基于风险的多灾害微区划方法：地震与海啸对沿海社区的协同风险评估

这篇开创性研究提出了基于风险的地震-海啸多灾害微区划方法，创新性地整合了Cascadia俯冲带沿海社区面临的复合灾害风险。通过构建包含时间依赖性地震发生模型、随机震源生成、地震动模拟（Sa(0.3)）、海啸淹没模拟（Vs30和地形数据）的灾害链模型，首次实现了对加拿大Tofino地区1426个网格点的概率风险评估，填补了传统单灾害（Single Hazard）评估无法量化灾害协同效应的研究空白。

　　

沿海社区的多灾害风险挑战
位于俯冲带的沿海社区长期面临地壳地震、板内地震和界面地震的三重威胁。特别是类似2004年印度洋地震、2010年智利地震和2011年东日本大地震这样的巨型逆冲地震，既能引发强烈持久的震动，又可产生破坏性海啸。传统单灾害（Single Hazard）评估方法难以量化这些灾害的协同效应，促使研究者开发创新的多灾害（Multihazard）评估框架。

创新性风险评估框架
研究团队以加拿大不列颠哥伦比亚省的Tofino地区为案例，构建了包含八步流程的概率风险评估模型。该模型突破性地整合了：
1）时间依赖性地震发生模型（采用3组分高斯混合模型描述Cascadia地震复发间隔）
2）随机震源生成（基于全球数据库的断层参数统计关系）
3）地震动模拟（采用复合地面运动模型计算S_a(0.3)）
4）海啸淹没模拟（5米分辨率网格的非线性浅水方程求解）

关键技术创新在于实现了灾害链效应的量化，通过将代表性木结构建筑（总成本88万加元）置于1426个网格点，同步评估了震动和海啸的复合风险。

局部因素的空间异质性
研究揭示了局部地质条件对风险的显著影响：

• 地震风险：南部软土区域在低强度震动时呈现较高风险（V_s30值较低导致场地放大效应），但在高强度震动时风险降低（非线性场地反应导致减幅效应）
• 海啸风险：直接面向太平洋的低海拔海滩区域风险最高，流动深度2-4米时建筑倒塌概率接近100%
• 复合风险：在2500年回归期，Cascadia地震引起的平均损失（25.26万加元）远超非Cascadia地震（5.68万加元）

可视化方法的突破
研究提出了两种创新性的微区划可视化方案：
1）绝对风险地图：采用统一损失范围（如0-80万加元）直观比较不同灾害贡献
2）相对风险地图：以平均损失比为基准（范围0.5-2.0倍），突出空间风险差异

特别值得注意的是，在5000年回归期地图中，可清晰识别出同时受强烈震动和海啸侵袭的"双重风险区"。

模型局限与未来方向
当前模型存在若干限制：

• 未考虑部分破裂情景和远场海啸源
• 采用均匀曼宁系数（0.025 m^-1/3s）简化了地表粗糙度
• 震动-海啸损伤累积过程采用最大值法简化处理

这些发现为沿海社区灾害管理提供了重要工具，特别是通过风险矩阵可视化，使决策者能直观识别优先干预区域。研究团队建议未来工作应纳入液化、滑坡等次生灾害，并开发考虑灾害序列累积效应的改进脆弱性模型。