深度解析:纵观以往6级左右地震,甘肃这次为何伤亡如此惨重?

[综合] 时间:2024-03-29 18:26:17 来源:蓝影头条 作者:知识 点击:108次

核心提要:

1. 甘肃省此次6.2级地震,震中位于积石山县城以西8公里,解析从地貌来看,纵观左右这里是往级亡青藏高原向陇西黄土高原过渡地带;从浅表地质来看,这里主要属于黄河塑造的地震沉积层;从深层地底构造来看,这里是甘肃拉脊山北缘断裂带的一部分。

2. 地震烈度同地震震级有严格的次为惨重区别,地震烈度表示地震对某一地区地表及工程建筑物影响的何伤强弱程度。中国的深度地震烈度划分为12个等级,估测此次地震造成的解析8度以上烈度区域为1500平方公里左右,局地烈度还超过了9度。纵观左右

3. 观察当地地形和环境情况发现,往级亡震中位于半山谷地带,地震又多处于沉积层上,甘肃这些场地效应都会加剧地面摇晃。次为惨重浅山谷地形还具有反射地震波的加强作用,加剧地震波破坏力。积石山当地的抗震设防标准参照烈度比此次地震震中附近烈度低,居民自建房抗震能力弱也是本次地震不利的区域因素。

作者|唐驳虎 凤凰新闻客户端荣誉主笔

据中国地震台网正式测定,2023年12月18日23时59分,甘肃省临夏州积石山县发生6.2级地震,震源深度10公里,直线距离不远的兰州、西宁有强烈震感,甚至西安、山西等地也有明显震感。

本来,大家都以为这是一次相对一般的地震。但到了早上7点,初步统计显示,地震已造成甘青两省111人遇难,其中甘肃100人、青海11人。这引发了公众的关注、哀悼和疑惑。

作为一个6级出头的地震,怎么会造成这么多伤亡?以6级地震较多的2022年为例,2022年1月8日凌晨1点45分,青海门源县6.9级地震造成10人受伤,均为避险不当所致。

2022年6月1日17时00分,四川雅安芦山县6.1级地震,共造成4人遇难、42人受伤。2022年9月5日12时52分,四川甘孜泸定县6.8级地震,造成93人遇难25人失踪。

也就是一般来说,6级出头的地震造成的伤亡不多,百人规模的伤亡往往要到近7级地震。那么这次地震究竟有何特殊之处?

这次地震震中位于北纬35.7°,东经102.8°,为积石山县城(吹麻滩镇)以西8公里,柳沟乡辖区内。距离临夏市区39公里,兰州市102公里。

环境情况

距离震中最近的居民点为北侧的刘集乡河崖村和盖新坪林场(镇级),距离均为4公里。西距甘肃青海省省界最近5公里。从地表地形来看,这里是小积石山向东北延伸的支脉山谷。

中国大地上,名为积石山者有两处,一为位于青海海东、果洛境内的阿尼玛卿山,号大积石。二则是位于甘肃临夏市积石县的达里加山,号小积石,也是甘青省界。

小 积石山封山育林,风景优美,为盖新坪林场的领地。越过山脊向西是青海海东循化县。北侧黄河冲破小积石山东流,则成为该县与青海民和县、甘肃永靖县的分界。

再往下,黄河从第一阶梯向第二阶梯跌落,切割形成刘家峡。中国第一个超百万千瓦的刘家峡水电站就修建在这里。

青藏高原边缘的造山运动,在拉脊山断裂构成北侧的西宁﹣民和盆地、南侧的循化﹣化隆盆地和东南侧的临夏盆地等。这里也是青海省东部人口稠密、经济相对发达的地区。

从地貌来看,这里是从青藏高原向陇西黄土高原过渡地带。从浅表地质来看,这里主要属于黄河塑造的沉积层;而从深层地底构造来看,这里是拉脊山北缘断裂带的一部分。

拉脊山位于青藏高原东北部边缘,是青藏高原腹地与黄土高原之间地貌梯级带的分界线。历史上沿拉脊山南、北两侧记录到过20余次5级左右中等破坏性地震。

但总体上大地震不多。这次6.2级地震,已经是该断裂带历史记录到最大的一次地震了。

美国地质调查局USGS考虑震区的局部地质构造背景、地震波的衰减特性以及土层对地震动参数的放大效应,估计了此次地震的MMI震动烈度图。

根据USGS预测的震动图分布特征,预计极震区震动烈度可能达到8度以上,可能的受灾范围(地震烈度6度以上、改进的麦加利烈度表,简称M.M.烈度表,MMI)近6000平方公里。

而中国地震局工程力学研究所强震动观测中心,则是实际收取了在距离距震中100公里范围内部署的实时强震仪记录57组、烈度仪记录181组,以地震垂直向加速度峰值为指标,给出了真实的测量数据报告。

其中距离震中13.6公里的GS.N0028 台测得烈度最大,已经达到9.5度地震烈度。距离震中最近(5.8公里)的GS.N0027台测得地震烈度计算为8.8度。

把其中地震烈度超过8度的10余个站点连线,估测此次积石山6.2级地震造成的8度以上烈度区域为1500平方公里左右。这又是一个什么样的概念呢?

