地震灾害在众多自然灾害中占有很大比重,近些年中国大陆地震活动显著,地震频度高、强度大且分布广泛,造成了巨大的灾害损失。面对严峻复杂的震情形势,开展历史地震资料整理、地震灾害特点总结以及阶段性的震害数据分析,对未来地震灾情快速评估和人员伤亡趋势判断等研究有重要意义(南燕云等,2021)。
本文系统地描述了2023年中国大陆地震分布及灾情信息,在收集整理2004—2023年中国大陆历史地震资料的基础上,对比分析20年来主要震害情况和震情趋势,总结归纳地震灾害特点,探讨地震造成人员伤亡的主要原因,探索未来防震减灾的工作重点。
1 2023年中国大陆地震目录及分布概况2023年中国共发生5.0级(含)以上地震18次(中国大陆发生11次,中国台湾及附近海域发生3次,其他海域发生4次),其中5.0~5.9级地震14次,6.0~6.9级地震4次,最大地震为2023年9月18日东海海域发生的6.4级地震。
2023年中国大陆发生的11次5.0级(含)以上地震,包含2次6.0级以上地震,分别为1月30日新疆沙雅6.1级和12月18日甘肃积石山6.2级地震。在这11次地震中,新疆维吾尔自治区发生4次,甘肃省发生3次,云南省发生2次,四川省和山东省各发生1次,最大地震为甘肃积石山6.2级地震(表 1)。
总体来说,2023年中国大陆地区5.0级以上地震发震频次相对偏低,低于1900年以来年均20次的平均水平,但大陆东部地区及附近海域地震活动有所增强。地震造成的灾害损失主要集中在12月18日甘肃积石山6.2级地震,共造成151人死亡,2023年度地震致死人数均源于此次地震。
2 2023年中国大陆地震灾害情况2023年,中国大陆地区共发生主要地震灾害事件6次(表 2),造成151人死亡,1020人受伤,直接经济损失约107.28亿元。其中,人员伤亡和灾害损失最严重的地震是12月18日甘肃积石山6.2级地震,造成151人死亡,983人受伤,直接经济损失约101.06亿元,受伤人数占全年地震受伤总人数的96.4%,直接经济损失占全年地震总经济损失的94.7%。参考2023年全国各种自然灾害损失,因灾死亡失踪691人,其中地震死亡占比21.9%。中国大陆5.0级(含)以上地震和成灾地震(含4.8级地震)分布见 图 1,图中将造成人员死亡、人员受伤以及直接经济损失的地震进行了重点标注。
(1) 全年地震灾害损失较重。中国大陆地震共造成151人死亡,1020人受伤,直接经济损失超过100亿元。地震灾害程度与往年相比较重,死亡人数和受伤人数分别较去年增加23.8%和98.8%(段乙好等,2023)。
(2) 地震灾害损失集中,甘肃、青海受灾严重。2023年共发生6次主要地震灾害事件,低于2000年以来每年12次的平均水平(文鑫涛等,2021)。全年地震灾害损失集中在甘肃积石山6.2级地震,此次地震死亡人数、受伤人数和直接经济损失分别占全年地震灾害总损失的100%、96.4%和94.7%。
(3) 全年灾害地震发生区域与上年相比差异明显。2023年度地震成灾事件涉及新疆、西藏、云南、山东、甘肃等省份,除云南省外,其他省份在上年均无成灾地震发生,且2023年8月6日山东平原5.5级地震为山东省自1983年11月7日山东菏泽6.0级地震之后,近40年来山东境内发生的最大地震。甘肃积石山6.2级地震也是自新中国成立以来,甘肃省造成人员死亡最严重的地震。
(4) 房屋损坏和避险不当是人员受伤的主要原因。甘肃积石山6.2级地震灾区民居以土木、砖木和未设防砖混结构为主,典型震害主要表现为老旧土木、砖木结构房屋倒塌、墙体及屋顶严重损坏,设防砖混结构及框架结构房屋破坏相对较轻。根据云南保山5.2级、山东平原5.5级地震人员受伤信息及现场调查结果,震区震害以房屋、院墙破坏为主。其中,云南保山灾区房屋修建年代较早,老旧房屋占比高;山东平原震区为农村,房屋结构较为单一,以砖(土)木结构为主,两地区房屋抗震能力较差,不满足现行抗震设防要求。此外,山东地震发生在我国东部地区,历史地震发生次数较少,震区居民群众的应急宣传引导、防震减灾意识和避险逃生技能等相对薄弱。
