高　娜，聶高眾

(中國地震局地質(zhì)研究所，北京 100029)

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地震應(yīng)急救災(zāi)效能研究*

高娜，聶高眾

(中國地震局地質(zhì)研究所，北京 100029)

摘要:地震應(yīng)急救災(zāi)效能是不同救援隊震后救災(zāi)效果的最直接反映，救援隊伍到達(dá)災(zāi)區(qū)的時間長短是影響救災(zāi)效能的最直接因素。該文首先分析了地震救援中被埋壓人員的存活率問題,并將震后的救援力量分為三組:當(dāng)?shù)孛癖娮跃然ゾ饶芰?，?dāng)?shù)丶盀?zāi)區(qū)周邊的軍隊、武警、消防官兵的救援能力和地震專業(yè)救援隊的救援能力，探討了這三組救援隊在地震救援過程中的救災(zāi)效能,及地震災(zāi)區(qū)的氣溫對救災(zāi)效能的影響。

關(guān)鍵詞:地震應(yīng)急；救災(zāi)效能；救活率；地震災(zāi)區(qū)； 氣溫

應(yīng)急救援能力是減輕地震災(zāi)害的重要組成部分，較高的應(yīng)急救援能力能夠有效地減輕地震災(zāi)害的損失，保證區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展；相反則會擴大災(zāi)害影響，增加災(zāi)害損失。地震發(fā)生后，具有同等救援能力的救援隊伍因其到達(dá)災(zāi)區(qū)的時間長短而影響了其救災(zāi)效能,救援力量和救災(zāi)物資到達(dá)災(zāi)區(qū)的時間越短，其在地震救援中所發(fā)揮的救災(zāi)效能越高，災(zāi)區(qū)的無序狀態(tài)可以盡快得到恢復(fù)[1]。1976年唐山7.8級地震后解放軍部隊共救出16 429人，其中駐唐山部隊盡管人數(shù)僅占部隊總兵力的33%，但因能立即出動實施搶救，救出群眾占部隊總搶救人數(shù)的90%,外圍地區(qū)的人民解放軍數(shù)萬人的救災(zāi)部隊日夜兼程開赴唐山地震災(zāi)區(qū)，因到達(dá)時間相對較晚(外援部隊在地震后2～3 d內(nèi)陸續(xù)到達(dá)災(zāi)區(qū))，救出人數(shù)僅占唐山市區(qū)全部救出人數(shù)的0.33%[2-3]。因此，地震發(fā)生后，救援隊伍若能及時開展救援工作，則救災(zāi)效能高，若救援隊伍到達(dá)災(zāi)區(qū)時間較晚，則救災(zāi)效能非常低。

