李志強(qiáng) 李亦綱 林均岐
地震專題
四川九寨溝7.0級(jí)地震災(zāi)害特點(diǎn)分析
李志強(qiáng)1李亦綱2林均岐3
2017年08月08日21時(shí)19分46秒,四川省北部阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣(北緯33.20度,東經(jīng)103.82度),發(fā)生7.0級(jí)地震,震源深度20千米。
據(jù)四川省政府新聞辦,截至8月13日20時(shí),地震造成25人死亡(其中24名遇難者身份已確認(rèn)),525人受傷(其中重傷42人),6人失聯(lián)(其中5名人員基本確定身份信息),19768戶176492人(含游客)受災(zāi),73671間房屋不同程度受損(其中倒塌76間),涉及阿壩州九寨溝、松潘、若爾蓋、紅原等4個(gè)縣53個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))309個(gè)村(社區(qū))。綿陽(yáng)市平武縣有11個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))不同程度受災(zāi)。截止8月13日,人員搜救工作基本結(jié)束,道路、通信、供電、供水等基本恢復(fù)。
地震的微觀震中位于九寨溝縣內(nèi)的九寨溝景區(qū)西部5千米處比芒村附近,震中東距九寨溝縣城永樂(lè)鎮(zhèn)39千米、南距四川省松潘縣66千米、東北距甘肅省舟曲縣83千米、東南距甘肅省文縣85千米、西北距四川省若爾蓋縣90千米,東偏北距甘肅省隴南市105千米,南距成都市285千米。
地震震中位于岷江斷裂和塔藏?cái)嗔迅浇航瓟嗔咽俏鲀A的全新世逆斷裂,塔藏?cái)嗔咽侨率罃嗔?,結(jié)合震源機(jī)制解塔藏?cái)嗔训目赡苄愿蟆?/p>
根據(jù)震源機(jī)制解,這次地震是北北西方向的走滑斷層。余震記錄也證明了這一點(diǎn)。
九寨溝縣總?cè)丝?.06萬(wàn)人(2015年統(tǒng)計(jì)結(jié)果),有藏、羌、回、漢等民族,其中少數(shù)民族2.47萬(wàn)人。九寨溝縣原名南坪縣,1953年單獨(dú)建縣,1998年更名為“九寨溝縣”。九寨溝,以有9個(gè)藏族村寨而得名。全縣總面積5290平方千米,下轄3鎮(zhèn)、14鄉(xiāng)。地貌類型以高山山原、高山峽谷和中山河谷為主,海撥1000-4500米,縣城1400米。氣候冬長(zhǎng)夏短,夏無(wú)酷暑,冬無(wú)嚴(yán)寒,春秋溫涼;年平均氣溫12.7℃,年平均降水量550毫米,年平均日照1600小時(shí)。
2015年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值24.39億元,城鎮(zhèn)居民人均可支配收入27773元,農(nóng)村居民人均可支配收入9145元。2010年-2015年,全縣累計(jì)接待游客2467萬(wàn)人次,實(shí)現(xiàn)旅游總收入316億元,實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)鄉(xiāng)通油路、村村通硬化路,實(shí)施退耕還林73800畝。
1978年,中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院將九寨溝劃為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。1992年12月14日,聯(lián)合國(guó)自然遺產(chǎn)委員會(huì)16屆會(huì)議通過(guò)將九寨溝列入《世界自然遺產(chǎn)名錄》。九寨溝國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局、九寨溝風(fēng)景名勝區(qū)管理局作為九寨溝的保護(hù)機(jī)構(gòu),是阿壩州人民政府直屬的正縣級(jí)事業(yè)單位,實(shí)行兩塊牌子、一套人馬統(tǒng)一管理。
九寨溝河谷地帶有成梯形分布的大小湖泊114個(gè),瀑布群17個(gè),鈣華灘流5處,泉水47眼,湍流11段,形成了中國(guó)唯一、世界罕見(jiàn)的以高山湖泊群和瀑布群以及鈣華灘流為主體的風(fēng)景名勝區(qū)。
震前8月5日游客數(shù)量37286人,8月6日38735人,8月7日34990人。
