云南省地震灾害特点和对策分析

汤筱麒 卢永坤 张方浩

引言

云南是一个地域差异性显著的省份，地震灾害存在明显的差异性。比如2014年云南鲁甸和景谷两次地震，震级相当但人员伤亡、经济损失、破坏程度却相差很大。地震灾害的轻重由很多因素决定，地震震级、深度、震源特性、持续时间等是一方面。另一方面，承灾体本身特性（如人口、社会经济状况、建筑物抗震性能等）也是影响震害轻重的重要原因。目前，多数震害特征方面的研究工作主要着眼于省域尺度或更大范围，其研究成果主要用于地震后对灾情的快速估计、震害预测以及近年开展的地震危险区风险评估工作。对于地域差异性显著的云南，省域尺度的研究显得过于宽泛。因此，有必要开展更加精细化的区域性地震灾害特征研究。

本文收集整理了云南省地震活动性与构造背景资料、云南历史地震灾害资料（等震线资料和人员伤亡选取1900年以来的数据，房屋易损性矩阵与经济损失等数据选取1992年云南省开展地震灾害直接经济损失评估以来的数据），对云南省大部分区域的地质灾害分布、建筑物抗震性能与分布情况及震害情况等进行了实地调研，并对获取的数据资料进行了整理加工，根据不同的专题研究目标进行了数理统计分析。建立了云南省三个地震灾害特征分区，分别为滇东北区域，滇西—滇西北区域，滇南—滇西南区域；结合各区域自然地理、社会经济、历史震害、房屋建筑和地质灾害现状等资料，总结云南省三个区域地震灾害特点，提出针对性减灾对策建议。

云南省房屋建筑类型及特点

云南省房屋建筑主要结构类型分为土木结构、砖木结构、砖混结构、钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土高层以及其他民居等（图1～图6）。①土木结构为云南农村地区最常见房屋结构类型，以1～2层为主，楼板多为木板，人字形屋顶。近年，随着云南地区经济增长、农危改工程、精准扶贫工程等的大力推进，用于居住的土木结构房屋数量逐渐减少，但偏远山区仍有少量分布。②砖木结构，由砖（砌块）和砂浆砌筑而成的墙、柱作为主要承重构件的木屋盖房屋。多数为石砌基础，木屋架泥浆瓦片屋顶，没有圈梁和构造柱。砖木结构房屋以1～3层不等，1层为主，2层以上房屋采用木梁上铺木板的形式做成楼板，主要集中于农村地区。③砖混结构由基础、承重墙体、楼盖屋盖、楼梯、附属构件和附属设施组成。砖墙为主要承重构件。云南省现有砖混结构除B类（未经抗震设防的单层或多层砖砌体房屋）和C类(按照Ⅶ度抗震设防的单层或多层砖砌体房屋)外，还有介于这两类结构之间、有抗震构造措施、但未经正规设计和指导，由非正规施工单位建造的砖混结构，将其称为有抗震构造措施的砖混结构，用B2类表示。④钢筋混凝土框架结构主要集中在县级以上城市，乡镇所在地有少量分布，多为学校、医院、办公楼等公共建筑和新建住宅。现浇钢筋混凝土框架结构平面布置灵活，自重较轻，节省材料，结构的整体性、刚度较好，抗震能力较高。在强烈地震作用下，框架梁柱节点处应力集中易发生破坏，并且易造成非结构构件（填充墙、女儿墙或吊顶）严重破坏。⑤钢筋混凝土高层结构，通常是指10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑，主要包括钢筋混凝土框架—剪力墙结构、钢筋混凝土剪力墙结构、筒体结构以及混合结构等。钢筋混凝土高层建筑主要分布在经济相对发达的州市、县区的新城区，用途以居民住宅、星级酒店以及办公楼为主。钢筋混凝土高层结构因其结构高度较高，柔度大，结构基本自振周期长，抗震能力较高，最常见的震害是填充墙破坏、抹灰层裂缝、外墙瓷砖掉落。⑥云南属于少数民族聚居地，房屋建筑在木材使用上较其他地区更普遍。如傣族的木楼、竹楼，拉祜族的叉叉房和挂墙房，瑶族、藏族和部分彝族的木楞房都采用大量木材，建筑物木柱多，而且埋入地下，很结实；上部屋架穿斗而成，连接牢固；围护墙用木材或竹片编制而成，整体性好；屋顶为草、木片或瓦片，质轻，抗震性能好。

