郎從 伍國春 高孟潭

中國地震局地球物理研究所，北京市海淀區(qū)民族大學(xué)南路5號(hào) 100081

0 引言

地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)(以下簡(jiǎn)稱“重防區(qū)”)是經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)、因具有發(fā)生地震的高風(fēng)險(xiǎn)而需要采取強(qiáng)化措施的區(qū)域(黎益仕，2012)?，F(xiàn)行重防區(qū)占全國陸地面積的10%，控制了全國地震風(fēng)險(xiǎn)的60%(張國民等，2006)。地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)制度(以下簡(jiǎn)稱“重防區(qū)制度”)于1998年由《中華人民共和國防震減災(zāi)法》(全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)，1998)確立，是在全國地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)落實(shí)防震減災(zāi)工作強(qiáng)化措施的法律法規(guī)、政府文件、規(guī)章、政策、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、社會(huì)群體的行為規(guī)范乃至防震減災(zāi)文化與相關(guān)資源的總和。

目前重防區(qū)制度的國家級(jí)文件包括：《中華人民共和國防震減災(zāi)法》(修訂版)(全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)，2008)、《國家防震減災(zāi)規(guī)劃2006～2020》①中國地震局，2007，國家防震減災(zāi)規(guī)劃2006～2020年。http：//news.xinhuanet.com/politics/2007-10/31/content_6982785.htm、《國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)防震減災(zāi)工作的意見》②中華人民共和國國務(wù)院辦公廳，2010，國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)防震減災(zāi)工作的意見(國發(fā)2010［18］號(hào))，http：//www.gov.cn/zwgk/2010-09/25/content_1709366.htm、《城鄉(xiāng)建設(shè)防災(zāi)減災(zāi)十二五規(guī)劃》③中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，2011，城鄉(xiāng)建設(shè)防災(zāi)減災(zāi)“十二五”規(guī)劃，http：//www.china.com.cn/policy/txt/2011-09/23/content_23476973.htm、《地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)建設(shè)系統(tǒng)抗震防災(zāi)工作要點(diǎn)》④中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，2008，地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)建設(shè)系統(tǒng)抗震防災(zāi)工作要點(diǎn)(內(nèi)部資料)。在這些文中規(guī)定了重防區(qū)需要實(shí)施的各項(xiàng)強(qiáng)化措施(郎從，2012)。

重防區(qū)制度實(shí)施15年來，各級(jí)政府積極推進(jìn)防震減災(zāi)各項(xiàng)工作，防震減災(zāi)綜合能力得到了顯著提升(晁洪太，2012)。但是現(xiàn)行的重防區(qū)制度并沒有根據(jù)重防區(qū)的地震危險(xiǎn)性進(jìn)行分類管理，而是進(jìn)行不分類的單一管理。

確定重防區(qū)的理論框架是Hazard of Place模型，即災(zāi)害-地方模型(Cutter，1996)，據(jù)此計(jì)算出的重防區(qū)可能會(huì)存在如下問題：同樣是重防區(qū)但有些地區(qū)的高風(fēng)險(xiǎn)是源于高強(qiáng)度的致災(zāi)因子;而有些地區(qū)的高風(fēng)險(xiǎn)卻是源于高強(qiáng)度或高密度的承載體。這很可能會(huì)使管理者無法準(zhǔn)確定位高風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵因素，導(dǎo)致對(duì)重防區(qū)防震減災(zāi)管理的盲目和低效。

從中華人民共和國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖⑤中國地震區(qū)劃圖編委會(huì)，2011，中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(內(nèi)部資料)和中國及鄰區(qū)地震區(qū)帶和潛在震源區(qū)劃分圖⑥陳國星等，2010，中國及鄰區(qū)地震區(qū)帶和潛在震源區(qū)劃分(內(nèi)部資料)看，我國不同地區(qū)的地震危險(xiǎn)性差異的確很大。因此，重防區(qū)也可能會(huì)具有巨大的地震危險(xiǎn)性差異。如果重防區(qū)內(nèi)部存在地震危險(xiǎn)性差異，那么針對(duì)地震風(fēng)險(xiǎn)的強(qiáng)化措施就理應(yīng)與當(dāng)?shù)氐牡卣鹞ｋU(xiǎn)性相關(guān)，即對(duì)重防區(qū)進(jìn)行分類管理。

所以本文將重防區(qū)縣級(jí)行政區(qū)劃邊界與地震危險(xiǎn)性邊界疊加，逐一計(jì)算以上每個(gè)縣的地震危險(xiǎn)性指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)并分析全國所有重防區(qū)縣級(jí)行政區(qū)劃的地震危險(xiǎn)性分布，并以此為基礎(chǔ)提出應(yīng)根據(jù)不同的地震危險(xiǎn)性對(duì)重防區(qū)實(shí)行分類管理的建議。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

