青海玉樹7.1級地震震害特點分析及啟示*

秦松濤，李智敏，譚明，胡偉華，侯建盛，夏玉勝

(1.青海省地震局，青海西寧810001;2.新疆維吾爾自治區地震局，新疆烏魯木齊830011;3.中國地震局，北京100036)

0 引言

2010年4月14 日07:49，青海省玉樹藏族自治州玉樹縣(96.6°E、33.2°N)發生7.1級地震，震源深度14 km。宏觀震中位于玉樹縣結古鎮隆洪達附近(96.85°E、33.06°N)。玉樹地震是青海省近20年以來破壞最為嚴重的一次地震，也是繼汶川8.0級地震后，國內發生的破壞最為嚴重的地震。

玉樹地震受災面積達26 500 km2，受災人口20萬余人。玉樹藏族自治州結古鎮、隆寶鎮、巴塘鎮房屋大面積倒塌，市政基礎設施，交通、水利、通信等設施嚴重破壞。玉樹藏族自治州州政府所在地結古鎮處在極災區，地震烈度達Ⅸ度，90%以上的房屋嚴重破壞甚至毀壞，人員傷亡也主要集中在玉樹縣結古鎮。

1 震區的地貌類型及構造背景

地貌上震區位于青藏高原腹地巴顏喀喇山南部高山區，海拔高程為3 500～5 000 m，平均海拔4 200 m。山體寬闊雄厚，其間為金沙江上游通天河及其支流所分割，河道縱直，河谷深切，切割深度達1 000 m以上，谷底一般寬200～800 m，橫剖面呈“V”字型，災區居民主要分布于河谷地區。

受災嚴重的玉樹縣結古鎮和隆寶鎮，坐落于扎曲河峽谷上，扎曲河谷屬構造峽谷，其地形地貌的形成演化主要受控于甘孜－玉樹斷裂帶活動構造作用，峽谷呈北西走向，兩岸邊坡陡峻，最大切割深度達2 000 m。谷底寬300～1 500 m，谷地河床兩側一般發育有狹窄的兩級階地，其中Ⅰ級階地相對河流高度1～3 m，屬于堆積階地，由沖積砂礫石組成;Ⅱ級階地高度10～15 m，屬基座階地，地基土呈二元結構，上覆數米厚礫石層，下伏基巖。居民主要集中在相對平緩的河谷階地區。尤其是玉樹州政府駐地的結古鎮，城區狹小、人口眾多，建筑物密集。

地質構造上災區位于青藏高原中部，屬于上拉秀印支褶皺帶構造體系，發震構造為甘孜－玉樹斷裂帶，為巴顏喀拉地塊南邊界斷裂。

甘孜－玉樹斷裂為青藏高原東部的一條大型走滑活動斷裂帶，同時也是川滇地塊的一條重要邊界斷裂，全長約500 km(圖1)，控制了一系列強烈地震的發生。根據前人的研究結果，甘孜－玉樹斷裂自東向西劃分為5段［1－4］，分別為甘孜段(65km)、馬尼干戈段(180km)、鄧柯段(90 km)、玉樹段(100 km)、當江段(100 km)。前人對該斷裂帶巴塘以西(玉樹段)的研究較少，對巴塘以東的研究較多;除玉樹段外，甘孜段水平滑動速率為(3.4±0.3)mm/a，馬尼干戈段水平滑動速率為(7±0.7)mm/a，鄧柯段水平滑動速率為(7.2±1.2)mm/a，當江段水平滑動速率為(7.3±0.6)mm/a［2］。

2 震害分布

根據相關地震現場工作調查規范及災害直接經濟損失評估規范［5－6］，對玉樹州玉樹縣、稱多縣、治多縣、雜多縣的16個鄉鎮的房屋、生命線系統、水利設施、企業等破壞情況的災害調查及玉樹縣城的專項調查。完成100個調查點，54個房屋抽樣點的災害調查工作。根據受災嚴重程度，將災區劃分為極重災區、重災區、一般災區(圖2)。

圖2 玉樹7.1級地震受災區域范圍分布示意圖

3 震害特征

3.1 房屋建筑物震害

災區房屋結構形式主要為土木結構、磚木結構(包括石木結構)和混凝土多層砌體結構，另外僅有個別框架結構房屋，建筑面積在災區總面積中所占比例很小，破壞程度較輕。圖3為震區不同結構類型建筑物在不同評估區的破壞情況。

圖3 玉樹地震震區不同結構類型建筑物在不同受災區域的破壞情況

(1)土木結構建筑物震害

土木結構房屋破壞最為嚴重(圖4)。這類房屋主要集中在農村的民房，建造年代參差不齊，設計、施工很不規范，因地取材，沒有抗震設防措施，房屋延性差、抗剪抗彎強度均較低。極重災區結古鎮土木結構全部毀壞，重災區也有70%達到中等破壞程度以上。