(5) 地震引发的地质灾害显著。根据甘肃积石山6.2级地震人员伤亡信息及现场调查结果,青海省灾区死亡34人。其中,中川乡20人因地震引发的地质灾害被掩埋,现场采用机载LiDAR开展物源区体积测量工作,经测算该区域体积约190万立方米,加之滑坡下游流动过程中的舌铲作用,导致大量淤泥冲入村庄,造成人员伤亡,给救援工作带来巨大困难。
总体上,2023年度中国大陆地区发生的6次成灾地震中,5次位于西部(105°E以西),1次位于东部(山东省),西部和东部造成的经济损失占比分别为97.79%和2.21%,东西部差异明显。这符合地震西多东少、分布不均匀的历史特点。此外,由于东部地震房屋建筑质量总体高于西部地区,且地形平缓,不易发生地震次生地质灾害,因此地震次生地质灾害造成的人员伤亡数量少于西部地区。房屋损坏及避险不当为地震主要致灾因素。
4 2023年中国大陆主要地震事件及灾害特点 4.1 甘肃积石山6.2级地震12月18日23时59分,甘肃省临夏回族自治州积石山保安族东乡族撒拉族自治县发生6.2级地震,震源深度10km。地震共造成151人死亡,983人受伤,直接经济损失101.06亿元。其中,甘肃省死亡117人,受伤785人,青海省死亡34人,受伤198人。造成直接经济损失方面,极重度区77.95亿元,重度区14.6亿元,轻度区8.5亿元。地震最高烈度为Ⅷ度(8度),Ⅵ度(6度)区及以上面积约8364km2,其中甘肃省5232km2,青海省3132km2。地震共涉及甘肃省3个市(州)9个县(市、区)88个乡镇(街道)以及太子山天然林保护区、盖新坪林场,涉及青海省2个市(州)4个县(市)30个乡镇(甘肃省地震局等,2023)①。本次地震灾害特点为:
① 甘肃省地震局,青海省地震局. 2023. 2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震灾害直接经济损失评估报告.
(1) 地震震级较大、灾害波及范围较广且破坏较大(图 2(a))。震区民居以土木、砖木和未设防砖混结构为主。土木结构房屋约占灾区房屋总面积的24%;砖木结构房屋约占灾区房屋总面积的38%,出现墙体原有裂缝扩大和房屋附属设施局部破坏;砖混结构建筑物约占灾区房屋总面积的24%,主要集中在乡镇政府所在地和新农村建设,抗震性能良好,少量出现墙角细微裂缝。此外,震区多层钢筋混凝土框架结构主要是市、县、乡(镇)政府办公楼、学校和卫生院等公用建筑,约占灾区房屋总面积的14%,少数框架梁与墙体连接处出现轻微裂缝,大多数完好无损。震区桥梁、通讯、道路、供水、供电等基础设施受损或中断,局部地区受场地影响,加剧了震害。
注:图片源自甘肃积石山6.2级地震现场调查工作组。 |
(2) 地震灾区次生灾害造成了重大人员伤亡和财产损失。青海省海东市民和县中川乡金田村地震次生地质灾害影响区域南北长约3km,宽约1km,面积约37万m2(图 2(b))。地质灾害导致输电塔倒塌、农田淹没、房屋损毁、水渠淹没。金田村房屋受损严重,部分房屋被淤泥冲毁,导致有村民被困,现场淤泥量过大且非常松软,为人工清淤搜救造成了巨大的困难。
(3) 生命线工程未出现较大破坏。局部地段发生崩塌、滑坡和泥流等地震地质灾害,造成生命线工程(变电站、输电线路、高速公路桥梁、隧道口等)的破坏甚至阻断。
4.2 山东平原5.5级地震8月6日2时33分,山东德州市平原县发生5.5级地震,震源深度10km。地震造成28人受伤,部分房屋倒塌或不同程度受损,局地通讯光缆、城乡燃气管道和电表箱等基础设施受损,直接经济损失约2.37亿元。地震最高烈度为Ⅶ度(7度),Ⅵ度(6度)区及以上面积约224km2(山东省地震局,2023)②。
② 山东省地震局. 2023. 2023年8月6日山东平原5.5级地震灾害直接经济损失评估报告.
