延慶地震臺北京地震監(jiān)測工作發(fā)展的見證者——寫在北京市地震局建局20周年之際

武曉東　王志惠　常建軍

延慶地震臺北京地震監(jiān)測工作發(fā)展的見證者——寫在北京市地震局建局20周年之際

武曉東王志惠常建軍

延慶地震臺簡介

延慶地震臺位于北京西北部的延慶區(qū)，距北京市區(qū)約90公里，它是北京市地震局下屬的主要專業(yè)臺站之一，集形變、電磁、流體、測震于一體的綜合性觀測地震臺站，由張莊地震臺、西撥子地震臺和五里營地震臺（觀測井）三個子臺構成，三個子臺均屬國家I類基本臺，主臺為張莊地震臺。

張莊地震臺位于延慶縣城關鎮(zhèn)張莊村南側(cè)，海拔484米，始建于1986年占地面積4269平方米，建筑面積327平方米。西撥子地震臺位于北京市延慶縣八達嶺鎮(zhèn)南園村南，海拔高度640米，始建于1968年，占地面積3308平方米，建筑面積730平方米，形變洞體面積1334平方米，觀測室面積71平方米，距延慶縣城16公里，工作和生活條件較為艱苦。

五里營地震臺（觀測井）位于北京市延慶區(qū)東五里營村北，距張莊地震臺1200米，始建于1978年，為地震專用觀測井，井深533.12米，占地面積150平方米，建筑面積50平方米。五里營井的地下水為裂隙承壓水，地下水補給區(qū)為北部隆起山區(qū)，隔水層好，徑流量大。

武曉東，高級工程師，北京市地震局延慶地震臺副臺長。1991年畢業(yè)于防災技術學院地球物理專業(yè)，1996年以來在延慶地震臺從事地震前兆監(jiān)測、研究及管理工作，負責延慶地震臺觀測技術系統(tǒng)升級改造、臺站基礎建設、環(huán)境改造美化等工程。先后主持完成中國地震局三結合課題、北京市地震局青年科研基金課題等項目，發(fā)表科技論文10余篇。曾先后獲得中國地震局防震減災優(yōu)秀成果三等獎、北京市地震局防震減災優(yōu)秀成果二等獎。

延慶地震臺觀測技術系統(tǒng)結構圖

臺站建設背景

1966年3月在邢臺隆堯縣、寧晉縣先后發(fā)生6.8級、7.2級地震，總共造成8064人遇難、38000余人受傷，損壞房屋508萬間，這是新中國成立后第一次發(fā)生在人口稠密地區(qū)、造成巨大人員傷亡和財產(chǎn)損失的大地震。

邢臺地震發(fā)生后，黨中央、國務院十分重視，周恩來總理對地震預測、預報、預防工作做出了一系列重要指示，要求把北京地區(qū)的地震問題與鄰區(qū)一并考慮，以保衛(wèi)大城市、大水庫、電力樞紐、交通系統(tǒng)的安全。按照周總理的指示精神，國家科委組織在京的24個單位500余名不同學科的科技人員奔赴邢臺地震現(xiàn)場，在震區(qū)周圍很快建立了一批以觀測地震前兆為目的的地震臺站，從不同角度探索地震預測、預報的方法和途徑。

1967年3月27日，河北省河間發(fā)生6.3級地震，造成19人遇難，180人重傷，被損房屋達83413間。

河間地震震中距天津只有90公里，距北京僅140公里，地震震中距離北京越來越近，呈現(xiàn)出向首都遷移的趨勢，并且京津兩地遭受比邢臺地震更大的影響。

面對嚴重的地震災害和日益嚴峻的地震形勢，周總理指示：“要密切注視京津地區(qū)的地震動向”。因此，在京的相關單位，以邢臺地震現(xiàn)場監(jiān)測預報工作為基礎，在北京大規(guī)模地開展了地震預報監(jiān)測工作。

從1967年4月起，地質(zhì)部第一物探大隊（現(xiàn)中國地震局地球物理勘探中心）、地質(zhì)部地震地質(zhì)大隊（現(xiàn)中國地震局地殼應力研究所）、地質(zhì)部物探研究所、國家測繪總局天津測量隊（現(xiàn)中國地震局第一形變監(jiān)測中心）、中國科學院武漢測地所（現(xiàn)中國地震局地震研究所）、中國科學院地質(zhì)研究所、北京市地質(zhì)局、石油部646廠等8個單位先后在豐臺大灰廠、房山?？谟⑵焦锐R坊等地建設了28個地震監(jiān)測臺站，1970年，以這8個單位為基礎組建成“北京地震隊”。

其中，延慶西撥子地震臺由原地質(zhì)部第一物探大隊于1968年建設，張山營地震臺則是由北京市地質(zhì)局102地質(zhì)調(diào)查大隊于1969年建設。