1.1.1 邊界數(shù)據(jù)

全國地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)縣級(jí)行政單元邊界信息由縣級(jí)行政區(qū)劃空間數(shù)據(jù)層⑦國家基礎(chǔ)地理信息中心，http：//nfgis.nsdi.gov.cn/default.asp和第二次全國地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)名錄⑧王曉青等，2006，2006～2020地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)確定工作(內(nèi)部資料)確定而來。其中，區(qū)劃的最小行政單元到縣(縣級(jí)市、旗、自治縣)，因本文主要考慮地震危險(xiǎn)性，故城市的“區(qū)”不再細(xì)分，合并為“市轄區(qū)”。

1.1.2 地震危險(xiǎn)性數(shù)據(jù)

在進(jìn)行地震危險(xiǎn)性分布分析時(shí)使用中華人民共和國地震動(dòng)峰值加速度⑨地震區(qū)劃圖編委會(huì)，2011，中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(內(nèi)部資料)和中國及鄰區(qū)地震區(qū)帶和潛在震源區(qū)劃分⑩陳國星等，2010，中國及鄰區(qū)地震區(qū)帶和潛在震源區(qū)劃分(內(nèi)部資料)的GIS數(shù)據(jù)。

1.2 計(jì)算方法

本文將地震危險(xiǎn)性數(shù)據(jù)與縣級(jí)行政區(qū)劃邊界重疊，對(duì)每個(gè)縣級(jí)行政單元提取其邊界與不同地震危險(xiǎn)性等級(jí)區(qū)域的重疊部分，計(jì)算如下4個(gè)指標(biāo)：

(1)縣級(jí)行政單元邊界內(nèi)最高地震動(dòng)峰值加速度等級(jí)。

(2)縣級(jí)行政單元邊界內(nèi)面積比例最大的地震動(dòng)峰值加速度等級(jí)。

該指標(biāo)具體定義為：每一個(gè)縣境A都會(huì)被地震動(dòng)峰值加速度等值線圖分割為一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，他們組成亞區(qū)域集合{a1，a2，a3，a4……}，g表示亞區(qū)域的地震動(dòng)峰值加速度，則各亞區(qū)域有g(shù)ai=gj，(gj=0.4，0.3，0.2，0.15，0.1，0.05)，G=max(gai)，G即為本縣級(jí)行政單元邊界內(nèi)最高的地震動(dòng)峰值加速度等級(jí)。若S表示面積，則縣境內(nèi)ai對(duì)應(yīng)的面積為Sai，取Smax=max(Sai)，顯然在a1，a2，a3，a4……中存在ak使得Sak=Smax成立，設(shè)G＇=gak，那么定義g＇為本縣級(jí)行政單元邊界內(nèi)面積比例最大的地震動(dòng)峰值加速度等級(jí)。

(3)縣級(jí)行政單元邊界內(nèi)最高的潛在震源區(qū)等級(jí)。

(4)縣級(jí)行政單元邊界內(nèi)面積比例最大的潛在震源區(qū)等級(jí)。

該指標(biāo)的具體定義為：每一個(gè)縣境B都可能會(huì)被各潛在震源區(qū)分割出一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，他們組成亞區(qū)域集合{b1，b2，b3，b4……}，設(shè)m表示亞區(qū)域的震級(jí)上限，則在各個(gè)亞區(qū)域內(nèi)有mbi=mj，(mj=8.5，8.0，7.5，7.0，6.5，6.0，5.5，5.0)，取M=max(mbi)，M即為本縣級(jí)行政單元邊界內(nèi)最高的潛在震源區(qū)等級(jí)。若S表示面積，則縣境內(nèi)bi對(duì)應(yīng)的面積為Sbi，取Smax=max(Sbi)，顯然在b1，b2，b3，b4……中存在bk使得Sbk=Smax成立，設(shè)M'=mbk，那么M'即為本縣級(jí)行政單元邊界內(nèi)面積比例最大的潛在震源區(qū)等級(jí)。如本縣縣境與潛在震源區(qū)圖無疊加部分，則本縣的最高震級(jí)上限和面積比例最大的震級(jí)上限都計(jì)為“Null”。

最后，按照指標(biāo)(1)和(2)在所有的重防區(qū)縣級(jí)行政單元中統(tǒng)計(jì)G=gj和G'=gj的縣數(shù)，其中g(shù)j依次取 0.4，0.3，0.2，0.15，0.10，0.05。類似地，按照指標(biāo)(3)和(4)在所有重防區(qū)縣級(jí)行政單元中統(tǒng)計(jì)M=mj和M'=mj的縣數(shù)，其中mj依次取 8.5，8.0，7.5，7.0，6.5，6.0，5.5，5.0和“Null”。以這4組指標(biāo)的分布作為重防區(qū)縣級(jí)行政單元的地震危險(xiǎn)性分布。