回顾去年9月的泸定6.8级地震,最后测定的结果,最高烈度也是9度,9度区面积280平方公里,8度区面积505平方公里。7度区3608平方公里,6度区近1.5万平方公里。

可见,以目前仪器自动测定的结果看,2023年甘肃积石山6.2级地震的8度烈度区,面积约1500平方公里,是2022年四川泸定6.8级地震8级烈度区505平方公里的三倍。

因此,这次看似级别不大的6.2级地震,实际造成的地震烈度范围比6.8级地震还要大得多。所以才造成了百人规模遇难的不幸结果。深感悲痛,为遇难同胞哀悼!

地震烈度

从概念上讲,地震烈度同地震震级有严格的区别,不可互相混淆。震级代表地震本身的释放的地震波能量大小强弱,对于同一次地震只应有一个数值。

而地震烈度(Seismic Intensity)表示地震对某一地区地表及工程建筑物影响的强弱程度。在同一次地震中也是因地而异的,它受着当地各种自然和人为条件的影响。

一个地区的烈度,不仅与这次地震的释放能量(即震级)、震源深度、距离震中的远近有关,还与地震波传播途径中的工程地质条件和工程建筑物的特性有关。

这就是影响地震烈度的五要素:震级、震源深度、震中距离、地质结构、建筑物。前三个众所周知,后两个就相对鲜为人知。

对震级相同的地震来说,如果震源越浅,震中距越短,烈度一般就越高。所以,浅源地震破坏性大,深源地震对地表的破坏较小。这一点显而易见的距离-强度关系,想必大部分人都已经知晓了。

但是,对于浅表地址构造与震级-烈度的影响,知晓的人就少得多了。首先,地震波在覆盖土层浅的山区衰减快,而覆盖土层厚的平原地区衰减慢。

所以一般来说,险峻山区的地震扩散影响范围有限,而发生在大平原特别是冲积平原的地震,传播范围就要大得多。这在像华北平原这样的地区表现特别明显。

同样,当地的地质构造是否稳定,土壤和地质条件、地貌和地下水位等。以及震源机制对于当地的烈度高或低,都有着直接的关系。

为了在实际工作中评定烈度的高低,有必要制订一个统一的评定标准。这个规定的标准称为地震烈度表。

在世界各国使用的有几种不同的烈度表,虽然比较通行的是分12个烈度等级(日本采用7度、10度等),但各国的取值略有差异。

中国的地震烈度划分是:

1度:无感——仅仪器能记录到

2度:微有感——个别敏感的人在完全静止中有感

3度:少有感——室内少数人在静止中有感,悬挂物轻微摆动

4度:多有感——室内大多数人,室外少数人有感,悬挂物摆动,不稳器皿作响

5度:惊醒——室外大多数人有感,家畜不宁,门窗作响,墙壁表面出现裂纹

6度:惊慌——人站立不稳,家畜外逃,器皿翻落,简陋棚舍损坏,陡坎滑坡

7度:房屋损坏——房屋轻微损坏,牌坊,烟囱损坏,地表出现裂缝及喷沙冒水

8度:建筑物破坏——房屋多有损坏,少数破坏,路基塌方,地下管道破裂

9度:建筑物普遍破坏——房屋大多数破坏,少数倾倒,牌坊,烟囱等崩塌,铁轨弯曲

10度:建筑物普遍摧毁——房屋倾倒,道路毁坏,山石大量崩塌,水面大浪扑岸

11度:毁灭——房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毁,地表产生很大变化

12度:山川易景-一切建筑物普遍毁坏,地形剧烈变化,动植物毁灭

所以6度是破坏性地震的起点,8度是建筑物多有损坏,9度房屋严重破坏以至倒塌,并有地表自然环境的破坏,10度以上为毁灭性地震。

这里是对没有经过抗震设防的建筑而言。对于考虑了抗震设防的建筑就不一样,而且建筑材料的差别、施工质量的好坏使建筑物的抗震能力的表现也不同,烈度的判定也有差异。

早期的烈度表完全以地震造成的宏观后果为依据来定性划分烈度等级,采取事后宏观考察方式。由于观察者的主观因素难以统一标准,用来判断地震影响大小也是很粗略的。

后来引入了客观的测量数据和物理标准——地面加速度峰值。观测结果表明,烈度每增加一度,加速度大约增加一倍。所以6度定为0.05g,7度0.10g,8度0.20g,9度0.40g。

g就是重力加速度,也就是相当于重力的倍数。可见9度的0.40g——0.4倍自身重力是非常可怕的,天摇地晃,人和建筑被大地捏住猛烈上下摇晃、左右摇摆,站都站不稳。

随着经济的发展,现在中国地震工作者已经在全国尤其是地震断裂带地区普遍部署了大量烈度仪,可以即时测量出地震时的各种震动和地面加速度峰值,迅速定量得出表征地面运动的物理量数值。

