我国防震减灾工作方针与三大工作体系教材Word文档下载推荐.docx

1、在上一个地震活跃期，曾有不少理论物理学、数学、天文学、海洋学，以及地震系统以外的地球科学著名专家参与地震预报研究，为海城，松潘平武等地震成功预报作出了贡献。在监测预报实践中，一方面强震前可能出现的各种前兆量可能很小，需要高、精、尖的专业仪器监测和专家分析，另一方面各种前兆量随距离迅速衰减，专业台网密度有限，群众测报网，特别是靠近震中的企业台和群测点有可能发挥重要作用。更何况，震前可能出现量大面广的各种宏观异常，更需要群众及时观察和报告。在第六讲介绍的海城，松潘平武地震预报成功的震例中，群众测报都发挥了巨大的作用。因此，我们要建设的地震监测预报体系必须以专家为主，专群结合。地震监测预报体系以地震

2、预报为主要目标，但也是整个防震减灾工作的基础和首要环节。例如，为确定抗震设防要求进行的地震安全性评价工作需要地震目录和地震活动性资料，而这正是地震台网提供的。又如，地震应急救援要求出动越快越好，前提是有又快又准的高质量速报，而速报又是地震台网的基础工作。地震监测台网不仅是防震减灾各项工作的基础，也可为地壳结构与地球内部构造、大地电磁场、重力场、大地形变、地下流体、地热与地球化学等地球科学研究提供基础资料。地震监测预报体系涉及面很宽，本讲不打算详细介绍每一个方面的工作，只想对几个要点，如“多学科综合观测”、“统一规划与分类分级管理”、“地震监测设施和观测环境保护”、“鼓励地震预报研究与地震预报统

3、一发布”、“地震重点监视防御区”等简要地作一些说明和介绍。多学科综合观测 在地震监测预报体系里，地震监测又是地震预报的基础。以测震、形变（包括水平与垂直形变、应变、重力）、地下流体（包括物理动态和化学动态）和地震电磁（包括地电、地磁和地震电磁扰动）为主的多学科综合观测是地震监测的主要内容。测震台网以检测地震波，测定每一次地震的基本参数为基本任务。测定了每一次地震的运动学与震源力学参数，就可以了解大大小小地震的时空变化，以及由地震波反映的震源区的应力状态及传播途径上介质性质的变化。测震台网的每一个地震台都设置检测地震波的地震计。图9-1是某一个地震台的台基上放置的观测三个分向：东西向、南北向与垂

4、直向的地震计。简单地说，某分向的地震计就是用弹簧片支起一个只能在该方向振动的摆，摆的端部有一个设置在磁钢中的线圈。当地震波传播到此处，该摆的振动反映了台基地面运动在这个方向上的分量。摆的振动使端部的线圈切割磁力线，在线圈里产生电信号。过去的地震仪将这样得到的电信号传送到记录器，再通过磁电转换成带笔头的线圈做振动。笔头的振动就可在记录滚筒上记下这个方向上的地震波。有了三个方向的分量就能合成地震波总的运动。由于记录的是地震波形，它是一种地震波的模拟记录。图9-2是当年西昌遥测台网记录中心的笔式（墨水）模拟记录器。也有其他方式的模拟记录地震仪。如在电流计吊丝上粘小镜片通过光的反射在照相纸上记录地震波

5、形的光学模拟记录。经“十五”计划的努力，我国地震台网已经数字化了。在野外各地震台还是设置地震计，只是往记录中心传送的不再是模拟量，而是经数字采集，将数字化地震波资料直接送进计算机，而且频带比以前更宽了，动态范围更大了。图9-1 某地震台放在地坑里水泥墩子上的三分向地震计图9-2 西昌遥测台网记录中心过去用的模拟记录器地形变测量大体可分定点观测和流动观测两大类。前一类建设台站，把仪器设置在恒温条件较好的房子、洞子或井孔里。例如，图9-3就是一个四川攀枝花南山地震台在山体平洞里安装的水管倾斜仪（右）和石英伸缩仪（左）的照片。按照连通管原理，当地面倾斜，水管倾斜仪两端主体里的液面会相对本体发生变化。

6、当然，现代化水管倾斜仪不必去读管壁刻度，因为这样既麻烦，又不精确。而是通过反映浮子升降的磁传感器把液面的变化转换成电信号，早年用自动平衡记录仪做模拟记录，现在也已数字化直接输入计算机分析处理。石英伸缩仪采用热胀系数很小的石英管材料为基准尺，一端固定，另一端为活动端。当地面出现水平位移，活动端相对固定端伸长或缩短，与其相连的传感器就会把形变量转换成电信号，传给记录器。“九五”以前，我国地形变台站较多地使用不同类型的石英管伸缩仪，“九五”以后已为铟瓦棒伸缩仪取代，原理是一样的。而且，现在各类形变仪器也都数字化了。后一类设置固定桩基，观测人员携带测量仪器，流动观测。比较不同桩基的高差，研究相互间的垂

7、直运动，分析不同桩基间距离的变化，讨论它们之间的水平运动。这实际是应用大地测量中的水准测量和基线测量方法做地震监测。与大家常在建设工地上看到测绘情景是相似的，只是为地震预报服务的测量精度要求比工程测量高得多。考虑到强震活动往往与活断层有密切关系，地震界也常沿重要活动断裂带布设跨断层短水准、短基线观测。近年，又将全球定位系统GPS用于地震形变监测。其基本原理是，当地面上某处的接收装置收到3个或更多的卫星信息，由于卫星位置与电磁波速度是可以精确知道的，那就可以精确测定接收装置所在的位置（图9-4左）。同样有两类不同的用法。一类建设基准站，有固定的GPS接收装置，昼夜连续接收几颗卫星信号，连续获取本