臺站歷史變遷與建設

1.張莊地震臺

前身為張山營地震臺，張山營地震臺位于北京市延慶區(qū)張山營鎮(zhèn)下蘆風營村，始建于1969年，原隸屬于地震臺建設單位——北京市地質(zhì)局102地質(zhì)調(diào)查大隊。1986年，因修建大同-秦皇島鐵路，對地電阻率、地磁觀測產(chǎn)生干擾，張山營地震臺整體搬遷至延慶縣城關鎮(zhèn)張莊村南側(cè)，更名為張莊地震臺。

2.西撥子地震臺

該臺由原地質(zhì)部第一物探大隊（現(xiàn)為中國地震局地球物理勘探中心）于1968年開始建設，1970年投入使用，建設面積730平方米。為了改善形變觀測條件，1982年進行山洞施工，1986年完成全部建設，山洞進深1400米，形變洞體面積1334平方米，觀測室面積71平方米。

3.五里營地震臺

為地下流體觀測臺，觀測井由原北京市地質(zhì)局104隊在1979年“北京地震地質(zhì)會戰(zhàn)”期間鉆探施工的，后成為北京市地勘的水文地質(zhì)觀測井；1984年，交由原國家地震局分析預報中心管理。

4.隸屬變遷

1970年，為加強北京的地震監(jiān)測與管理工作，成立了“北京地震隊”，張山營地震臺、西撥子地震臺與其余的20余個地震臺一起劃屬北京地震隊。

1980年，北京地震隊與國家地震局分析預報室合并，成立國家地震局分析預報中心，從此這兩個地震臺歸國家地震局分析預報中心管理。

1996年，為加強北京市的防震減災工作，成立北京市地震局，原隸屬于國家地震局分析預報中心的張莊地震臺、西撥子地震臺劃歸北京市地震局。1998年，為了便于管理，北京市地震局將張莊地震臺、西撥子地震臺合并建制，改稱為延慶地震臺，臺站辦公地點設在張莊地震臺。

2004年，五里營觀測井從中國地震局分析預報中心（現(xiàn)為中國地震局地震預測研究所）劃歸北京市地震局，交由延慶地震臺管理。至此，形成了目前由西撥子地震臺、張莊地震臺和五里營觀測井構成的延慶地震臺。

2013年，為落實中國地震局關于地震臺站建立大中心臺的指導思想，北京市地震局對地震臺站提出了新的定位。以此為契機，延慶地震臺在不斷提升臺站的地震監(jiān)測水平的同時，大力提升臺站的綜合監(jiān)測能力。2015年延慶地震臺被中國地震局認定為處級綜合地震臺。

5.臺站改造與建設

張莊地震臺原辦公平房建設于20世紀80年代，正是我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的時期，同期地震監(jiān)測也得到快速發(fā)展。至21世紀初期，延慶地震臺原有的327平方米辦公平房已經(jīng)無法滿足快速發(fā)展的地震監(jiān)測需求。為適應發(fā)展，2009年至2010年北京市地震局啟動了延慶地震臺綜合辦公樓建設項目。新辦公樓建筑面積850平方米。

2010年11月延慶地震臺綜合辦公樓竣工，同年完成儀器設備和技術系統(tǒng)的整體搬遷。2011年和2012年又完成了原有辦公房的拆除和院落硬化、綠化工程，延慶地震臺的面貌煥然一新。

觀測手段與數(shù)據(jù)傳輸技術的發(fā)展

1.觀測手段

張莊臺以電磁觀測為主，開展流體、地電、地磁觀測，使用的儀器有：FD-103水氡儀、E-5-571鈕秤儀、DDC-2A地電儀，C-ATS型、ZD8A、ZD8B等地電阻儀器。20世紀80年代電阻率觀測的DDC-2B電子自動補償儀替代DDC-2A地電儀，后增加ZD8B-I和ZD9A-II儀器，分別替代了ZD8B和ZD9A儀器，并增加了氣象三要素參數(shù)測量儀。

西撥子地震臺以形變觀測為主，建臺初期測項有地應力、測震，使用儀器有：電感地應力、DD-1短周期地震儀；1986年在山洞開展形變觀測，安裝了我國第一批形變觀測儀器：FSQ水管傾斜儀和SSY-2石英伸縮應變儀。2007年，西撥子臺的觀測技術系統(tǒng)全面改造升級，觀測基線重新布設，觀測儀器由原來的FSQ水管傾斜儀（九五）升級為DSQ水管傾斜儀，增加SSQ-2I石英水平擺傾斜儀。