目前，國內(nèi)外已開展了不少與地震應(yīng)急救援相關(guān)的研究工作。其中在地震應(yīng)急救援能力研究方面，Cutter 等提出了災(zāi)害應(yīng)急救援能力的理論框架模型[4]，Syed Ainuddin 等在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上針對地震災(zāi)害從4個方面即社會保障、經(jīng)濟條件、建筑設(shè)施、減災(zāi)制度提出了影響地震應(yīng)急救援的框架模型[5]。高娜等結(jié)合城市空間相互作用的研究理論，建立了地震應(yīng)急救援輻射模型，并以蘆山7.0級地震為例，計算了蘆山縣與四川省其它地級市之間的時間距離及各市對蘆山的輻射能力[6]。在地震應(yīng)急救災(zāi)過程研究方面，韓煒從救援行動的概念和響應(yīng)過程出發(fā)，分析了影響地震救援行動的方面和因素，以及它們對救援行動不同階段可能產(chǎn)生的影響[7]；龔宇分析了蘆山7.0級地震四川省抗震救災(zāi)指揮部的抗震救災(zāi)工作進程，將抗震救災(zāi)工作劃分為應(yīng)急啟動、緊急處置、后續(xù)處置和恢復(fù)重建等四個階段，給出了抗震救災(zāi)各階段的工作重點[8]。許建華等分析了甘肅岷縣漳縣6.6 級地震應(yīng)急響應(yīng)措施及特點，深刻剖析了地震應(yīng)急救援“甘肅模式”[9]。在地震應(yīng)急處置方面，劉鵬飛從管理層角度論述了地震發(fā)生時，如何迅速、有序、高效地形成應(yīng)急救援能力[10]；毛治函研究和探討了如何提高重特大地震災(zāi)害的應(yīng)急救援工作，提出了加強跨區(qū)域救援的思路與方法[11]；張俊等分析了地方政府在地震應(yīng)急處置中的關(guān)鍵要素，提出信息及時、科學(xué)應(yīng)對、以人為本三條應(yīng)急處置原則[12]；張瑋晶從戰(zhàn)略的角度出發(fā)，針對特大地震災(zāi)害提出了科學(xué)有效的地震救援理念與模式[13]。在地震應(yīng)急救災(zāi)效率研究方面，周阿穎等從地震報告死亡人數(shù)與震后時間關(guān)系的角度定義了救災(zāi)效率，采用多元素分析法，探討了地震救災(zāi)效率與死亡人數(shù)、地震震級、烈度、人均GDP、人口密度以及最大救災(zāi)效率發(fā)生的時刻等之間的關(guān)系[14]；李亦綱從救援對象的確定、救援隊伍的需求和救援力量的調(diào)配三個方面，較為全面地討論了地震災(zāi)區(qū)如何根據(jù)災(zāi)害情況和救援資源的分布，科學(xué)合理地開展救援力量的優(yōu)化調(diào)配，以達(dá)到快速營救受困人員的目的[15]。在救援標(biāo)準(zhǔn)方面，陳虹等在充分調(diào)研國內(nèi)應(yīng)急救援標(biāo)準(zhǔn)體系相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，分別從地震應(yīng)急救援準(zhǔn)備、應(yīng)急救援響應(yīng)和應(yīng)急救援恢復(fù)3個方面對中國和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，美國、英國、德國等標(biāo)準(zhǔn)研究機構(gòu)及協(xié)會頒布的近200項突發(fā)事件應(yīng)急救援標(biāo)準(zhǔn)進行歸納和研究，提出中國地震應(yīng)急救援標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建原則、地震應(yīng)急救援標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)和急需編制的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)[16]。

綜上所述，學(xué)術(shù)界在地震應(yīng)急救援能力、救災(zāi)過程、應(yīng)急處置、救援效率、救災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)等方面的研究取得了一定進展，有效推動了地震應(yīng)急救援工作的發(fā)展。但如何定量描述救援隊伍的救災(zāi)效能，則鮮有提及。本文在分析震后被埋壓人員存活率的基礎(chǔ)上，探討了三組救援隊的救災(zāi)效能，及地震災(zāi)區(qū)的氣溫對地震應(yīng)急救災(zāi)效能的影響。

1震后被埋壓人員的救活率

地震發(fā)生后，幸存者在廢墟中生存的時間有限，救援力量到達(dá)災(zāi)區(qū)的時間越長，幸存者生還的希望越是渺茫。據(jù)日本阪神7.3級地震統(tǒng)計，震后60%的被埋壓人員是在震后短時間內(nèi)死亡，40%的被埋壓人員等待救援[17]，汶川8.0級地震救援結(jié)果顯示有37%的埋壓人員被成功救出。時間就是生命，被埋壓人員越早被救援隊解救，他們的存活率就越高。在世界各地歷次大地震中，72 h內(nèi)的救援是最有效的救援方式，是災(zāi)害發(fā)生后的黃金救援期，不同學(xué)者曾對不同國家多次地震救援能力進行過研究，認(rèn)為各次地震都是“黃金72小時”救活率最高[18]。高建國對唐山地震應(yīng)急救援活動進行了分析總結(jié)，計算出了震后5 d的存活率，震后第1 d救出的存活率為81.6%，第2 d下降到33.7%，第3～5 d分別為36.7%、20%和7%，根據(jù)這5 d的存活率數(shù)據(jù)，高建國擬合出了唐山地震的存活率曲線[19](圖1)，存活率曲線顯示隨著時間的推移，被埋壓人員的救活率越來越低。