圖4 土木結構房屋破壞嚴重

(2)磚木結構建筑物震害

磚木結構房屋，主要為片石和磚組合砌筑墻體，以木屋蓋為主要結構形式的房屋。其抗震能力較土木結構強很多，破壞相對較輕。但由于極重災區、重災區烈度超過Ⅷ度，其破壞程度還是相當大的，極重災區30%以上的毀壞，重災區也有超過10%的毀壞(圖5)。

圖5 磚木結構房屋毀壞

(3)混凝土多層砌體建筑物震害

混凝土多層砌體結構房屋即粘土磚、混凝土空心砌塊房屋。據調查，由于災區無條件自給粘土磚，而粘土空心砌塊可就地取材，成本要低很多，故其中有70%以上完全采用的混凝土空心砌塊，僅有10%左右的磚混房屋全部采用粘土磚砌筑。而建房時很少采用相應的抗震設防措施，因此破壞相當嚴重。此類結構房屋在極重災區40%以上毀壞，重災區超過30%的毀壞(圖6)。

圖6 混凝土多層砌體建筑物破壞情況

3.2 生命線工程震害

(1)交通系統震害

G214國道、S308省道多處路基沉陷，路面坍塌。玉樹縣結古鎮附近10余座大、中型橋梁不同程度破壞，主要表現為拱頂、隔板、橋墩、橋臺等產生裂縫，個別橋基下沉(圖7)，橋體錯位。涵洞蓋板、臺身、墻身等出現裂縫，嚴重者斷裂。交通設施用房也遭受不同程度破壞。

圖7 道路橋梁震害

(2)通信系統震害

青海省電信、移動、聯通3家營運公司的通信機房、通信設備、附屬設施用房、傳輸線路、光纜、基站、塔臺等遭到嚴重損壞。

(3)電力系統震害

地震造成災區多座電站嚴重損壞，其中西杭、當代、科馬、禪古寺等電站引水渠、擋水壩、護坡、發電機房及發電設備受損嚴重，部分甚至報廢。數百公里的高低壓輸電線路損毀，造成災區停電近1周。

3.3 少數民族地區特有震害

災區藏族占總人口97%，信仰藏傳佛教，居民建房時都要進行具有民族特色的彩繪裝修，供奉佛像，其成本在建房成本中占有很大的比例(圖8、圖9)。在這次地震中由于建筑物破壞嚴重，造成室內特色裝修的破壞，損失嚴重。

圖8 藏族民房供奉銅制佛像

圖9 民房室內精美彩繪

地震造成玉樹州83座寺院受損，僧舍倒塌，殿堂和宗教設施受損嚴重(圖10、圖11)。

3.4 斷層效應和場地地震效應

玉樹地震的發震斷裂為甘孜－玉樹斷裂，斷裂面傾向NE，左旋走滑為主。通過調查認為本次地震的震害分布在垂直于NW向甘孜－玉樹斷裂的方向衰減較快，而平行于其走向的方向上衰減相對較慢，這與該斷裂的展布特征是一致的。從震害分布情況看，震害較為嚴重的極災區分布于NW向甘孜－玉樹斷裂的東北側。

圖10 玉樹縣結古寺僧舍倒塌

圖11 玉樹縣結古寺佛堂損毀

根據調查，發震斷層兩側震害存在明顯差別，上盤(北盤)震害明顯較大，而下盤(南盤)震害稍輕，斷層上盤效應明顯。從災區分布范圍(圖2)看，沿斷層帶震害明顯加重。

地震斷層通過處的建筑物無堅不摧。調查發現有些村的房屋建在地震斷層上，例如結古鎮甘達村、隆寶鎮的禪古村等，基本全部毀壞，結古鎮沿地震斷層村民建的房屋和集安村一個定居點，房屋毀壞嚴重。

不同場地條件對地震的響應差別很大，地基土的種類、覆蓋層厚度、地下水的埋深對震害均有較大程度的影響［7－8］。極震區結古鎮一帶場地主要為拉曲河Ⅰ、Ⅱ級階地和山前沖洪積扇，組成該地層的礫石層及角礫狀冰水堆積物較松散，且地下水位很淺，是造成震害嚴重的重要原因。

建設場地選擇不當和地基處理不善是造成房屋破壞的一個重要原因［9－11］。許多房屋位于地震時發生滑坡、崩塌等部位，或者位于軟弱土，條狀突出的山咀，河岸和邊坡邊緣等場地上，加之地基處理失當或未作處理，容易產生地基失效，房屋震害通常很重，如玉樹州武警支隊的房屋位于拉曲河Ⅰ級階地上，一樓構造柱及地基全毀。

