾害而出现1～5万间房屋倒塌的概率为41%;××乡2014年度因地震灾害而出现0.5～1万间房屋倒塌的概率为30%等。3.3年度风险评估情景的表达地震灾害年度风险评估情景的表达主要是对地震危险性、地震承灾体脆弱性、地震灾害风险等的表达。一般而言，地震危险性情景主要表达地震危险区范围及可能的震级，地震承灾体脆弱性情景主要表达承灾体与地震强度间的关系，一般用承灾体脆弱性矩阵或脆弱性曲线表达，地震灾害风险情景主要表达某一等级损失及其出现的概率，一般用一系列风险等级分布图表达。然而，与常规表达不同，地震灾害年度风险评估情景中存在区域情景，即:某一区域范围内，存在多个地震危险区，且发生地震的震级可能不同，地震导致的房屋倒损数量及其概率可能存在较大差异。针对这种情况，如果按照统一标准表达同一区域内不同地震危险区的地震灾害年度风险水平，可能会造成个别地震危险区的风险被人为“缩小”，而个别地震危险区的风险却被“放大”;如果针对不同的地震危险区采用单独的表达方式，则会出现多个地震危险区灾害风险不可比的现象，不利于区域地震灾害风险的综合防范。因此，地震灾害年度风险评估情景的表达在常规表达的基础上，要重点考虑同一区域内存在多个地震危险区的情况，评估表达既要满足地震危险区间灾害风险的横向可比，也要充分体现各个地震危险区内的自身差异。地震灾害年度风险评估的目的是为本年度区域防范灾害风险提供依据，包括区域内各级政府、社会公众、专业机构等不同利益相关者。然而，当前地震预报的不确定性、社会稳定、资源配置不平衡、经济发展等仍是影响地震重点监视防御区信息公开的风险因素，针对不同利益相关者，同一地震灾害年度风险评估结果的表达也应有所差别，包括评估结果中风险等级划分标准与具体含义、风险内容表达的专业性、风险地图制图单元的选择等。民政行业标准《自然灾害风险分级方法》(MZ/T031－2012)中针对灾害风险管理者与研究人员，将灾害风险分为极高、高、中、低等4个等级，并详细介绍了风险分级的具体步骤;地震预测预警等级划分为4级，分别赋予一级、二级、三级和四级为红色、橙色、黄色和蓝色预警等级，考虑到预警等级后可能产生的社会影响，不同预警等级所针对的对象有所区别，预警等级为一级时，对象为地震部门、县以上政府、指挥部成员、预警区公众，而预警等级为四级时，对象仅为地震部门，用于指导开展震情跟踪。

4结论与讨论

作为我国自然灾害的主要类型之一，开展地震灾害年度风险评估对于区域防灾备灾和应急管理具有重要的现实意义。当前，学术界更为重视对于地震灾害损失和长期地震灾害风险的评估，对于年度地震灾害风险评估尚未过多涉及。本文以地震部门确定的年度地震危险区为基础，重点阐述了地震基本要素、区域地震灾害特征在风险评估情景设置中的作用，同时结合地震灾害风险评估结果，提出了面向不同区域和不同服务对象的评估结果的情景表达思路，旨在为规范地震灾害年度风险评估方案、明确情景分析设置与表达的基本要素提供借鉴，同时为推动地震灾害年度风险评估的业务化提供理论支撑。地震灾害年度风险评估情景表达是对年度风险评估结果的多形式呈现，而其中对多情景地震灾害风险评估结果分级至关重要，尤其是针对不同服务对象的认知特点和需求，设计不同的灾害风险分级标准并赋予适当的名称是关键步骤。同时，随着灾害管理领域相关工作机制的不断完善和救助需求的不断提高，以民政部、国家减灾委办公室会同国家减灾委相关部委(局)等近20个部门建立的月度灾害趋势会商制度不断完善，因此，在总结年度灾害风险评估技术方法和相关成果的基础上，开展区域灾害月度风险评估已具备条件。

作者:王曦周洪建单位:民政部国家减灾中心