圖1　唐山地震存活率曲線[19]

Kuwata曾對1995年日本阪神7.3級地震中神戶市東灘區(qū)消防隊的震后救援?dāng)?shù)據(jù)進行統(tǒng)計整理，得到一個關(guān)于阪神地震中該消防隊的救活率曲線[17]：s(t)=e-0.037t，同時Kuwata 和 Takada結(jié)合當(dāng)?shù)氐南啦块T、警察和自衛(wèi)隊以及志愿者消防員的震后救援?dāng)?shù)據(jù)，對阪神地震中受災(zāi)最嚴(yán)重的地區(qū)神戶市東灘地區(qū)進行了救活率統(tǒng)計[20-21]，救活率曲線公式為：s(t)=e-0.0256t。將唐山地震和阪神地震三條救活率曲線放在一個坐標(biāo)軸下進行分析(見圖2)，圖中最上面的曲線表示唐山地震救活率擬合曲線，中間的實線代表阪神地震中消防部隊、警察和自衛(wèi)隊以及志愿者消防員的震后救活率曲線，最下面的一條曲線反映了阪神地震中消防隊的救援效率。

圖2　地震后被埋壓人員的存活率曲線[17，19-20]

從圖上看出，高建國對唐山地震救援5 d的存活率擬合曲線[19]，由于唐山地震救援被埋壓人員存活率樣本數(shù)據(jù)量少，不具備擬合的條件，因此該曲線不是很科學(xué)。曲線擬合的結(jié)果顯示：在震后0～12 h內(nèi)存活率幾乎接近100%，這與實際救援工作偏差較大。由于阪神地震后被埋壓人員的存活率數(shù)據(jù)量多，擬合的曲線比較合理。阪神地震中存活率較低的擬合曲線來自當(dāng)?shù)叵狸牭木仍Y(jié)果統(tǒng)計，該條曲線顯示地震發(fā)生72 h后，消防隊員的救活率低于10%。阪神地震中存活率較高的曲線，其統(tǒng)計數(shù)據(jù)除了來自當(dāng)?shù)氐南啦块T還包括警察和自衛(wèi)隊以及志愿者消防員，該條曲線顯示地震發(fā)生72 h后，消防部門、警察、自衛(wèi)隊以及志愿者消防員的總體救活率接近15%。說明他們對被埋壓人員的救活率高于消防隊員。該條曲線反映的是阪神地震中的綜合救援能力，同時，該條救活率曲線的統(tǒng)計結(jié)果也更接近歷次地震的救活率統(tǒng)計結(jié)果。例如1985年墨西哥城8.1級地震“黃金24 h”的救活率超過70% ，一周之后為15%左右；1980年意大利波坦察7.1級地震，“黃金24小時”的救活率超過95% ，第三天的救活率接近10%[18]。

2不同救援隊救災(zāi)效能分析

救活率是救災(zāi)效能的表現(xiàn)形式，救援隊到達(dá)災(zāi)區(qū)的時間越短，救出人員的存活率越高，救災(zāi)效能越高。地震發(fā)生后，來自各地的救援隊陸續(xù)抵達(dá)災(zāi)區(qū)，可將救援隊的救災(zāi)效能表現(xiàn)為一個隨時間變化的函數(shù)，救活率曲線直接反映了救援隊伍的救災(zāi)效能[22]，地震發(fā)生后第一時間開展救援工作的是當(dāng)?shù)鼐用瘢跃然ゾ仁钦鸷蠖虝r間內(nèi)最有效的救援方式，其次是當(dāng)?shù)氐拿癖A(yù)備役，當(dāng)?shù)丶爸苓呄馈⑽渚败婈?，最后到達(dá)災(zāi)區(qū)開展救援工作的是地震專業(yè)救援隊。不同救援隊救災(zāi)效能曲線如圖3所示。

