很多朋友昨天都關(guān)注到這個(gè)新聞:
“據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)正式測(cè)定,4月6日7時(shí)50分在四川宜賓市興文縣發(fā)生5.1級(jí)地震,震源深度10千米,震中位于北緯28.22度,東經(jīng)105.03度?!?我們的RED-ACT(Real-time Earthquake Damage Assessment using City-scale Time-history analysis)系統(tǒng)也馬上給出了這次地震的地震破壞力、加速度感受及滑坡次生災(zāi)害分析結(jié)果(詳見(jiàn):RED-ACT | 4月6日宜賓興文5.1級(jí)地震破壞力分析)。
圖1興文5.1級(jí)地震和唐山5.1級(jí)地震記錄到的最強(qiáng)地震動(dòng)對(duì)比
那能不能找到一個(gè)簡(jiǎn)單的解決辦法呢? 舉個(gè)大家生活中的例子:氣溫是由太陽(yáng)、地球和大氣運(yùn)動(dòng)共同決定的,是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題。但是從來(lái)沒(méi)有人會(huì)因?yàn)楦悴磺宄?yáng)、地球和大氣運(yùn)動(dòng)這個(gè)復(fù)雜問(wèn)題而不知道早上出門該穿多少衣服。大家是怎么做的呢?首先看一下溫度表,知道今天大概的氣溫,對(duì)穿衣多少有了一個(gè)初步的估計(jì)。并且穿多少衣服除了氣溫以外,還要受到當(dāng)天的風(fēng)力、濕度以及個(gè)人的抗寒能力等具體因素的影響。這個(gè)時(shí)候大家再在窗口看一眼,參考一下街上不同行人的穿衣情況,特別是自己的同性別同齡人的穿衣情況,這時(shí)候就可以放心出門了。 所以這個(gè)生活決策過(guò)程的典型特點(diǎn)是:
(1) 對(duì)于復(fù)雜的影響因素(太陽(yáng)、地球和大氣運(yùn)動(dòng)),大家只是作為一個(gè)參考;
(2) 最終決策,更依賴于局部針對(duì)性的觀測(cè)數(shù)據(jù)(溫度計(jì));
(3) 考慮到個(gè)體承受能力的差異,還要參考一下相近個(gè)體的情況(看看窗外不同行人的穿衣情況)。
因此,對(duì)于地震震害評(píng)估問(wèn)題,也可以參考類似的思路。確實(shí),從震級(jí)到震損之間的關(guān)系實(shí)在是太復(fù)雜了,短期內(nèi)未必能取得大的突破。那我們完全可以換個(gè)思路,通過(guò)密布的地震臺(tái)站測(cè)得當(dāng)?shù)氐牡孛孢\(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,就像溫度計(jì)那樣,給出當(dāng)?shù)鼐植康尼槍?duì)性觀測(cè)數(shù)據(jù)。然后,再像參考不同行人的穿衣情況那樣,選定一些代表性的建筑和城區(qū),看看當(dāng)?shù)赜涗浀牡卣饎?dòng)會(huì)對(duì)代表性的建筑和城區(qū)產(chǎn)生多大的破壞。 上述過(guò)程就是RED-ACT(Real-time Earthquake Damage Assessment using City-scale Time-history analysis)系統(tǒng)的工作原理。我們首先選擇臺(tái)站實(shí)測(cè)的地震動(dòng)作為震害評(píng)估的依據(jù),不必去研究這個(gè)地震動(dòng)到底是6.0級(jí)地震引起的還是7.0級(jí)地震引起的。就像我們知道今天氣溫是30度,我們不用管這個(gè)30度是太陽(yáng)黑子爆炸引起的還是地球厄爾尼諾現(xiàn)象引起的。然后我們把這個(gè)地震動(dòng)輸入到典型的建筑、橋梁和城區(qū)里面,看看這些典型對(duì)象的破壞情況,進(jìn)而估算出當(dāng)?shù)乜赡艿恼鸷η闆r。從而繞開(kāi)了震害評(píng)估中最復(fù)雜的問(wèn)題,有效提升了評(píng)估的可靠性。圖2和圖3分別是RED-ACT給出的唐山古冶5.1級(jí)地震和宜賓興文5.1級(jí)地震的震害評(píng)估圖,震損程度差別看得很清楚,充分體現(xiàn)出RED-ACT方法的優(yōu)點(diǎn)。
圖2唐山古冶5.1級(jí)地震的震害評(píng)估圖
詳見(jiàn):RED-ACT: 7月12日唐山5.1級(jí)地震破壞力分析
圖3宜賓興文5.1級(jí)地震的震害評(píng)估圖
最后再補(bǔ)充一張對(duì)比圖。圖4是RED-ACT系統(tǒng)評(píng)估的地震誘發(fā)滑坡風(fēng)險(xiǎn)圖,認(rèn)為對(duì)于這次地震,震中附近坡度大于44-49度的區(qū)域有地震誘發(fā)滑坡風(fēng)險(xiǎn)。圖5是新聞報(bào)道的地震后滑坡照片。當(dāng)然,地震誘發(fā)滑坡是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外很多專家都做了非常好的工作,我們的研究也在探索過(guò)程中,其效果還需要反復(fù)論證。我們具體方法可以參閱:新論文:基于實(shí)測(cè)地震動(dòng)的近實(shí)時(shí)地震滑坡預(yù)測(cè)方法(并附源程序)。
圖4 RED-ACT系統(tǒng)給出的分析結(jié)果(根據(jù)氣象臺(tái)資料,當(dāng)?shù)?月1日到5日均有降雨)
圖5新聞媒體報(bào)道的當(dāng)?shù)鼗抡掌?
參考文獻(xiàn):
1新華社,https://www.sohu.com/a/535823762_267106
2唐山市應(yīng)急管理局,http://yjglj.tangshan.gov.cn/anjianju/ajjtongzhigonggao/20200714/942101.html