淺談流域型水庫地震臺網(wǎng)建設(shè)管理重點(diǎn)

陳 輝，柳存喜

（1.中國電建集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，550081，貴陽；2.雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，610051，成都）

《水庫地震監(jiān)測技術(shù)要求》規(guī)定，“壩高高于100 m且?guī)烊荽笥?億m3的新建水庫，應(yīng)建設(shè)水庫地震臺網(wǎng)，開展水庫地震監(jiān)測”。水庫地震臺網(wǎng)建成后，將監(jiān)測分析水庫蓄水前后地震活動性變化，判別天然地震本底與水庫地震，以便對可能的水庫地震危險性進(jìn)行預(yù)測，包括較大地震的發(fā)生與發(fā)展趨勢預(yù)測，以及災(zāi)害預(yù)測評估。一旦發(fā)生水庫地震或外圍強(qiáng)震波及臺網(wǎng)，可立即根據(jù)監(jiān)測研究成果及應(yīng)急預(yù)案采取合理對策與抗震應(yīng)急措施，保障工程的安全施工與正常運(yùn)行。

隨著流域梯級水電站建設(shè)的推進(jìn)，水庫地震臺網(wǎng)逐漸由獨(dú)立性臺網(wǎng)向流域性臺網(wǎng)發(fā)展。工程規(guī)模的擴(kuò)大、臺站數(shù)量的增加和工程場地偏遠(yuǎn)且分散等情況，給臺網(wǎng)建設(shè)過程中的管理工作帶來極大挑戰(zhàn)。從水庫地震臺網(wǎng)建設(shè)過程出發(fā)，對重點(diǎn)管理環(huán)節(jié)和內(nèi)容進(jìn)行簡要?dú)w納，為同類工程建設(shè)提供參考。

一、臺網(wǎng)建設(shè)內(nèi)容及特點(diǎn)

一個水庫地震臺站占地約200 m2，修建臺站觀測房，采用框架結(jié)構(gòu)和現(xiàn)澆屋面，墻體為紅磚墻，外墻采用石英搓砂噴涂，室內(nèi)墻面刷乳膠漆或白色涂料，地面鋪設(shè)地板磚和踢腳線。機(jī)房設(shè)置上、下混凝土圈梁，屋頂為整體混凝土現(xiàn)澆，做防水處理。觀測房沿屋面邊緣做女兒墻。墻體上方兩側(cè)各設(shè)置一個對流排潮窗，窗上安有防盜鋼筋和防蟲網(wǎng)。外房門采用金屬防盜門，內(nèi)房門采用塑鋼門。根據(jù)臺站場地條件，修建高3.0 m、厚24 cm、間柱3 m的圍墻，圍墻門采用金屬防盜門。

水庫地震臺網(wǎng)建設(shè)涉及土建、系統(tǒng)集成、測震設(shè)備采購和安裝調(diào)試、系統(tǒng)試運(yùn)行等多個環(huán)節(jié)。臺站大多位于偏僻山區(qū)，具有建設(shè)工程場點(diǎn)多、場地分散、專業(yè)類別多、集成性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此管理單位須遵循建設(shè)工程管理規(guī)范要求，針對水庫地震臺網(wǎng)建設(shè)內(nèi)容和特點(diǎn)，采用合適的管理組織形式與合理的管理措施和方法，抓住質(zhì)量控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對工程的臺站建設(shè)、儀器設(shè)備采購與安裝調(diào)試、系統(tǒng)集成、試運(yùn)行等環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制、進(jìn)度控制和工程造價控制，對工程建設(shè)合同執(zhí)行情況、信息資料等進(jìn)行管理，保障工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