图1 土木结构房屋建筑外观图

图2 砖木结构房屋建筑外观图

图3 砖混结构房屋建筑外观图

图4 钢筋混凝土框架结构房屋建筑外观图

图5 钢筋混凝土高层结构房屋建筑外观图

图6 其他民居房屋建筑外观图

总体来看，云南省内钢筋混凝土高层结构大多经过严格正规设计，设计理念及方法均不同于一般的框架结构与砖混结构，其抗震性能是最有保证的。框架结构房屋因为其整体性好、刚度高，抗震性能优于砖混结构。砖混结构中，C类砖混结构因为经过正规设计、施工，抗震措施完备，抗震性能优于B类砖混结构。砖混结构抗震性能总体优于砖木结构和土木结构，但B类砖混中个别老旧房屋因脆性破坏，地震时的表现甚至不如木构架砖木结构。砖木结构和土木结构中，墙抬梁式结构、空心砖房因为抗剪性能较差，各构件间的连接措施不足，是所有结构中抗震性能最差的。傣族木楼、傈僳族彝族的木楞房及藏族康房因为其自重轻、构件间榫接形成天然耗能机制等因素，其抗震性能甚至优于框架结构房屋。

从云南全省范围来看，近年由于精准扶贫工程与农危改工程的大力推进，农村地区砖混结构逐渐取代传统砖木、土木结构成为主流结构，土木结构占比从五年前的70%左右缩减到20%以下，经过正规设计施工的框架结构与砖混结构也逐渐增多，只是由于各地基本烈度差异，其抗震性能也有所不同。抗震性能最差的墙抬梁结构主要分布在滇东北区域，目前也逐步被取缔。傣族木楼、竹楼主要在西双版纳、德宏、普洱、保山等地分布，木楞房在丽江宁蒗、楚雄牟定等山区有少量分布，藏式康房主要分布在迪庆。在做震害相关研究时，涉及滇东北区域、西双版纳、迪庆等地时，需关注该区域这几类结构特殊的抗震性能影响。

云南省历史震害资料分析

（一）地震烈度的特征

将收集到的烈度数据数字化后，利用地震专业基础数据库中的基础地理数据在ARCGIS平台下分别计算各县区遭受过Ⅵ度以上破坏的次数和面积，分析云南地区地震灾害频度的分布特征。1900—2018年云南全省遭遇Ⅵ度以上破坏的累计面积为465523平方千米，约为全省国土面积的1.2倍。云南129个县区有116个遭遇过Ⅵ度以上破坏，约占90%，其中96个县区遭遇过Ⅶ度破坏，58个县区遭遇过Ⅷ度破坏，26个县区遭遇过Ⅸ度破坏，4个县区遭遇过X度破坏；遭遇过5次以上破坏的县区有55个，约占全省的43%。各县区遭遇Ⅵ度以上破坏的次数如图7所示。

（二）人员伤亡的特征

图7 1900—2018年云南各县区遭遇Ⅵ度以上破坏的次数分布

图8（a） 1900—2018年云南各县区地震人员受伤总量分布

图8（b） 1900—2018年云南各县区地震人员死亡总量分布

对收集到的141次造成人员伤亡的地震事件，以县区为统计单元，分别统计各县区历史地震累计造成的人员死亡和受伤数量，分析云南地区地震人员伤亡的分布特征。1900—2018年云南地区因地震造成人员死亡共计30552人，造成人员受伤共计102015人。全省129个县区中有71个因地震造成人员死亡，约占55%；有90个因地震造成人员受伤，约占70%。本文将没有造成人员伤亡的划分为一类，对有人员伤亡的采取5倍等比的划分尺度，将历史地震造成人员受伤数量划分成 0，[1-200]，(200-1000]，（1000-5000]，＞5000共5类，划分结果如图8（a）所示。将历史地震造成人员死亡数量划分成0，[1-100]，(100-500]，（500-2500]，＞2500共5类，划分结果如图8（b）所示。