圖3　三組救援力量救災(zāi)效能對比

自救互救在地震發(fā)生后的幾個小時內(nèi)救災(zāi)效能最高，且救出的人數(shù)最多。1966年邢臺7.2級地震時，有20余萬人被埋壓在廢墟中，震后20 min，有近6萬人從廢墟中掙脫出來，通過自救與互救，震后最初的3 h內(nèi)，被埋壓的災(zāi)民幾乎全部脫險[18]。汶川8.0級地震中，救出總?cè)藬?shù)約8.7萬人，其中自救互救約7萬人，軍隊救出約1萬人，專業(yè)救援隊救出約7 439人[23-24]；1995年日本阪神7.3級地震救援統(tǒng)計結(jié)果顯示，在3.5萬獲救人員中共有2.7萬人為近鄰救出[24]。 上述震例均表明震后短時間內(nèi)的自救互救是震后最有效，救出人數(shù)最多，救災(zāi)效能最高的救援方式。

震后，當(dāng)?shù)丶盀?zāi)區(qū)周邊的民兵預(yù)備役隊伍、軍隊，武警官兵，消防隊員等的救災(zāi)效能低于當(dāng)?shù)孛癖姷淖跃然ゾ饶芰?圖3)，汶川地震、阪神地震救援中各種軍隊救出人數(shù)約為自救互救人數(shù)的1/7和1/8，這是因為震后當(dāng)?shù)剀婈?、武警官兵，消防隊員等需要集結(jié)，他們到達(dá)現(xiàn)場開展救援工作，最快也是在震后1 h以后，2014年云南魯?shù)?.5級地震災(zāi)情發(fā)生后，陸軍第14集團軍鐵血軍旅緊急集結(jié)待命，80 min后，全旅1 100名官兵攜帶各種搶險救災(zāi)工具，迅速向地震災(zāi)區(qū)挺進；2013年四川蘆山7.0級地震發(fā)生后，震后10 min四川武警總隊一支隊200人，雅安支隊100人趕赴災(zāi)區(qū)，震后1 h 50 min 13集團軍某炮團和某團一營共2 000 人集結(jié)赴災(zāi)區(qū)，震后2 h四川省武警總隊先頭部隊到達(dá)蘆山，震后2 h 20 min四川省消防總隊先頭部隊到達(dá)蘆山，震后3.5 h成都軍區(qū)鐵拳師300余人到達(dá)蘆山縣，震后4 h左右雅安1 000 民兵預(yù)備役到達(dá)震中[25]。這些震例數(shù)據(jù)均說明當(dāng)?shù)剀婈?，武警官兵，消防隊員等一般均在震后1 h到幾個小時內(nèi)投入救援工作。震后幾小時后由于當(dāng)?shù)孛癖娙狈仍ぞ?，隨著救援難度加大，自救互救能力急劇減弱，這時，當(dāng)?shù)剀婈?、武警官兵、消防隊員等是72 h內(nèi)救援的主力軍。