积石山地震不利的区域因素

观察当地地形和环境情况发现,震中地带位于半山谷地带,又多处于沉积层上,这些场地效应都会放大地震振动。

在强地震动作用下,沉积土壤层具有显著的场地效应,能加剧地面摇晃。浅山谷地形还具有反射地震波的加强作用,加剧地震波破坏力。

就拿震动记录来看,虽然主震只持续了6秒,但是当地人的普遍反应是大地摇晃了近一分钟——而这在震动记录中也得到了体现。

另外,地震烈度,尤其是宏观烈度除了客观的地面加速度,还必须考虑到另一个问题——建筑物的性能,房屋和其他构筑物是否坚固耐震。

建筑的抗震设计规范要与当地可能的地震烈度相适应,建筑结构强度要与相应的地震加速度相符合,才能扛得住地震猛烈振动的考验。

像8度烈度就是增加了20%的自身重力,还要考虑到水平摇晃加速度的叠加,这更难对付。

这就是这次积石山6.2级地震不利的区域因素——震中附近1500平方公里烈度超过了8度标准(0.2g),局地烈度还超过了9度。

而在此前根据历史地震记录制定的建筑规范里,积石山当地的抗震设防标准只有7度(0.1g),少了一半。这还是经过设计院设计的正规建筑标准,当地大量自建民房连这个标准可能都达不到。

查阅可知,积石山县一直以来是甘肃的一个深度贫穷地区,一直到2020年,才刚刚退出国家贫困县。数据显示,这里年人均收入12000元,还不到全国人均收入的三分之一。

所以这里很多人住的房子抗震性能并没有那么强,在8度烈度下出现破坏倾倒,这是物理学规律决定的。但是,即便如此,也要庆幸这场必然发生的地震还是发生在2023年。

资料显示,近年来,积石山县各级政府已经把民众危房改造工作作为脱贫攻坚的重点工作之一。优先扶持“住房最危险、经济最困难”的弱势民众改造或者重建房屋。

据统计,自2009年至2015年年底,全县6年已累计完成危房改造2.85万户,政府补助12.48亿元,户均补助4.4万(人均1.15万元)。

此前,作为深度贫困县,当地大量弱势民众居住在破旧不堪、低矮潮湿、危险欲塌的“塌塌房”、土坯房里。

经过财政支付转移,当地组织采取群众联建、分户自建、邻里帮建、企业代建等方式,大面积新建改建新房。

该县高度重视农村危房改造工作,县乡村社四级严把对象审核、质量标准、资金拨付三个关口,确保危房改造公平公正落实。

在危房改造过程中,把工程质量作为生命线,盯人盯户盯工程,逐村逐户落实。对无能力建房户、有病户、残疾户通过社会帮建、统一修建等方式进行改造。

不但确保了都能建得起、能入住,而且筹措民政救助资金为他们购置了烤箱、电视机等生活用品,让这些困难民众搬出了危房、住进了新房。

当地还把危房改造与美丽乡村建设相结合,配套实施村社巷道硬化、村幼儿园、村卫生室、给排水、垃圾处理、美化亮化等项目,真正做到农村面貌大改善,人居环境大变样。

最终伴随脱贫“摘帽”,实现了农村危房改造的全覆盖,圆了民众的“安居”梦,还从根本上改善了当地民众的居住环境。

如果这场地震早发生10年、15年,那些总数超过3.5万户的危房,那才会是引发可怕的伤亡。

当然,客观条件也让当地建筑设防标准低了一级,遭遇了超一倍重力加速度的震动,也就造成了这个规模的伤亡。而且这次设防标准低一度的积石山县城经受了考验。

积石山县城经受的烈度是自玉树地震之后最高的。这10年来泸定、鲁甸、芦山、岷县地震的震中都没有这么接近县城。

说到底,还是一个发展的问题。值得庆幸的是积石山经历了过去15年的脱贫攻坚、农房再建,否则将是非常严重的大面积倒塌和伤亡。

遗憾的是发展程度还不够,居民自建房抗震能力还不够,虽然新建了一些框架房屋,但是仍然有较多小平房保留下来,并造成伤亡。

发展是解决一切问题的基础和关键。解决发展不平衡、不充分的问题,解决国家与社会现实问题。唯有不断推动高质量全面发展,才能成功解决问题。

(责任编辑:时尚)

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