彭 澎，張榮杉，郭瑛霞，董傳雷，孫煜杰，馮 武

（江蘇省宿遷地震臺(tái)，江蘇 宿遷 223800）

宿遷市在我國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖上位于地震動(dòng)峰值加速度0.30g 分區(qū)，抗震設(shè)防烈度為8 度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。郯廬斷裂帶從中心城區(qū)穿過，是宿遷市地震災(zāi)害的極大隱患。1668 年郯城8.5級(jí)特大地震距宿遷市約100km，對(duì)宿遷地區(qū)造成了嚴(yán)重的破壞和損失，影響烈度達(dá)到8 度。宿遷市具有較強(qiáng)的地震背景，抗震防災(zāi)形勢異常嚴(yán)峻。

隨著城市不斷地?cái)U(kuò)張、經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，觀測項(xiàng)目受周邊環(huán)境干擾的情況也越來越多，導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量降低甚至停測[1]。目前前兆觀測技術(shù)已由平面臺(tái)網(wǎng)向立體監(jiān)測臺(tái)網(wǎng)發(fā)展，單一方法向綜合觀測發(fā)展，建設(shè)地震前兆綜合觀測臺(tái)網(wǎng)，發(fā)展地震前兆觀測臺(tái)陣也是地震前兆觀測技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨勢[2]。在防災(zāi)減災(zāi)的新形勢下，合理布局前兆觀測手段、建設(shè)發(fā)展前兆臺(tái)網(wǎng)，是提高宿遷市防震減災(zāi)工作能力的必要條件。

1 宿遷前兆臺(tái)網(wǎng)概況

宿遷市地震前兆臺(tái)網(wǎng)（以下簡稱前兆臺(tái)網(wǎng)）由形變、地磁和地下流體學(xué)科的固定臺(tái)站觀測臺(tái)網(wǎng)組成。其主要任務(wù)是承擔(dān)宿遷市域地震前兆臺(tái)網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)匯集、處理、存儲(chǔ)、報(bào)送與歸檔；負(fù)責(zé)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、產(chǎn)品產(chǎn)出與應(yīng)用服務(wù)；完成國家地震前兆臺(tái)網(wǎng)中心與學(xué)科臺(tái)網(wǎng)中心等要求的有關(guān)工作；為地震預(yù)報(bào)以及相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)研究提供科學(xué)觀測數(shù)據(jù)。

宿遷市監(jiān)測臺(tái)網(wǎng)觀測項(xiàng)目涉及測震、地磁、形變、流體（包含輔助觀測）4 個(gè)學(xué)科，共5 個(gè)臺(tái)站，其中國家臺(tái)1 個(gè)，市縣臺(tái)4 個(gè)，如圖1 所示。

圖1 宿遷市地震監(jiān)測臺(tái)站地理位置圖

宿遷地震臺(tái)為省屬臺(tái)，現(xiàn)有地磁、形變2 個(gè)學(xué)科。附近200m 有嶂山林場林西村村部，向西約280m 為宿遷至新沂二級(jí)公路，西北側(cè)400m 處為曉店11 萬伏變電所，東側(cè)300m 有3 萬伏高壓線，附近無大型廠礦，觀測環(huán)境無明顯干擾。

蘇05 井為市級(jí)臺(tái)，現(xiàn)有流體學(xué)科。觀測站位于宿遷市關(guān)廟鎮(zhèn)農(nóng)科村，觀測站位于農(nóng)村，交通、通訊，供電、供水條件一般，周圍500m 內(nèi)環(huán)境觀測無明顯干擾。

泗洪地震臺(tái)為市級(jí)臺(tái)，現(xiàn)有形變學(xué)科。泗洪地震臺(tái)位于宿遷市泗洪縣重崗社區(qū)后陳居委會(huì)，寧宿徐高速公路從測區(qū)東側(cè)經(jīng)過，距洪宿路約2km，有水泥路直達(dá)，交通十分便利，有可靠的專用供電、供水設(shè)施和通訊、通信及網(wǎng)絡(luò)線路，基礎(chǔ)設(shè)施齊全。周圍無大型廠礦企業(yè)、輸變電站、無線電中繼站等，四周均為空曠的田野，受電磁輻射較小，環(huán)境優(yōu)良，無噪聲干擾，且地層覆蓋厚度小，距基巖比較近，處于F2 斷層上盤，比較適宜作為地震觀測點(diǎn)。