本次地震灾害特点为:①震区震害以房屋、院墙破坏为主(图 3(a)、(b))。农村房屋结构较为单一,以砖(土)木结构为主,此类房屋抗震能力较差。同时,震区部分房屋建在河流阶地,地形放大效应加重了破坏,形成震害异常区。②震中附近为历史弱震区,属平原地貌,未造成明显的地震地质灾害,仅部分地区存在河道内饱和砂土液化现象。③震区内未发现交通、通讯、电力、水利等设施遭受严重破坏的情况。个别地区存在燃气管道、电线、小型桥梁受损情况。
注:图片源自山东平原5.5级地震现场调查工作组。 |
5月2日23时27分,云南保山市隆阳区发生5.2级地震,震源深度10km。地震造成9人受伤,直接经济损失约2.31亿元。地震最高烈度为Ⅵ度(6度),Ⅵ度(6度)区总面积约600km2(云南省地震局,2023a)③。
③ 云南省地震局. 2023a. 2023年5月2日隆阳5.2级地震灾害直接经济损失评估报告.
本次地震灾害特点为:①发震地区部分房屋修建年代较早,已不满足现行抗震设防要求,具体表现为无钢筋混凝土构造柱、圈梁等(图 4(a))。个别房屋未按规范施工,存在钢筋保护层厚度不足,框架结构柱角未加密箍筋等问题。②震区地形起伏,地貌复杂,易发生次生地质灾害(图 4(b))。
注:图片源自云南隆阳5.2级地震现场调查工作组。 |
12月2日1时36分,云南省德宏傣族景颇族自治州芒市发生5.0级地震,震源深度10km。地震最高烈度为Ⅵ度(6度),Ⅵ度(6度)区面积约334km2,造成直接经济损失约4868万元。主要涉及云南省德宏州芒市西山乡、遮放镇、五岔路乡以及陇川县勐约乡、王子树乡、景罕镇、城子镇,共2个市(县)7个乡镇(云南省地震局,2023b)④。
④ 云南省地震局. 2023b. 2023年12月2日云南芒市5.0级地震灾害直接经济损失评估报告.
本次地震灾害特点为:①地震灾害损失总体偏轻,无人员伤亡和房屋倒塌。震区房屋多为新建或加固改造过的砖木或砖混结构,且大部分砖混结构围护墙体设置圈梁、构造柱,遭受破坏的房屋多为空心砖生活辅助用房。②芒市、陇川县地形起伏,地貌复杂,地质灾害多发,震后新增了多处地质灾害隐患点。
4.5 新疆沙雅6.1级地震1月30日7时49分,新疆阿克苏地区沙雅县发生6.1级地震,震源深度50km。地震最高烈度为Ⅵ度(6度),Ⅵ度(6度)区总面积约13252km2,造成直接经济损失389.93万元(新疆维吾尔自治区地震局,2023)⑤。
⑤ 新疆维吾尔自治区地震局. 2023. 2023年1月30日新疆沙雅6.1级地震灾害直接经济损失评估报告.