4 震害經驗與啟示

我國西部各省是地震多發地區，國內大多數破壞性地震都發生在這一區域。國家西部大開發的政策使西部地區經濟有了很大的發展。但由于基點低、起步較晚，其科技、經濟仍然落后于東部發達地區省份，受經濟條件、教育條件的制約，老百姓的抗震設防意識較低，房屋抗震性能較差，這是造成這次地震災害損失巨大的根源所在。因此，西部地區在大力發展經濟的同時，迫切需要提高老百姓的防震、避震意識，加強房屋抗震設防能力，防止悲劇再一次重演。

(1)要切實提高建筑物抗震性能

玉樹7.1級地震震害表明，災區房屋(主要是居民自建房屋)的抗震能力明顯不足，災后重建期間要切實加強各類房屋的抗震設防要求的管理［10－12］。一是要提高房屋的抗震設防水平;二是加強房屋的抗震設計和施工監理，保證房屋嚴格按照建筑施工設計要求和抗震設計要求建設;三是建議不修建“土木房屋”和“石片房”等不具抗震能力的房屋。

(2)加強建筑場地選擇及地基處理

從玉樹地震災害現象看出，地震斷層及場地地基的影響非常明顯，為了提高抗震能力，對群居及散居點在建房前均應對諸如地質、地形地貌、土質條件、地下水埋深，以及地震時可能引發次生災害的場地環境等進行嚴格的全面科學考察［13－15］。選取對抗震有利、生活方便、交通便利、便于習作的場區或場點，盡量避開危險區或不利區。依山而建的房屋，山梁上的房屋或半挖半填地基上的房屋，其震害較重，一定要做好地基處理工作。

(3)提高各類基礎設施的抗震設防水平

玉樹地震發生后，生命線系統破壞嚴重且范圍較廣，震后5 d后重災區結古鎮供水、供電系統仍未能恢復正常功能，很多偏遠災區通訊困難。災后重建需考慮加強各類生命線工程抗震施工和維修管理，提高各類生命線工程的抗震能力，考慮多級電網和供水體系的規劃和建設。

(4)切實加強防震減災宣傳教育工作

玉樹地震災區民眾防震減災意識薄弱，應結合當地實際，特別是多民族文化傳統，通過正規和非正規教育兩個途徑，以多種形式，加強該地區的防震減災知識的宣傳教育普及工作，切實提高當地民眾和社會的防震減災的主觀能動性和應對地震災害的能力［16－17］。對已有的災后重建經驗及時進行宣傳、推廣和普及。

(5)緊密結合當地優勢資源，搞好災后恢復重建工作

近年來，在黨和政府的堅強領導下，在社會各界的積極努力下，許多地震災區經過恢復重建，促進了社會經濟發展。1996年2月3日云南麗江發生7.0級地震，麗江城變成了一片廢墟。災后恢復重建，麗江以建設旅游文化名市為目標，進行深度開發，使麗江以旅游為先導的特色經濟在重建3年中獲得了快速發展，1998年麗江國民生產總值比震前增長了37.02%，地方財政收入比震前翻了近一番。玉樹地區是長江、黃河、瀾滄江的發源地，更是以古老的格薩爾文化聞名海內外，藏族同胞樸實好客，三江源景色綺麗，原始的生態，純凈的高原，是很多人魂牽夢繞的天堂。建議借鑒麗江恢復重建模式，以建設高原生態旅游城市為目標，推動玉樹災后恢復重建和社會經濟長期持續發展，通過震后恢復重建，使美麗的玉樹藏族自治州社會經濟進入嶄新的發展階段［18］。

(6)抗震救災經驗

本次地震發生在玉樹藏族自治州，該地區藏族居民占總人口的97%以上，也是欠發達地區，漢語普及率尚低，平均海拔超過4 200 m，且震后交通要道通暢率受到嚴重影響，等等多方面因素，給抗震救災工作帶來了極大的考驗。高原高寒、缺氧、寒冷的氣候并非所有人都能承受，因此在考慮進入災區前，需要更多地考慮個人對相應環境的適應能力，如此會使抗震救災工作更加高效的進行。

由于玉樹州除開城鎮居民相對集中，牧民居住非常分散，許多牧業點往往只有兩到三戶，甚至一戶，而各牧業點之間常相聚數公里甚至數十公里，政府下發及各地捐贈的物資要逐一發到災民手中非常困難。本次救災物資發放過程中，大量采用了由當地政府、軍隊等相關部門統一接收，再分頭發放的方式，大大提高了救災物資發放的效率，更大程度地保證了受災居民能夠取得必須的生活物資，順利渡過難關。這一點在應對范圍廣、居民分散程度高的災害發生時值得借鑒。

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