(三)直接经济损失的特征

随着社会经济的不断发展，地区生产总值和物价水平不断增高，历史地震的直接经济损失不能用当时的价格数据去衡量。为进行科学合理的统计比较，本文对1992—2018年有经济损失调查和评估的76次地震事件的直接经济损失按可比价格进行计算，即将某一历史地震直接经济损失按地震发生当年至2018年当地GDP增长率折算，得到与2018年可比价格的直接经济损失数据。以县区为统计单元，分别统计各县区历史地震累计造成的可比价格的直接经济损失数量，分析云南地区地震直接经济损失的分布特征。1992—2018年云南地区因地震造成可比价格的直接经济损失共计13614235万元，全省129个县区有84个因地震造成直接经济损失，约占65%。为区分是否有经济损失的差别，本文将没有造成经济损失的划分为一类，对有经济损失的采取3倍等比的划分尺度，将各县区可比价格的直接经济损失（单位，万元）划分成 0，[1-100000]，(100000-300000]，（300000-900000]，＞900000共5类，划分后的各县区可比价格直接经济损失总量分布如图9所示。

图9 1992—2018年云南各县区可比价格的地震直接经济损失总量分布

云南地震地质灾害区域性分析

（一）云南省滑坡地质灾害

云南省地质灾害主要为滑坡，云南全省共11682处滑坡地质灾害隐患点，分布于129个县区，如图10所示。其中，巨型规模滑坡为91处，大型规模滑坡为837处，中型规模滑坡为3366处，小型规模滑坡为7388处。

以云南省现有潜在滑坡隐患点统计，因不同规模滑坡体量相差巨大，仅以滑坡数量不能客观反映各县区潜在的滑坡危险，且各县区滑坡分布不均，故以规范规定的滑坡规模最小体量计算各县区单位面积上的最小滑坡体量，统计云南省各县区单位面积上最小潜在滑坡体量，如图11所示。

图10 云南省潜在滑坡隐患点分布图

图11 云南省单位面积最小潜在滑坡体量分布

统计结果表明，云南省129个县区均有滑坡隐患点分布，考虑到滑坡的规模和单位面积上滑坡的体量，单位面积潜在滑坡体量最低值超过100m3/km2的县区共33个，其中最大值为宁蒗县，平均每平方千米潜在滑坡体量最低值为724m3。

以云南省地质环境特征和现有地质灾害时空分布、发育特征、形成机理、活动趋势分析，对云南省滑坡地质灾害危险性进行分区，分为高易发区、中易发区和低易发区。经统计，低易发区共计17个县区，中易发区共计62个县区，高易发区共计50个县区，分区结果如图12所示。

（二）云南省地质灾害重点防御区

综合考虑云南省构造背景、地理环境、植被等因素，将云南省地质灾害发生概率高的区域圈定为重点防御区。主要考虑因素包括：海拔、地形坡度、土壤侵蚀程度、河流、活动断裂、土层岩性、植被、人类活动等。共划分出7个地质灾害重点防御区，如图13所示。历史上这7个区域曾多次发生地质灾害，且为地震多发区。地震造成重大地震地质灾害，且进一步加剧岩石的破碎程度，加大地质灾害发生的概率。

1.怒江中上游贡山—福贡—泸水滑坡地质灾害高易发区。该区域地处滇西北横断山脉纵谷地带，地质构造复杂，南北向深大断裂发育，冻融作用等物理风化作用强烈，岩石破碎，加之该区是云南省地壳抬升最强烈的区域，在内外动力地质作用共同影响下，易形成滑坡、崩塌等地质灾害。

图12 滑坡地质灾害分区图

2.澜沧江上游德钦—维西—兰坪滑坡地质灾害高易发区和澜沧江中游巍山—南涧—云县—景东—临沧—滇沅滑坡地质灾害高易发区。该区地处西北横断山脉纵谷区和滇西高山峡谷地貌区，地质构造复杂，澜沧江断裂贯穿南北，无量山、把边江活动断裂分布其间，岩体破碎，软弱岩体分布广泛，外动力地质作用十分强烈，滑坡、泥石流地质灾害发育。加之公路、铁路等基础设施建设和矿产资源、水利资源开发建设活动强烈，雨季极易加剧已有地质灾害隐患，并诱发新的地质灾害。

