本文重点研究极重灾区内人员死亡数据可核实且房屋结构类型数据完整的几个抽样点,分析房屋破坏比与人员死亡的关系。
表5 极重灾区简易房屋破坏情况统计(单位:m2)
Tab.5 Statistic of the bunk house damage in the meizoseismal area(unit:m2)
表6 极重灾区非简易房屋破坏情况统计(单位:m2)
Tab.6 Statistic of the non-bunk house damage in the meizoseismal area(unit:m2)
依据第四代《地震烈度区划图》,震区基本设防烈度为Ⅶ度。震中龙泉社区(调查点为龙头山)距震中(103.33°E,27.10°N)5.4 km,烈度为Ⅸ度。龙泉社区人口相对密集,约1 638人。人口数据由房屋总面积及户均住房面积、户均人口推算得出。龙泉村有农户936户,人口4 685人,户均人口5.005人/户。龙泉社区简易房屋约126户,非简易房屋约158户,考虑到2014年8月3日(星期日)龙泉社区有部分公职人员值班,乘以1.1的人口调整系数,计算得出龙泉社区人口约1 564人。龙泉社区因房屋倒毁死亡136人,抢救无效26人,失踪5人,共计房屋原倒毁因死亡167人,房屋倒毁造成的人口死亡率为106.78‰。
龙泉社区简易房屋占房屋总面积的比例为12.81%,倒毁率为96.83%,非简易房屋比例为87.19%,其中砖混结构比例为44.12%。非简易房屋倒毁率按经验取毁坏面积的全部及严重破坏面积的1/2计算,得出砖混结构倒毁率为42.63%; 框架结构倒毁率为23.88%。龙泉社区房屋倒毁总面积40 815 m2,房屋倒毁单位面积死亡人口为0.004 1人/m2。
分析龙泉社区高死亡率的原因主要有:(1)龙泉社区为龙头山镇镇政府所在地,有中小学校、医院等公共资源,经济较为发达,人口密集;(2)龙泉社区包括新老两片集镇,房屋倒塌最为严重的老街子房屋大部分为20世纪90年代村民自建的底框砖混结构房屋,多为3～4层,未经过正规抗震设计和科学指导,圈梁、构造柱不完整,且部分房屋存在后期逐步加盖多层的情况,抗震性能差。该区域基本设防烈度为Ⅶ度,此次遭遇地震烈度为Ⅸ度。现场调查发现,老街子大量自建砖混结构房屋完全倒塌或坐层,或加盖楼层倒塌,室内人员逃生的机会较小,救援难度大,生还的机率较小;(3)地震时正值震区花椒采摘季节,大量青壮年劳动力集中于山上劳作,且为周末,学生放假在家,室内留下的多为老年人或儿童,降低了室内人员逃生自救的机率,同时也加重了此次地震地质灾害造成的人员伤亡(Chen,2016; Lin,2015)。
图3 龙头山砖混结构房屋破坏现场图
Fig.3 Damage of brick-concrete structure in Longtoushan Town
死亡人数次多的光明村民小组距震中7.1 km,烈度为Ⅸ度,户均人口4.356人/户,人口约447人。地震共造成光明村民小组69人死亡,房屋倒毁原因死亡54人,房屋倒毁原因人口死亡率为120.81‰。光明村民小组简易房屋比例为28.7%,倒毁率为95.12%; 砖混结构比例为40.74%,倒毁率为6.19%,房屋倒毁总面积4 260 m2,房屋倒毁单位面积死亡人口为0.001 27人/m2。
光明村民小组人口死亡率和房屋倒毁单位面积死亡人口均高于震中龙头山,究其原因主要有:(1)光明村简易结构比例为28.7%,而龙泉社区简易结构比例为12.81%,简易房屋在Ⅸ度破坏作用下,倒塌率高达95%以上,且震区简单房屋多为“墙抬梁”土木结构,致死率较高;(2)光明村框架结构比例为30.56%,龙泉社区框架结构比例为43.07%,框架结构房屋基本上满足抗震设防规范,可以达到“大震不倒,中震可修,小震不坏”的要求,在Ⅸ度作用下几乎没有倒毁破坏,致死率不高;(3)光明村的砖混结构全部为村民自建,部分房屋圈梁、构造柱不完整,抗震性能差。而龙泉社区新集镇建于2011年左右,由住建部门统一规划设计、全程指导和监督建设过程,并专门进行验收。新集镇房屋全面使用“圈梁+构造柱”的设计,有效增强了砖混结构房屋的抗震性能。在此次地震中,新集镇砖混结构房屋没有倒塌、局部倒塌或坐层破坏,没有造成人员死亡;(4)光明村民小组距沙坝河0.5 km,龙泉社区距沙坝河2.65 km,地形地貌环境加重了房屋的破坏,从而加重了人员死亡。