二、現(xiàn)場安全管理

地震臺網(wǎng)建設(shè)要始終堅(jiān)持“事前指導(dǎo)、事中監(jiān)督”“寧停工、不冒險”等安全生產(chǎn)原則，將安全生產(chǎn)落實(shí)到位。管理人員每天進(jìn)行現(xiàn)場巡查時同步進(jìn)行安全生產(chǎn)檢查，詳細(xì)排查施工現(xiàn)場存在的安全隱患，定期召開現(xiàn)場安全生產(chǎn)會議，制定隱患整改措施。開始施工前，針對工程特點(diǎn)及不同作業(yè)類型，組織針對鋼筋作業(yè)、混凝土施工作業(yè)、電工作業(yè)、模板作業(yè)、砌筑作業(yè)、腳手架作業(yè)等多種作業(yè)類別的安全教育，從理論到實(shí)踐不斷增強(qiáng)施工人員的安全意識。對高空作業(yè)、臨邊作業(yè)、焊接作業(yè)、腳手架作業(yè)等危險性較大的作業(yè)類別，以及森林防火、臨時用電、模板支護(hù)等重點(diǎn)環(huán)節(jié)，需嚴(yán)格遵守相關(guān)法律法規(guī)要求和程序規(guī)定，加大安全監(jiān)督檢查力度。為將安全管理工作重點(diǎn)落實(shí)在施工現(xiàn)場第一線，管理單位需深入現(xiàn)場了解現(xiàn)場情況，制定合理且有針對性的安全管理制度，做到用制度規(guī)范行為、用行為落實(shí)安全。

三、管理工作重點(diǎn)

從臺網(wǎng)建設(shè)過程歸納管理工作的重點(diǎn)，主要包括臺站勘選定址階段、臺站基建階段和臺網(wǎng)試運(yùn)行階段。

1.臺站勘選定址階段

在臺站建設(shè)前需確認(rèn)設(shè)計(jì)點(diǎn)位符合施工場地條件才可實(shí)施建設(shè)。但多數(shù)情況下，設(shè)計(jì)點(diǎn)位的實(shí)際場地條件并不能滿足施工要求或存在一定的地質(zhì)災(zāi)害隱患。此時需在設(shè)計(jì)點(diǎn)位周邊找到符合建設(shè)條件的最近位置，在該位置進(jìn)行臺址環(huán)境噪聲水平測試和臺網(wǎng)監(jiān)測能力對比，確保滿足設(shè)計(jì)要求。臺站勘選定址過程中的管理重點(diǎn)包括：

①確保臺址儀器墩選建在堅(jiān)硬、完整、未風(fēng)化的基巖巖體上，如花崗巖、石灰?guī)r或灰?guī)r，不宜選建在覆蓋層、卵石和砂土層上。

②確保臺址基巖附近環(huán)境安靜，無大的振動干擾源，不應(yīng)選在風(fēng)口、滑坡地帶、河灘等處，避開崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域及高背景噪聲干擾源。

③要方便臺址后期運(yùn)行維護(hù)，最好有簡易便道直達(dá)臺址附近，以便土建施工和后期安全托管，確保臺站運(yùn)行安全。

④根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地震臺站觀測環(huán)境技術(shù)要求》規(guī)定，對測震臺址進(jìn)行背景地噪聲水平分類和測試評價，確保臺站觀測環(huán)境符合相應(yīng)條件。

⑤在普選的基礎(chǔ)上應(yīng)本著傳輸可靠、臺基干擾小、臺站運(yùn)行維護(hù)方便的原則，從中優(yōu)選，確定最終臺址。

⑥需確保項(xiàng)目建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。

2.臺站基建階段

基建階段管理工作的重點(diǎn)是對施工過程的質(zhì)量控制。為確保水庫地震臺網(wǎng)建設(shè)管理工作高質(zhì)量順利完成，管理人員宜每天到施工現(xiàn)場進(jìn)行巡查，對基礎(chǔ)放線、開挖、處理，地圈梁鋼筋綁扎、支模、澆筑，構(gòu)造柱鋼筋綁扎、支模、澆筑，屋面鋼筋綁扎、支模、澆筑，儀器基墩開挖至基巖、支模、澆筑等關(guān)鍵工序，采用旁站形式監(jiān)督并做好旁站記錄，保證施工質(zhì)量。嚴(yán)格按照驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行工程驗(yàn)收，確保每道工序都符合設(shè)計(jì)要求和技術(shù)規(guī)范，驗(yàn)收不合格則嚴(yán)禁進(jìn)行下道施工工序。對進(jìn)場材料、設(shè)備等進(jìn)行檢查和確認(rèn)。根據(jù)工程實(shí)施的不同情況，管理單位需主動為建設(shè)單位提出合理化建議，使工程處于受控狀態(tài)。