3.金沙江中上游香格里拉—宁蒗—永胜滑坡地质灾害高易发区。该区地处金沙江上游中高山峡谷区，区内新构造运动强烈，地震活动频发，滑坡、泥石流发育，斜坡不稳定地质灾害增多。

图13 云南省滑坡地质灾害重点防御区

图14 云南省地震灾害特征分区

4.金沙江中下游永善—水富—盐津—彝良—大关—镇雄—威信滑坡、崩塌等地质灾害高易发区。该区地处金沙江中下游高中山峡谷区，区内新构造运动强烈，岩石软硬相间，多陡崖，滑坡、崩塌、泥石流发育。且该区人口密度大，公路建设、矿产资源和水利资源开发强烈，陡坡的大力开发耕种，对地形地貌的扰动强烈，加剧地质灾害的发生。

5.巧家—东川—寻甸滑坡地质灾害高易发区。该区地处小江断裂带沿线，历史地震活动频繁，加之山体破碎区段多，滑坡、崩塌等地质灾害隐患点密集，雨季极易加剧已有地质灾害隐患，并诱发新的地质灾害。

6.盈江—梁河—龙陵—陇川滑坡地质灾害高易发区。该区地处大盈江流域，区内新构造运动强烈，地质构造复杂，变质岩、岩浆岩分布广泛，物理和化学风化作用强烈，地质灾害高发。

7.红河流域新平—元江—红河—绿春—金平滑坡地质灾害高易发区。该区地处红河流域哀牢山断裂发育，哀牢山变质岩体、软弱岩体分布广泛，地质环境脆弱，地质灾害高发。

云南地震灾害分区

因影响震害的因素较多，从不同地震断块地震活动特点、人员死亡与经济损失等不同灾害指标、房屋抗震性能及初步掌握的地质灾害区域特征等因子来看，均能显示出一定的区域特征，但采用不同因子划分的区域又不尽相同（或重叠），而一旦我们划分的区域太多，势必稀释每一个区域的历史震例，给后续研究带来极大的困难。

因此，在本文研究中，经反复权衡，我们根据云南历史地震人员伤亡与经济损失分布情况，结合云南省各类建筑物分布及抗震性能情况，将云南省分为滇东北（包含：昭通市各县区、寻甸县、会泽县）、滇西—滇西北（大理州、丽江市、保山市、迪庆州、怒江州、德宏州各县区）、滇南—滇西南（临沧市、普洱市、西双版纳州、楚雄州、昆明市、曲靖市、玉溪市、红河州、文山州）三个特征分区（图14），据此分区域统计整理各类震害资料，进而总结各分区震害特征。

减灾对策

本文仅基于本项目研究获得的三个分区各自不同的震害特征以及地震地质灾害特征，从工程性防御措施及应急救援领域两方面提出有针对性的减灾对策。

（一）滇东北区域减灾对策

滇东北区域在三个分区中属“重灾区”，近几年盐津、彝良、鲁甸震例表现为“小震大灾”“中震巨灾”，人员伤亡和总经济损失居高不下。分析其原因，一是该区域人口密度过高，达云南省平均水平2～3倍；二是该区域房屋抗震性能总体较差，项目研究期间仍存有一定数量极不抗震的墙抬梁结构，地震时极易发生倾覆式倒塌；三是该区域地震地质灾害多发，容易加重灾害，也给救灾带来极大困难。给出建议如下。

1.该区域发生破坏性地震时，建议适当提高响应级别，救灾队伍规模与救灾物资调度均应相应增加。

2.建议加快推进该区域精准扶贫、农村民居危房改造、全面改薄、异地搬迁等工程，适时开展城市老旧房屋抗震性能排查加固工作，尽快消除墙抬梁房屋结构，严格执行第五代区划图，全面提升该区域各类房屋抗震性能。

3.该区域地形地貌复杂，森林覆盖率较低，金沙江中下游永善—水富—盐津—彝良—大关—镇雄—威信和巧家—东川—寻甸两个地质灾害重点防御区处于该区域，破坏性地震极易诱发滑坡等地质灾害，一方面加重人员伤亡与经济损失，另外一方面很可能造成交通中断或拥堵，给救灾工作带来极大困难。建议该区域加快实施地质灾害综合防治工程，对滑坡、山体崩塌、泥石流等地质灾害隐患点进行全方位排查和监测预警，对高陡斜坡地带的居民点，建议设置被动防护网，或者加大异地搬迁实施力度。