五里營臺以流體觀測為主，觀測項目有水位、水溫、溢出氣氡、溢出氣氦、溢出氣汞、溶解汞；觀測方式先后經(jīng)歷了手動、目視觀測到模擬觀測。

北京市地震局重建初期，在北京市“九五”防震減災計劃和“首都圈防震減災系統(tǒng)工程”的帶動下，延慶地震臺迎來新的發(fā)展階段?！熬盼濉逼陂g，以自主研發(fā)的地震數(shù)字化觀測系統(tǒng)，建設改造現(xiàn)有的模擬觀測技術系統(tǒng)，標志著我國地震觀測朝著數(shù)字化、綜合化等現(xiàn)代化方向邁進了一大步。

利用我國自行研制、生產(chǎn)的數(shù)字化地震觀測系統(tǒng)的儀器設備，西撥子地震臺觀測環(huán)境和觀測技術系統(tǒng)進行了全面升級改造，臺站數(shù)據(jù)處理、資料報送實現(xiàn)了計算機化和網(wǎng)絡傳輸。在首都圈防震減災示范區(qū)系統(tǒng)工程中，對西撥子山洞進行全面改造，SSY-2石英伸縮儀更新為SS-Y銦瓦棒伸縮儀，安裝了甚寬頻帶數(shù)字式地震儀，YRY-2鉆孔應變儀。

在“十五”期間，隨著“北京市數(shù)字地震觀測網(wǎng)絡”和“北京奧運地震安全保障”等一系列重大項目的實施，延慶地震臺觀測系統(tǒng)得到進一步升級改造。

“十一五”期間，依托背景場項目建立區(qū)域水化觀測中心，開展區(qū)域水化成分分析與監(jiān)測，豐富地下流體臺網(wǎng)的觀測內(nèi)容，增強區(qū)域流體綜合觀測能力。對五里營地震臺進行觀測室改造，更新觀測儀器配備，包括TDGL-25型動水位、TDT-36數(shù)字水溫儀、TDR-25氣氡儀、RG-BQZ智能測汞儀、WGK-1型數(shù)字測氦儀。2008年，張莊臺使用并且增加了RG-BS測汞儀與XG-4測汞儀對比觀測。

2013年，在北京市地震局背景場探測項目中，以五里營井為依托，延慶地震臺被選定為華北片區(qū)流體水化中心實驗站。在此期間，完成了延慶地震臺水化學觀測室建設、水化采樣點觀測環(huán)境改造，增添儀器包括SP-3400氣相色譜儀、CIC200離子色譜儀、RAD-7高精度測氡儀、GC-2400便攜式氣相色譜儀四套儀器及部分輔助設備。

延慶地震臺水化中心實驗站的建立，使延慶地震臺流體觀測涵蓋了目前流體學科觀測的大部分測項，大大豐富了臺站的觀測內(nèi)容，提升了臺站流體監(jiān)測能力和觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量，使延慶地震臺流體觀測得到快速發(fā)展。

2.數(shù)據(jù)傳輸

在“十五”期間，延慶地震臺前兆觀測利用“中國地震局前兆數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”軟件，通過信息節(jié)點服務器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集入庫、存儲備份和設備監(jiān)控，實現(xiàn)前兆觀測數(shù)據(jù)的自動獲取和網(wǎng)絡傳輸。至此，延慶地震臺觀測儀器結束了原來的紙帶記錄人工讀取數(shù)據(jù)觀測，實現(xiàn)了數(shù)字化、自動化和網(wǎng)絡化。

觀測成果與榮譽

延慶地震臺建臺歷史悠久，在50年的發(fā)展歷程中，見證了北京地震監(jiān)測工作發(fā)展和進步，也取得了許多驕人的成績。這些成績始終鞭策著延慶地震臺每一位職工，讓我們不敢懈怠，繼承和發(fā)揚延慶地震臺艱苦奮斗、團結協(xié)作精神，共創(chuàng)輝煌。

臺站先后榮獲中國地震局先進集體、國家地震局監(jiān)測預報先進集體、2008年奧運保障先進集體、北京市地震局先進集體、2008—2011年度北京市地震局文明臺站等稱號；科研成果先后獲得國家地震局科技進步三等獎2次、國家地震局分析預報中心科技進步一等獎2次、2008—2016年度北京市地震趨勢會商報告評比前三名。在中國地震局舉行的全國觀測資料質(zhì)量評比中，累計30余次被評為前三名。

延慶地震臺站全體職工充分利用臺站取得的觀測資料，積極申請科研課題和發(fā)表科研論文，推動臺站監(jiān)測預報工作的發(fā)展，累計撰寫科研論文二十多篇，承擔完成各類科研課題10余項。

值此北京市地震局建局20周年之際，謹以此文回顧延慶地震臺的發(fā)展歷史和取得的成績，我們將一如既往繼續(xù)忠于職守，提供及時準確的基礎數(shù)據(jù)，希望早日實現(xiàn)地震預報的突破。