九寨溝縣抗震設(shè)防烈度為8度,基本地震加速度值為0.20g。
地震發(fā)生后,中國(guó)地震局和四川地震系統(tǒng)19家單位,派出現(xiàn)場(chǎng)工作隊(duì)員215人?,F(xiàn)場(chǎng)工作隊(duì)烈度調(diào)查共50個(gè)組次,總共315個(gè)調(diào)查點(diǎn),覆蓋四川和甘肅省8個(gè)縣市,總計(jì)行程1.2萬(wàn)千米。調(diào)查內(nèi)容:建(構(gòu))筑物、生命線工程、地質(zhì)災(zāi)害等。調(diào)查方法:現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查、無(wú)人機(jī)航飛、移動(dòng)終端實(shí)時(shí)傳輸。
8月12日,發(fā)布四川九寨溝7.0級(jí)地震烈度圖。震中位于九寨溝縣漳扎鎮(zhèn)附近,地震烈度等震線呈大致橢圓形,長(zhǎng)軸方向?yàn)楸蔽魑?。Ⅸ度區(qū)涉及四川省阿壩州九寨溝縣漳扎鎮(zhèn),面積139平方千米。
Ⅷ度區(qū)涉及四川省阿壩州九寨溝縣漳扎鎮(zhèn)、大錄鄉(xiāng)、馬家鄉(xiāng)、陵江鄉(xiāng)、黑河鄉(xiāng),面積778平方千米。
Ⅶ度區(qū)涉及四川省阿壩州九寨溝縣、若爾蓋縣、松潘縣,綿陽(yáng)市平武縣,面積3372平方千米。
Ⅵ度區(qū)涉及四川省阿壩州九寨溝縣、若爾蓋縣、紅原縣、松潘縣,綿陽(yáng)市平武縣;甘肅省隴南市文縣,甘南藏族自治州舟曲縣、迭部縣,面積14006平方千米。
九寨溝縣漳扎鎮(zhèn)附近國(guó)道滑坡
九寨溝縣漳扎鎮(zhèn)郎寨村磚木結(jié)構(gòu)民房垮塌
九寨溝縣黑河鄉(xiāng)繞蠟村土木機(jī)構(gòu)房屋嚴(yán)重破壞
九寨溝縣白河鄉(xiāng)半山村木結(jié)構(gòu)民房圍護(hù)墻垮塌
九寨溝地震房屋震害普遍偏輕,經(jīng)實(shí)地考察和調(diào)查,我們認(rèn)為主要原因有:
⑴九寨溝縣是VIII度設(shè)防,并且九寨溝縣是汶川地震的重災(zāi)區(qū),汶川地震后當(dāng)?shù)卣丛O(shè)防要求,普及農(nóng)村工匠抗震房屋建筑技術(shù),汶川地震后農(nóng)村地區(qū)的大部分房屋抗震性能達(dá)標(biāo)率很高,城鎮(zhèn)部分的房屋普遍按照VIII度設(shè)防建設(shè),汶川地震后震后恢復(fù)重建房屋和近年來(lái)新建房屋比例高,抗震性能良好,正規(guī)設(shè)計(jì)的框架、磚混結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞較輕。因此,九寨溝縣的房屋設(shè)防達(dá)標(biāo)率較高是震害偏輕的一個(gè)重要原因。
⑵ 九寨溝縣擁有世界自然遺產(chǎn)九寨溝景區(qū),旺季游客眾多,旅游人數(shù)近全縣人口一半,在冬季旅游淡季依然有日均五千以上的游客,由于較高的旅游收入,當(dāng)?shù)鼐用袷杖胼^高,同時(shí)九寨溝縣實(shí)施退耕還林、高半山村寨整體搬遷、幸福美麗家園鞏固提升工程等,與魯?shù)?、蘆山、玉樹(shù)地震災(zāi)區(qū)相比,災(zāi)區(qū)普通民居中不抗震的簡(jiǎn)易房、土木結(jié)構(gòu)比例偏低,因此,地震中破壞、倒塌房屋也偏低。
⑶ 以地震震源深度對(duì)比,魯?shù)?.5級(jí)地震震源深度12千米,玉樹(shù)7.1級(jí)震源深度14千米,蘆山7.0級(jí)震源深度13千米,九寨溝地震7.0級(jí)20千米,相對(duì)較深的震源深度,意味著更多的地震能量衰減,這也被認(rèn)為是本次地震震害較輕的原因之一。
震中附近滑坡非常發(fā)育,以震區(qū)7.0級(jí)地震,震中烈度IX度來(lái)說(shuō),與魯?shù)榈卣稹⒂駱?shù)地震、蘆山地震相比,此次地震震中區(qū)滑坡非常發(fā)育,數(shù)量和滑坡覆蓋率可以跟汶川地震的極震區(qū)相比,但是單體巨大滑坡并不是很多,極震區(qū)落石、滾石較多。
地震后,九寨溝景區(qū)火花海和諾日朗瀑布景點(diǎn)破壞嚴(yán)重,景區(qū)內(nèi)公路和木質(zhì)步道破壞點(diǎn)較多,部分區(qū)域被滑坡連片破壞。景區(qū)深處地震滑坡非常發(fā)育,對(duì)景區(qū)公路破壞十分嚴(yán)重,特別是熊貓海附近滑坡連片發(fā)育,九寨溝景區(qū)景觀總體受到了較大影響。