2 計(jì)算與結(jié)果

表1和圖1為縣級(jí)行政單元的地震動(dòng)峰值加速度分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果。分別以縣境內(nèi)最高地震動(dòng)峰值加速度G和縣境內(nèi)面積比例最大的地震動(dòng)峰值加速度G＇為指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)與各地震動(dòng)峰值加速度檔位相對(duì)應(yīng)的重防區(qū)縣級(jí)行政單元數(shù)目。

從境內(nèi)最高地震動(dòng)峰值加速度角度而言，重防區(qū)的縣幾乎涵蓋了所有的地震動(dòng)峰值加速度等級(jí)，且將近30%的縣境內(nèi)面積比例最大的地震動(dòng)峰值加速度等級(jí)大于0.20g，同時(shí)又有20%多的縣僅為0.05g。也就是說，重防區(qū)的地震危險(xiǎn)性致災(zāi)因子并不具特殊性。因此，從地震區(qū)劃結(jié)果來講，按同一個(gè)級(jí)別考慮重防區(qū)的防震減災(zāi)措施顯然是不合適的。

表2和圖2為縣級(jí)行政單元的潛在震源區(qū)分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果。分別以境內(nèi)最高震級(jí)的上限M和縣境內(nèi)所占面積比例最大的震級(jí)上限M＇為指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)與各震級(jí)上限檔位相對(duì)應(yīng)的重防區(qū)縣級(jí)行政單元數(shù)目。

對(duì)潛在震源區(qū)的統(tǒng)計(jì)同樣具有相似結(jié)果：全國重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)涉及的縣，其可能遭遇的最大地震從5級(jí)到8.5級(jí)不等。其中遭受7級(jí)以上大地震威脅的縣到達(dá)了30%以上，而遭受6級(jí)及以下地震威脅的縣達(dá)到40%以上。即從潛在震源區(qū)的角度，重防區(qū)的地震危險(xiǎn)性致災(zāi)因子同樣不具有特殊性。所以，對(duì)有不同等級(jí)潛在地震威脅的重防區(qū)也應(yīng)該采取有差異的防震減災(zāi)措施。

表1 全國和重防區(qū)的縣級(jí)地震動(dòng)峰值加速度分布統(tǒng)計(jì)表

表2 全國和重防區(qū)的縣級(jí)震級(jí)上限分布統(tǒng)計(jì)表

無論是從地震動(dòng)峰值加速度還是從潛在震源區(qū)的震級(jí)上限來看，雖然同屬于重防區(qū)，但全國重防區(qū)的地震危險(xiǎn)性水平分散分布于各等級(jí)，且極值相差很大，即重防區(qū)縣級(jí)行政單元的地震危險(xiǎn)性水平相差巨大。

3 結(jié)論與討論

圖1 全國和重防區(qū)的縣級(jí)地震動(dòng)峰值加速度分布統(tǒng)計(jì)圖

圖2 全國和重防區(qū)的縣級(jí)震級(jí)上限分布統(tǒng)計(jì)圖

無論是從地震動(dòng)峰值加速度角度還是從潛在震源區(qū)的震級(jí)上限角度考慮，全國重防區(qū)縣級(jí)行政單元的地震危險(xiǎn)性都具有很大差異：有將近30%的縣境內(nèi)面積比例最大的地震動(dòng)峰值加速度等級(jí)大于0.20g，同時(shí)又有20%多的縣僅為0.05g;有超過30%的縣遭受7級(jí)以上大地震威脅，同時(shí)也有超過40%的縣僅遭受6級(jí)及以下地震威脅。雖然同為重防區(qū)，但各地的地震危險(xiǎn)性相差很大。

據(jù)此，建議根據(jù)地震危險(xiǎn)性的不同在重防區(qū)采取如下措施：

(1)不論是何種類型的重防區(qū)，均應(yīng)按中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖對(duì)新建工程進(jìn)行抗震設(shè)防，對(duì)已有建筑進(jìn)行抗震加固。

(2)對(duì)位于高地震危險(xiǎn)性的區(qū)域，特別是位于7級(jí)以上潛在震源區(qū)內(nèi)的重防區(qū)，要加強(qiáng)與防災(zāi)有關(guān)的應(yīng)急準(zhǔn)備、城市規(guī)劃、地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、地震應(yīng)急響應(yīng)等專門措施。

總之，在完善全國地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)制度時(shí)應(yīng)考慮重防區(qū)的分類管理問題。在全面強(qiáng)化的前提下，根據(jù)地震危險(xiǎn)性的差異，對(duì)高地震危險(xiǎn)性區(qū)域采取更進(jìn)一步的防震減災(zāi)強(qiáng)化措施，建立分類管理的重防區(qū)制度。