Ⅸ度区内简易结构房屋数量较多的翠屏村民小组距震中3.5 km,遭遇烈度为Ⅸ度,户均人口4.093 人/户,总人口约373人。翠屏村民小组因房屋原因造成18人死亡,人口死亡率为48.26‰。简易房屋(全部为土木结构)占房屋总面积49.06%,倒塌率为94.23%; 砖混结构房屋占房屋总面积50.94%,与龙泉社区比例相差不大,但由于近几年新建砖混结构房屋多设完整圈梁、构造柱,抗震性能提高,倒塌率为26.85%。房屋倒毁总面积6 350 m2,房屋倒毁造成面积死亡人口为0.002 7人/m2。
简易房屋破坏最重的龙井村民小组距离震中7.1 km,烈度Ⅷ度,户均人口4.506人,总人口约874人。因房屋原因造成18人死亡,人口死亡率为20.6‰。龙井村简易房屋(全部为土木结构)约占房屋总面积的41.86%,与翠屏村相近。简易结构房屋全部毁坏,倒毁率100%; 砖混结构房屋比例9.3%,倒毁率为8.47%。房屋倒毁总面积14 650 m2,房屋倒毁单位面积死亡人口为0.001 2人/m2。
极重灾区内的曲靖市会泽县纸厂乡江边村旱谷地村民小组距震中15.2 km,烈度Ⅷ度,户均人口3.909人,总人口约110人。该区房屋全部为土木结构旱谷地村民小组因房屋倒塌死亡4人,人口死亡率为36.36‰。全村100%为简易房屋(全部为土木结构),倒毁率96.43%,房屋倒毁总面积2 700 m2,房屋倒毁单位面积死亡人口为0.001 5人/m2。
表7 极重灾区抽样点分析统计表
Tab.7 Analysis and statistics of the samples in the meizoseismal area
由以上分析得出以下结论:
(1)地震造成的人员死亡数量与人口密度明显相关。同样的烈度破坏下,人口密度越大死亡人数越多。龙头山、光明、翠屏同样遭遇Ⅸ度破坏,但龙头山人口密度较高,死亡人数也相应较多(马玉宏,谢礼立,2000b; 尤杰,彭军还,2013)。
(2)地震造成的人员死亡数量与遭遇烈度明显相关。烈度越高,死亡人数越多。Ⅸ度区的人口死亡率高于Ⅷ度区。
(3)在高烈度区(Ⅸ度区及以上)达不到当地抗震设防标准的砖混结构房屋破坏明显影响人员死亡数量。由于农村地区砖混结构多为自建房屋,除近年新建部分砖混结构房屋设有完整圈梁、构造柱外,多数不满足抗震设防要求。当遭遇烈度大于基本设防烈度的地震时,破坏严重,随着破坏烈度增大,砖混结构房屋破坏显著严重,造成的人口死亡率成倍增加。龙头山和翠屏砖混结构比例相差不大,龙头山的简易房屋比例远低于翠屏,框架结构比例远高于翠屏,房屋抗震性能比例优于翠屏。但同样是遭遇Ⅸ度破坏,龙头山人口死亡率高于翠屏,主要是由于龙头山破坏最重的老街一带砖混结构房屋多为时间较老的自建房屋,圈梁、构造柱不完整,并存在有加盖楼层房屋的情况,因此房屋抗震性能差,大量出现倒塌或坐层破坏,造成严重的人员伤亡。
(4)地震造成的人员死亡数量与房屋结构类型明显相关。同等条件,简易房屋比例越高,造成的人员死亡越多。旱谷地和龙井同样遭遇Ⅷ度破坏,旱谷地距震中较远,但旱谷地房屋全部为简易房屋,人口死亡率高于龙井。
(5)地震造成的人员死亡数量与房屋结构比例明显相关。基本设防烈度与遭遇烈度相差同等的情况下,框架结构房屋比例越高,造成的人员死亡越少。框架结构房屋抗震性能好,且多为公用建筑,经正规设计及严格建造监督管理和验收,达到当地基本抗震设防标准。同样遭遇Ⅸ度破坏,光明和龙头山砖混结构房屋比例相近,但龙头山框架结构房屋比例高于光明,简易房屋比例低于光明,房屋抗震性能比例优于光明,人口死亡率小于光明。Ⅷ度破坏下,龙井框架结构房屋比例最高,人口死亡率最低。