圖3中顯示各種專業(yè)救援隊的救災(zāi)效能最低。因為從破壞性地震發(fā)生到外援專業(yè)地震救援隊進入現(xiàn)場救災(zāi)，有一個過程鏈。其中第1個環(huán)節(jié)為震情、災(zāi)情、救災(zāi)需求等方面信息的獲取，第2個環(huán)節(jié)為救災(zāi)決策與調(diào)度，第3個環(huán)節(jié)為救災(zāi)隊伍必要的準(zhǔn)備，第4個環(huán)節(jié)為隊伍從駐地到災(zāi)區(qū)現(xiàn)場的路途時間[3]。將前3個環(huán)節(jié)理解為隊伍的集結(jié)時間，震后中國國家救援隊的集結(jié)時間最快為2 h，因此取該值為震后前三個環(huán)節(jié)的總花費時間。第4環(huán)節(jié)為救援隊伍所在地距離災(zāi)區(qū)的時間距離。雖然專業(yè)救援隊具有電磁波生命探測儀、聲波/振動生命探測儀、光學(xué)生命探測儀等高科技設(shè)備及搜救犬，但是他們到達(dá)災(zāi)區(qū)的時間長，因此救災(zāi)效能最低。例如：四川蘆山7.0級地震發(fā)生后，國家地震災(zāi)害緊急救援隊攜帶2輛救援車輛和2萬多件工具及醫(yī)療藥品等，共30 t物資，以及12條搜救犬于震后21 h抵達(dá)四川邛崍機場[26]。2014年云南魯?shù)?.5級地震發(fā)生后，震后第2 d國家地震災(zāi)害緊急救援隊隊員到達(dá)云南昭通機場，貴州省地震救援隊震后16 h到達(dá)魯?shù)榭h城開展救援工作；2012年彝良5.7級地震后，云南省地震災(zāi)害緊急救援隊在震后9 h左右到達(dá)災(zāi)區(qū)[27]；汶川8.0級地震發(fā)生后5 h左右，四川省地震災(zāi)害緊急救援隊到達(dá)災(zāi)區(qū)，他們是第一支到達(dá)災(zāi)區(qū)的專業(yè)救援隊[27]。國家地震救援隊在震后不到2 h，全隊人員和裝備物資集結(jié)完畢，于震后8 h抵達(dá)成都太平機場，黃金“72 h”過后，他們又成功營救出10位幸存者，其中4名幸存者被壓埋長達(dá)125 h、144 h、145 h和164 h[28]，這幾次震例均說明地震災(zāi)害救援隊一般是在震后幾小時到1 d達(dá)到災(zāi)區(qū)開展救援工作。由于地震專業(yè)救援隊人數(shù)少，且他們一般在地震現(xiàn)場VIII度區(qū)以上進行深度救援，救援時間最長，但總救災(zāi)效能低。汶川8.0級地震，專業(yè)救援隊救出總?cè)藬?shù)約占自救互救救出人數(shù)的1/10。

3溫度對地震應(yīng)急救災(zāi)效能的影響

地震應(yīng)急救災(zāi)效能的影響因素很多，包括震后的環(huán)境背景、受傷等級、房屋破壞、交通網(wǎng)絡(luò)、次生災(zāi)害、救援隊的救援技術(shù)及設(shè)備等條件。本文僅從溫度的角度考慮救援隊的救災(zāi)效能。眾所周知，地震應(yīng)急救援存在一個“黃金72 h”的救援期，而這個黃金救援期是在氣候溫度特別適宜的條件下，當(dāng)氣溫高于37 ℃時，因脫水死亡的概率就會直線上升；當(dāng)溫度低于0 ℃時，廢墟下完全健康的人也有可能在24 h內(nèi)死亡[7]。在震后災(zāi)區(qū)的氣溫異常高或者異常低的情況下，黃金救援期要比72 h短，這也決定了有些地區(qū)一旦發(fā)生地震，最佳的救援時間為震后24 h。只有在氣溫為15～25 ℃，且震后不出現(xiàn)大雨和暴雨的條件下，黃金救援時間才可能達(dá)到甚至超過72 h，汶川8.0級地震、蘆山7.0級地震、魯?shù)?.5級地震都符合這樣有利的救援條件。被埋壓人員的黃金救援時間隨著氣溫的變化波動劇烈(圖4)，該曲線類似一條拋物線，在溫度20 ℃時為拋物線的頂點，隨著溫度的升高或者降低，救援的最佳時間段都隨之下降。

圖4　震后黃金救援時間與災(zāi)區(qū)氣溫的關(guān)系

據(jù)玉樹7.1級地震消防救援結(jié)果統(tǒng)計, 全部的生還者中有96%是在72 h 內(nèi)搜救生還的, 72 h 以后生還的不足4%[29]。1983年10月30日土耳其東部7.1級強烈地震，147個村莊毀于一旦，1 336人喪失生命。震后最初幾個小時的救活率為80%～90% ，“黃金24小時”后只有百分之幾，到震后第4 d幾乎沒有救活者[18]；這次土耳其7.1級地震的黃金救援時間只有24 h，因為地震發(fā)生時接近冬季，氣候陰冷潮濕，因此救活率在24 h內(nèi)極度下降。如果將震后救援的黃金期定格在“24 h”，則震后被埋壓人員的存活率在24 h內(nèi)急劇下降(圖5、表1)，震后6 h、12 h的存活率分別下降到63.1%和39.8%，相比黃金“72小時”則存活率下降的速度非常快，震后2 d以后廢墟下的災(zāi)民生存希望非常渺茫，僅為2.5%。因此，在震后氣溫異常高或者異常寒冷的情況下，震后的救援工作主要依靠災(zāi)民自救互救、當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)組建的地震救援志愿者及當(dāng)?shù)孛癖A(yù)備役、武警，消防官兵等。