4.该区域交通基础设施建设滞后，震后道路容易破坏或发生拥堵，建议强化挖掘机等交通抢险的大型机械物资和救援技术储备，并考虑直升机停机坪的建设，提高外部救援力量和救援物资的快速投送能力。

5.建议加大该区域应急物资储备建设力度。通信基站、电力基础设施等很多都布设在高山、斜坡上，地震后易导致地面通信、电力中断，建议配备一定数量的卫星通信设备和便携式发电机，保障震后应急救灾。

6.强化地震应急的演练和宣传，增加公众防震减灾意识和能力。建议组织不同层次、不同形式、针对性强的地震应急演练和培训，深入机关、部队、学校和乡镇开展形式多样的科普和地震应急避险知识宣传活动。着力提升该区域群众自救互救能力。

（二）滇西—滇西北减灾对策

滇西—滇西北区域在三个分区中属“较重灾区”，该区域房屋抗震性能较滇东北区域要好，但该区域活动构造发育，多组断裂具有7级地震发震能力，历史上发生过多组7级大震，且震群型地震比例较高，保山地块、腾冲地块震群型比例超过50%。另外，全省7个地质灾害重点防御区中有5个位于该区域。鉴于此，本文提出如下建议。

1.建议加强该区域地质灾害隐患点的排查排危，对滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害隐患点进行全方位排查和监测预警。特别是金沙江、澜沧江、怒江流域地区，地质灾害威胁较重。对排查出的安全隐患，要及时进行治理和除险加固，防止地震引发次生灾害，最大限度减轻因地震诱发地质灾害造成的人员伤亡和财产损失。

2.滇西—滇西北地区交通基础设施薄弱，隧道和桥梁较多，强震易造成道路受阻、交通中断。近年来滇西地区交通基础设施建设项目较多，主要有大瑞铁路、大临铁路、丽香铁路等新建铁路和一些新开工建设的高速公路，山体开挖、隧道掘进、桥梁架设等项目施工应注意防范地震隐患。该区域震后救灾物资运输所需时间较长，建议加强该区域应急物资储备与避难场所建设。

3.怒江州、迪庆州德钦县等地历史上破坏性地震活动较弱，民众防灾意识相对薄弱，而德钦—维西—兰坪—贡山—福贡—泸水一带又是我省“地质灾害重灾区”，交通通行条件极差。一旦发生破坏性地震，建议适当提高救灾队伍规模，增加救灾物资调配力度。

4.该区域旅游资源丰富，建议加强旅游区的地震应急管理和宣传，旅游区应当建立地震应急预案，可在景区放置一些简单易懂的地震知识、自救互救手册等。发生破坏性地震时要注意人员疏散和舆论的宣传引导。

（三）滇南—滇西南减灾对策

单从人员伤亡角度看，滇南—滇西南区域在云南省近期发生的破坏性地震中表现较好，景谷6.6级地震仅1人死亡，墨江5.9级地震未造成人员死亡。总体而言，该区域是云南省经济较为发达区域，房屋抗震性能总体较好，除新平—元江—红河—绿春—金平一带外，其他区域地势总体平坦，普洱、临沧、西双版纳等地森林覆盖率较高，这些均属于抗震有利因素。但该区域地震活动极不平衡，楚雄、普洱、西双版纳一带6级地震丛集，耿马—澜沧、通海—峨山、嵩明等地发生过7级以上大震，而曲靖、文山等地历史上5级以上地震鲜有发生。针对该区域的特点，提出建议如下。

1.该区域新平—元江—红河—绿春—金平地质灾害多发，建议加快这一带地质灾害综合防治工程实施。遭遇高烈度破坏后，这一带道路交通成为救援难点，建议及时做好交通管制。

2.曲靖、文山等地历史地震活动弱，民众防震减灾意识薄弱，建议加强此区域地震应急的演练和宣传，增加公众防震减灾意识和能力。

3.该区域总体经济条件较好，但由于地震经验少，一定数量的民众自建房缺乏技术指导。据实地调研，文山、曲靖等县区存有一定量缺失抗震构造措施的新建房屋。建议加强该区域工匠培训与技术指导。