沭陽地震臺(tái)周圍沒有大型廠礦企業(yè)，區(qū)內(nèi)交通、通訊方便，供水、供電充足，臺(tái)站的工作和生活條件方便。

泗陽地震臺(tái)位于奧林匹克生態(tài)公園內(nèi)，周圍沒有大型廠礦企業(yè)，觀測環(huán)境優(yōu)美，區(qū)內(nèi)交通、通訊方便，供水、供電充足，臺(tái)站的工作和生活條件方便。

沭陽地震臺(tái)及泗陽地震臺(tái)現(xiàn)有觀測手段只有地震監(jiān)測項(xiàng)目，目前沒有前兆觀測學(xué)科，見表1。

表1 宿遷市域現(xiàn)有前兆監(jiān)測學(xué)科統(tǒng)計(jì)

2 蘇北5 市前兆臺(tái)網(wǎng)現(xiàn)狀對(duì)比

宿遷市地震前兆監(jiān)測臺(tái)網(wǎng)包括：地殼形變監(jiān)測網(wǎng)（由2 個(gè)臺(tái)站、2 個(gè)測項(xiàng)組成）、大地電磁監(jiān)測網(wǎng)（由1 個(gè)臺(tái)站、1 個(gè)測項(xiàng)組成）和地下流體監(jiān)測網(wǎng)（由1 個(gè)臺(tái)站、2 個(gè)測項(xiàng)組成）。與周邊城市相比，宿遷市觀測手段較少，臺(tái)站分布不均勻，見表2、表3。

表2 蘇北5 市市屬前兆臺(tái)站信息表

表3 蘇北5 市省屬前兆臺(tái)站信息表

3 宿遷市地震前兆臺(tái)網(wǎng)存在的問題

1）惡劣觀測環(huán)境的考驗(yàn)。地震前兆觀測的多種儀器對(duì)觀測環(huán)境的要求較高。2000 年以前，人們的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)范圍沒有現(xiàn)在廣泛，當(dāng)時(shí)的地震臺(tái)站觀測環(huán)境都相對(duì)偏遠(yuǎn)與僻靜，可以取得良好的觀測數(shù)據(jù)。但2000 年以來，隨著社會(huì)生活的不斷發(fā)展，人們的活動(dòng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)域不斷擴(kuò)大，地震臺(tái)站的觀測環(huán)境受到的干擾與破壞越來越嚴(yán)重。在很多地方，已經(jīng)初顯地震觀測環(huán)境與社會(huì)發(fā)展的矛盾。因此，未來的地震前兆觀測儀器或系統(tǒng)，要具備應(yīng)對(duì)在多種影響存在的環(huán)境中工作的能力。

2）觀測系統(tǒng)建設(shè)與維護(hù)成本的制約目前地震行業(yè)內(nèi)的各類監(jiān)測系統(tǒng)，都是基于行業(yè)專網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本很高；現(xiàn)在的前兆監(jiān)測儀器，由于觀測精度非常高，造成其建設(shè)與維護(hù)成本也非常高。

3）地震分析預(yù)報(bào)工作對(duì)于前兆系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的需求因?yàn)橛休^高的建設(shè)與運(yùn)維成本，各個(gè)前兆觀測系統(tǒng)中，不會(huì)大量布設(shè)觀測儀器，造成數(shù)據(jù)不足，無法開展大數(shù)據(jù)模式下的地震分析方法和預(yù)報(bào)方法的研究，制約地震預(yù)報(bào)新技術(shù)工作的開展。

4）地震前兆異常的分析判定需要多手段多學(xué)科相互印證，而宿遷當(dāng)前前兆學(xué)科分布不平衡，部分觀測手段缺失。宿遷市現(xiàn)有觀測項(xiàng)目沒有地球化學(xué)，同時(shí)現(xiàn)有磁電學(xué)科缺少地電觀測手段，形變學(xué)科缺少分量式鉆孔應(yīng)變及寬頻帶傾斜儀。

4 宿遷地震前兆臺(tái)網(wǎng)發(fā)展的思考

在中強(qiáng)地震的孕震期都會(huì)有一個(gè)異常顯現(xiàn)和逐步擴(kuò)散過程，異常有多種表現(xiàn)形式(應(yīng)變、蠕變、溫度、氣壓、水位等)并通過不同方式由介質(zhì)內(nèi)部(連續(xù)、散粒)傳遞出來[3]。結(jié)合宿遷市地質(zhì)構(gòu)造、地震活動(dòng)及現(xiàn)有地震臺(tái)站等實(shí)際情況，以控制主要地震活動(dòng)和監(jiān)測區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力動(dòng)態(tài)場的變化為目標(biāo)，實(shí)行疏密結(jié)合[4]，建設(shè)監(jiān)測項(xiàng)目有效，手段分布合理的數(shù)字化前兆網(wǎng)絡(luò)，為宿遷市防災(zāi)減災(zāi)發(fā)展服務(wù)。