表1　黃金“72小時”與“24小時”存活率比較

圖5　溫度對地震應(yīng)急救災(zāi)效能的影響

4結(jié)論

震后，救援力量開展救災(zāi)工作的時間越早，救出人員的存活率越高，救災(zāi)效能越高。救活率是救災(zāi)效能的表現(xiàn)形式，救援隊的救災(zāi)效能表現(xiàn)為一個隨時間變化的函數(shù)，救活率曲線直接反映了救援隊伍的救災(zāi)效能。地震應(yīng)急救災(zāi)效能的影響因素很多，本文僅從時間的角度分析了三組救援力量的救災(zāi)效能，研究結(jié)果表明震后救災(zāi)效能最高的方式是自救互救，但以自救互救為主的救援方式僅在震后幾小時內(nèi)發(fā)揮的效果最好；其次是以當(dāng)?shù)氐拿癖A(yù)備役，當(dāng)?shù)丶爸苓呄?、武警及軍隊為主的救援力量，他們是震后幾小時到“72小時”救援的主力軍，但他們的救災(zāi)效能低于自救互救方式。汶川地震、阪神地震救援結(jié)果表明他們所救出的人數(shù)占自救互救所救出人數(shù)的14%左右。救災(zāi)效能最低的是地震專業(yè)救援隊，主要是因為地震專業(yè)救援隊人數(shù)少，到達(dá)災(zāi)區(qū)時間長，且在災(zāi)區(qū)VIII度區(qū)以上進行深度救援，雖然他們參與救援時間長，但總體上他們的救災(zāi)效能最低，救出的人數(shù)最少。同時，震區(qū)的溫度也是影響救災(zāi)效能一個主要因素，在震后氣溫異常高或者異常寒冷的情況下，救援隊的救災(zāi)效能在震后24 h內(nèi)急劇下降，此時的救援工作主要依靠災(zāi)民自救互救、當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)組建的地震救援志愿者及當(dāng)?shù)孛癖A(yù)備役、武警，消防官兵等。

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Study on Earthquake Emergency Relief Efficiency

Gao Na and Nie Gaozhong

(InstituteofGeology,ChinaEarthquakeAdministration,Beijing100029,China)

Abstract:Earthquake emergency rescue efficiency is the most direct reflection of post earthquake relief effects of different rescue teams. Time of a rescue team arrived at the disaster area is a direct factor to affect its efficiency of disaster relief. Survival rate of buried personnel in earthquake disaster is analyzed. The earthquake rescue forces are divided into three groups: self and mutual rescue ability of local people, disaster rescue ability of the army, armed police, fire officers of the local and surrounding and rescue ability of professional seismic rescue team. Disaster relief efficiencies of the three groups in the earthquake relief and effects of temperature on relief are discussed.

Key words:earthquake emergency relief efficiency; survival rate; earthquake-stricken area; temperature

doi:10.3969/j.issn.1000-811X.2015.02.031

中圖分類號：X43

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1000-811X(2015)02-0158-04

作者簡介：高娜(1981-)，女，陜西渭南人，博士研究生，主要從事地震應(yīng)急理論研究. E-mail: uich@163.com通訊作者：聶高眾(1964-)，男，山西晉城人，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事應(yīng)急救援領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范研究、地震災(zāi)害與地震應(yīng)急研究. E-mail: niegz@ies.ac.cn

基金項目：十二五國家科技支撐計劃課題(2012BAK15B06)

收稿日期：2014-11-05修回日期2014-11-20