九寨溝景區(qū)現(xiàn)有景觀因多種原因而成,滑坡和泥石流是形成各個(gè)海子堤壩的重要原因,如五花海就是由滑坡和泥石流堰塞而成,而滑坡和泥石流的出現(xiàn)也和古地震有重要的關(guān)聯(lián)??梢哉f(shuō),多期次地震、滑坡、泥石流等是形成目前景區(qū)海子的基礎(chǔ),形成時(shí)間估計(jì)在距今20萬(wàn)年以內(nèi)。形成九寨溝景區(qū)特色的另一大元素是泉華的凝結(jié),時(shí)間估計(jì)是在距今1萬(wàn)年以內(nèi)。泉華是過(guò)飽和的碳酸鈣溶液在靜水環(huán)境中沉淀,在堤壩的阻礙下,相對(duì)平靜的環(huán)境中,泉華以接近水平的方式凝結(jié),并在不同的時(shí)間段分層凝結(jié),泉華與水中的滑坡、泥石流帶來(lái)的碎石結(jié)合形成了如今景區(qū)獨(dú)特的海子景觀。
雖然地震已經(jīng)過(guò)去了一段時(shí)間,但對(duì)九寨溝景區(qū)地震地質(zhì)災(zāi)害而言,遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束,而是在持續(xù)發(fā)展之中。主要的原因有兩個(gè):
⑴ 余震不斷,景區(qū)內(nèi)各類海子堤壩和泉華都比較松散,很容易受到地震動(dòng)影響,特別是在強(qiáng)震發(fā)生后,已經(jīng)顯著弱化了山體強(qiáng)度,再次的震動(dòng)更易破壞。實(shí)際上,諾日朗瀑布就是震后第二天才崩塌的,而不是主震直接導(dǎo)致的。
⑵ 7.0級(jí)地震在景區(qū)上游造成了大量的連片滑坡,這些滑坡產(chǎn)生了大量的松散物質(zhì)。在遇到連續(xù)較大降雨的時(shí)候,這些松散物質(zhì)極易形成大型泥石流。類似的例子有很多,如汶川地震后,銀廠溝、彭州、北川等地多次發(fā)生了連續(xù)降雨和大暴雨引發(fā)的泥石流,北川更是多次發(fā)生,其導(dǎo)致的二次破壞非常嚴(yán)重??紤]到九寨溝景區(qū)比較充沛的降水,未來(lái)的泥石流有很大可能對(duì)九寨溝景區(qū)的海子產(chǎn)生大面積的破壞。
九寨溝7.0級(jí)地震總體破壞并不嚴(yán)重,與當(dāng)?shù)豓III度的高設(shè)防和城鄉(xiāng)設(shè)防建筑的高覆蓋有關(guān),也和這次地震地表振動(dòng)略小于同級(jí)別國(guó)內(nèi)類似地震有關(guān)。九寨溝縣設(shè)防建筑的高覆蓋與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平較高、比較好的設(shè)防管理密切相關(guān),同時(shí)也與它是汶川地震恢復(fù)重建區(qū)相關(guān)。
九寨溝地震災(zāi)害再次證明提高我國(guó)建筑抗震設(shè)防能力,特別是提高農(nóng)村民居抗震設(shè)防水平能力的重要性。
九寨溝景區(qū)的景觀破壞并不嚴(yán)重,嚴(yán)重的是未來(lái)可能的泥石流災(zāi)害。
考慮九寨溝景區(qū)地震地質(zhì)災(zāi)害還在持續(xù)發(fā)展之中,提出以下建議:
⑴ 多部門協(xié)作評(píng)估景區(qū)泥石流發(fā)生的危險(xiǎn)性與風(fēng)險(xiǎn),制定泥石流應(yīng)急與預(yù)警預(yù)案。
⑵ 迅速采取措施,有效穩(wěn)定和移除這次地震滑坡產(chǎn)生的松散堆積物,從物源上減輕泥石流發(fā)生強(qiáng)度和概率。
⑶ 與氣象部門密切協(xié)作,關(guān)注暴雨等強(qiáng)降雨條件,及時(shí)做好景區(qū)滑坡與泥石流災(zāi)害預(yù)警工作及人員轉(zhuǎn)移工作。
⑷ 諾日朗瀑布和火花海的破壞已經(jīng)被廣泛宣傳,外界十分關(guān)注,工程措施也很難不留下痕跡,建議暫時(shí)不做工程處理。
⑸ 建議盡快開(kāi)展其他海子的震害檢測(cè)、加固和維護(hù)處理工作。
作者單位:1.中國(guó)地震局地質(zhì)研究所
2.中國(guó)地震應(yīng)急搜救中心
3.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所