1）我省為磁電觀測大省，對(duì)磁電學(xué)科觀測研究較為成熟。由于電磁觀測要求高而環(huán)境干擾嚴(yán)重，根據(jù)宿遷市現(xiàn)有臺(tái)站周邊環(huán)境及場地磁場梯度狀況，建議在泗洪、沭陽設(shè)立地磁觀測臺(tái)。電磁擾動(dòng)觀測成本較低，但對(duì)短臨異常反應(yīng)靈敏，建議在沭陽、泗陽、泗洪、宿豫和宿城建設(shè)電磁波觀測臺(tái)。

2）宿遷及周邊目前地球化學(xué)觀測空白，前兆觀測的發(fā)展應(yīng)以地球化學(xué)為側(cè)重點(diǎn)。設(shè)想在位于郯廬斷裂帶上開展水化學(xué)測量(如氣氡、氣汞、氦氣、氫氣)觀測，實(shí)行一井多項(xiàng)綜合觀測。按照20km 左右臺(tái)距，布設(shè)4-5 個(gè)地球化學(xué)觀測臺(tái)。

3）依托江蘇省地震局及宿遷市政府，加強(qiáng)專業(yè)臺(tái)站建設(shè)，彌補(bǔ)臺(tái)站密度上的不足。對(duì)宿遷地震臺(tái)進(jìn)行項(xiàng)目擴(kuò)充，建議在宿遷臺(tái)建設(shè)GNSS、水溫、水化、鉆孔應(yīng)變等手段，豐富宿遷地區(qū)觀測手段種類并增加相互印證方法，增強(qiáng)局部地區(qū)的地震監(jiān)測能力。

4）合理布局規(guī)劃，建設(shè)GPS 臺(tái)站，利用GPS 觀測數(shù)據(jù)開展地震分析預(yù)報(bào)；對(duì)未來宿遷地區(qū)前兆臺(tái)網(wǎng)發(fā)展保留空間，如泗洪地電阻率觀測、泗洪鉆孔應(yīng)變觀測等。

5）與徐州、淮安、連云港、鹽城等市保持密切協(xié)作，同時(shí)加強(qiáng)與水文、氣象等部門的聯(lián)合觀測，實(shí)現(xiàn)前兆觀測數(shù)據(jù)資料的共享。

6）制定前兆流動(dòng)觀測規(guī)劃，建設(shè)流動(dòng)觀測系統(tǒng)。

7）強(qiáng)化監(jiān)測預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)人員技能培訓(xùn)。定期邀請(qǐng)專家對(duì)宿遷市相關(guān)業(yè)務(wù)人員培訓(xùn)，強(qiáng)化儀器運(yùn)維、數(shù)據(jù)處理、分析預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)能力。

8）加強(qiáng)觀測環(huán)境保護(hù)。與規(guī)劃、市政、住建等單位合作，依托市政府政策支持，加強(qiáng)前兆儀器周邊觀測環(huán)境保護(hù)。利用數(shù)字化、智能化觀測網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量，排除人為活動(dòng)干擾，切實(shí)提高觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量水平。

5 結(jié)語

宿遷市防震減災(zāi)十三五規(guī)劃前兆臺(tái)網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目總體目標(biāo)是改善宿遷地區(qū)前兆臺(tái)網(wǎng)觀測布局，加強(qiáng)優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)，填補(bǔ)學(xué)科空白。按照地震前兆學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀，大力發(fā)展對(duì)應(yīng)地震較好的前兆學(xué)科，如流體、地球化學(xué)等觀測項(xiàng)目。加密現(xiàn)有固定式臺(tái)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，在重點(diǎn)監(jiān)測與研究地區(qū)布設(shè)流動(dòng)地震臺(tái)網(wǎng)（臺(tái)陣），進(jìn)一步加密觀測，改善由于臺(tái)距過大、不利于分析解釋地震記錄的狀況[5]。最終提高數(shù)據(jù)產(chǎn)出質(zhì)量、加強(qiáng)相關(guān)單位數(shù)據(jù)資源共享、提高業(yè)務(wù)人員素質(zhì)，增強(qiáng)宿遷市整體前兆觀測與分析預(yù)報(bào)水平，為宿遷市震害防御及經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供服務(wù)保障。