3.臺網(wǎng)試運(yùn)行階段

臺站建成且地震專用設(shè)備安裝調(diào)試完成后，臺網(wǎng)進(jìn)入試運(yùn)行階段，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，試運(yùn)行時長不少于3個月。該階段管理工作重點(diǎn)為按要求考察臺站運(yùn)行的穩(wěn)定性、臺網(wǎng)實(shí)時傳輸運(yùn)行率、數(shù)據(jù)產(chǎn)出質(zhì)量、地震速報、臺網(wǎng)定位精度和監(jiān)測能力驗(yàn)證等，確保試運(yùn)行滿足相關(guān)規(guī)程規(guī)范要求。

（1）臺站運(yùn)行穩(wěn)定性及運(yùn)行率

臺站建設(shè)完成后在臺網(wǎng)中心實(shí)時監(jiān)測臺站地動信號，通過雙向通信遙測試驗(yàn)檢查信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，若數(shù)據(jù)包發(fā)送和接收一致、零丟包以及往返行程的估計(jì)時間值較小，則該臺站數(shù)據(jù)信號傳輸較穩(wěn)定。

在臺網(wǎng)中心每天統(tǒng)計(jì)全臺網(wǎng)的實(shí)時運(yùn)行率，檢查臺網(wǎng)運(yùn)行率是否達(dá)到95%的規(guī)范要求。若未達(dá)到要求，則檢查單臺運(yùn)行率較低的臺站是否出現(xiàn)故障，故障是否及時排查處理等。

（2）數(shù)據(jù)產(chǎn)出質(zhì)量及地震速報

臺網(wǎng)數(shù)據(jù)產(chǎn)出質(zhì)量直接影響地震速報的及時性和準(zhǔn)確性。臺網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量可通過以下信息判斷：①儀器設(shè)備脈沖標(biāo)定、正弦標(biāo)定等檢查地震計(jì)等設(shè)備是否正常；②通過現(xiàn)場人工觸發(fā)試驗(yàn)，檢查采集器數(shù)據(jù)采集是否正常；③通過背景噪聲測試，檢查背景噪聲水平是否滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求；④通過地震三通道波形檢查，檢查是否存在波形不一致的通道。

根據(jù)相關(guān)要求，對水庫地震臺網(wǎng)監(jiān)測范圍內(nèi)監(jiān)測到的有感地震（一般ML2.5級以上地震）進(jìn)行短信速報。如四川地區(qū)要求速報在12 min內(nèi)完成，內(nèi)容主要包括發(fā)震時間、經(jīng)緯度、發(fā)震位置、震源深度和至水庫大壩距離等信息。

（3）臺網(wǎng)定位精度驗(yàn)證

借助監(jiān)測區(qū)內(nèi)爆破事件驗(yàn)證臺網(wǎng)定位精度。根據(jù)相關(guān)規(guī)范或合同文件對水庫地震臺網(wǎng)定位精度要求，通過收集分析臺網(wǎng)監(jiān)測區(qū)內(nèi)爆破事件的具體時間、位置、波形特征等信息，針對性地識別記錄到的事件。根據(jù)事件記錄確定事件性質(zhì)后，對事件進(jìn)行分析，比較爆破事件實(shí)際發(fā)生位置與臺網(wǎng)記錄分析結(jié)果，評估臺網(wǎng)定位精度。

（4）臺網(wǎng)監(jiān)測能力驗(yàn)證

臺網(wǎng)布局確定之后，臺網(wǎng)的地震監(jiān)測能力主要受限于臺址的背景噪聲。使用相關(guān)公式確定不同設(shè)定震級下的各臺監(jiān)測距離，根據(jù)測定的地動噪聲水平，利用專用程序計(jì)算臺網(wǎng)監(jiān)測能力。以4個以上臺站可同時觀測到某一震級地震為標(biāo)準(zhǔn)，劃定臺網(wǎng)對該震級地震的監(jiān)測區(qū)域。若區(qū)域內(nèi)有4個以上臺站能同時監(jiān)測到某一震級地震，則該區(qū)域?qū)儆谂_網(wǎng)的該震級可觀測范圍。據(jù)此理論計(jì)算作圖，得到臺網(wǎng)監(jiān)測能力圖，與設(shè)計(jì)監(jiān)測能力對比，即可驗(yàn)證臺網(wǎng)實(shí)際監(jiān)測能力是否滿足要求。