本次地震灾害特点为:①地震震级相对较大、震源深度较深、有感范围广,但由于震中位于沙漠地带,震区人口稀疏,因此未造成人员伤亡。②震区农村安居工程覆盖率较高,抗震性能良好,未出现明显的破坏。仅有少量自建砖木结构房屋出现原有裂缝加宽、窗角或门洞斜向裂缝轻微破坏。此外,震区采油钻井平台基本完好,生产未受到影响;交通、电力、水利和通讯等基础设施均未遭受破坏。
5 近20年中国大陆主要震害情况2004—2023年,中国大陆地区共发生5.0级(含)以上地震437次。因地震造成的灾害事件212次(含5.0级以下),共造成91378人死亡(含18330人失踪),41.61万人受伤,参照2023年可比价格计算直接经济损失,累计损失可达28304亿元人民币(陈通等,2016),约占20年全国自然灾害总经济损失(148641亿元)的19%(中华人民共和国民政部,2023)。在全部成灾地震中,5.0级以下地震42次,占比19.8%;5.0~5.9级地震117次,占比55.2%;6.0~6.9级地震46次,占比21.7%;7.0级以上地震7次,虽仅占比3.3%,但死亡失踪人数和受伤人数分别占98.9%和96.2%,震级越大释放的能量越大,灾害损失也难以估计(林向洋等,2020a、2020b)。
2008年中国大陆地震灾情数据受到四川汶川8.0级地震的影响,这次地震死亡失踪人数、受伤人数和直接经济损失数值达到最高,分别占近20年来总和的95.4%、90.1%和78.3%,致使2008年各项灾情数值与其他年份相比至少高一个数量级。本文在统计近20年中国大陆灾害性地震年频度及灾情信息时去除了汶川地震数据(图 5),以免与其他年份的数值拉开差距,可更直观地对比历年地震灾害情况,但整体的数据计算和震害分析包含了汶川地震数据。
近20年中国大陆地震平均每年造成4569人死亡,20806人受伤,直接经济损失约1415.2亿元(参照2023年可比价格)。从频度变化上看,近20年发生灾害性地震平均次数约为10.6次,有11年的数值高于平均值(图 5(a))。其中,2008年和2016年发生的灾害性地震最多,有17次;最低值在2007年,仅有3次成灾地震发生。此外,整体的灾害性地震活动频度较为平均,仅在2007、2017和2020年的部分月份有短暂的平静期。且从2020年开始,图中柱状线段较为稀疏,表明近几年发生的灾害性地震相对较少,相关数据也警示技术人员应加强地震监测、预报和预警,做好地震防范应对准备工作,有效降低地震灾害影响。
从灾害规模来看,2008年、2010年、2013年和2014年震害相对较重。图 5(b)、5(c)显示,除2008年外,另外三个年份的地震死亡失踪人数、受伤人数和直接经济损失三项数据曲线峰值明显,均有较大规模地震灾害发生,分别为2010年4月14日青海玉树7.1级、2013年4月20日四川芦山7.0级和2014年8月3日云南鲁甸6.5级地震。三次地震均为特别重大地震灾害事件,死亡失踪人数分别占当年总数的99.7%、66.7%和98.9%,破坏巨大,损失惨重。同时,通过 图 5(b)能够发现2013年地震受伤人数较多,2014年死亡失踪人数较多,通过分析这两年的地震灾害数据,总结出以下两点原因,首先,2013年4月20日四川芦山7.0级地震灾区大部分房屋虽为老旧民房,承重构件破坏严重,但主体结构未倒塌,且还有部分为汶川地震恢复重建和抗震加固后的房屋,这些因素致使震级高而伤亡较轻。其次,2014年8月3日云南鲁甸6.5级地震灾区地形崎岖、地质复杂且断裂密集,雨季发生滑坡、泥石流等大量次生灾害,致使人员伤亡惨重。相关分析也表明,加强老旧房屋的抗震能力,以及地质灾害隐患点的监测巡查,对防震减灾有重要意义。与此同时,从地震造成的直接经济损失趋势线(图 5(c))能够发现,20年来随着我国社会经济发展水平的提升,地震造成的经济损失有增加的趋势。
6 结语2023年中国大陆地区未发生特别重大地震灾害事件,5.0级以上地震次数和成灾地震次数偏低,大陆东部及附近海域地震活动有所增强,共发生3次5.0级以上地震,其中包括山东省近40年来发生的最大地震(2023年8月6日山东平原5.5级地震)。全年地震灾害损失虽然低于近20年来平均水平,但与过去9年相比有所增加,地震灾害主要集中于2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震,全年151人死亡均由该地震造成。
近20年中国大陆灾害性地震活动频度较为平均,但2020年至2023年灾害性地震发生频度相对较低,应加强地震监测、预报和预警以及应急准备工作。除汶川8.0级地震外,2008、2010、2013和2014年震害较重,2013年地震受伤人数更多,2014年死亡失踪人数更多,这与房屋抗震能力及次生灾害有关。同时,2023年地震造成人员伤亡的主要原因也是由于老旧房屋损坏、人员避险不当,以及受到次生地质灾害的影响。今后防震减灾工作应推进老旧房屋的抗震能力提升,不断提高群众的抗震自救意识,加强地质灾害隐患点的监测巡查,努力减少地震灾害损失。
致谢: 感谢甘肃省地震局、青海省地震局、山东省地震局、新疆维吾尔自治区地震局和云南省地震局提供的地震现场调查评估资料。
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