8、站位置信息。图9-4右是一个GPS基准站的照片。另一类，按一定间距，当然，也可考虑跨断层设置区域站，定期由观测人员携带GPS接收仪器流动观测。 图9-3 南山台山体平洞里的水管倾斜仪（右）与石英伸缩仪（左） 图9-4 GPS示意图（左）与一个基准站（右）地下流体观测包括水位、水温、水氡、水汞等水化含量观测。最早在1966年邢台地震现场发现，强余震之前有的民用井出现水位升降，有的还有翻砂冒泡、变质变味等现象。由于现象明显，肉眼都能看出来，水位变化用井绳就能测量。时间长了，震例多了，震前的地下水变化并不总是那么明显，而且民用井水位及其他性质的变化容易受到降雨、附近河水位、甚至气压变化等因素的影响。

9、人们开始选用深井，研制仪器，高精度观测，连续自动记录。图9-5展示了浮子式水位仪的简单原理，当水位升降，浮子随着升降，绳子拉动滑轮，滑轮上指针的偏转就显示了水位升降的程度。也有压力式水位仪，依赖淹没在水里，且固定在一定深度的能感知压力的探头，当水位升降，探头上面的水体增减，所受到的压力也就加大或减小。这种压力探头得到的已是电信号，以前一般用电子电位差计打印记录。现在也都经数采，输入计算机了。水温、水化的前兆观测，早年大多搬用水文地质或地球化学勘探的仪器，现在已改造或发展成地震前兆的专用设备了。原理是差不多的，主要是为适应观测前兆的需要，提高了观测精度，并更适合于长期连续、稳定工作。图9-5 浮

10、子式水位仪的简单原理图地电以观测地电阻率、地电场与电磁波为主。视电阻率的测量原理见图9-6的下端，由A、B极供电，从M、N极测量电位差，由欧姆定律两者相除，就可得到地下的视电阻率，只是还有一项与4个电极相对位置有关的装置系数。图9-6展示的是四川甘孜地电台室外布线的照片。地电场观测不需要供电，只要两个测量极，就可测得一个方向的地电场分量。看起来十分简单，由于它通过两个电极进行接地信号测量，极化电位、以及通过各种渠道耦合或感应到地下的电磁干扰信号与背景燥声都会带来干扰。因此，电极的制作与场地的选择都十分讲究。地磁台观测地磁场及其变化，通常分绝对观测和相对记录两部分。绝对观测测量地磁场要素的绝对数

11、值，相对记录是对地磁场某一要素相对于某一基值的变化量进行连续测量。前者对仪器装备与台址条件的要求都远高于后者，因此，只有少数台站既配备绝对观测，又有相对记录。多数为地震预报服务的地磁台只有相对观测。图9-6 地电台视电阻率观测基本原理（下端）与某某台室外布线照片 上面只是十分简要地介绍了地震台最常见的几种观测方法。实际使用的仪器装备要复杂得多，尤其是地方企业台和群测点，更有一些自创的前兆观测仪器。也许有读者会问，为什么地震预报需要那么多学科、手段综合观测，而气象预报只依赖温度、气压和降水等几种观测值？也许不仅因为地震孕育过程比天气过程复杂，地球内部物质比大气成分更复杂更不均匀，而且地震预报研究

12、与天气预报研究相比，还初级得多。上岁数的读者也许还记得几十年前，有些科普读物常宣传下雨前，可能出现水缸壁变湿，蚂蚁搬家，蜻蜓成群，关节炎患者腿疼等宏观现象。现在，天气预报大大进步了，明确了影响天气过程的主要因素，完善了气象观测网，有了气象卫星和云图，发展了数值预报，天气预报也就不需要这些宏观现象了。由于现在地震预报还处探索阶段，尚无一项必震指标，需要多途径尝试，所以，必须实行多学科综合观测，并鼓励继续寻找新的前兆指标。将来对于地震孕育过程认识深刻了，明白了影响强震发生的主要因素，地震预报比较有把握了，也许就不必安排那么多项观测了。统一规划与分类分级管理 经过几十年的努力，经历了发展、调整、优化

13、、巩固的历程，我国已经建立起几千规模的从中央到地方，多学科、多方法、多经费渠道支持的地震监测台网。并且在建设和管理方面逐步形成一套独具特色的有效制度：国家对地震监测台网的建设，实行统一规划，分级、分类管理。这已被写进我国防震减灾法第十三条。统一规划可以保证监测台网布局合理，以满足地震监测预报和科学研究的需要，能够在国家的层面上，突出重点，兼顾一般。所谓重点，既要考虑地震危险性，也要重视社会经济与安全的重要性。必须兼顾一般，一方面，广大农村虽然经济发展慢一点，人口密度低一点，但以人为本，建设和谐社会，必须也重视广大农村的地震安全问题。另一方面，无论研究地震活动性，还是分析地形变、地下流体或地电地

14、磁的变化，都需要知道它们各自的正常场是怎样变化的？因此，各学科都应有自己的大范围规划，而整个台网更应有统一的全面规划。防震减灾法第十三条进一步规定了地震监测台网分级分类管理的方式：全国地震监测台网由国家监测基本台网、省级地震监测台网和市、县地震监测台网组成，其建设所需投资，按事权和财权相统一的原则，由中央和地方财政承担。这样，分类、分级管理有利于调动和发挥地方各级政府的积极性，有利于地震监测台网的巩固与发展，有助于地震监测台网的正常运转和功能的发挥。为了更好地落实地震监测台网的统一规划和分级分类管理，国家与各省、市、自治区地震部门都制定了本行政区内的监测预报方案，并组织实施。为了保障电力枢纽、

15、铁路干线、大水库、大油田、大矿山的安全和有利于生产，我国水利、电力、铁道、石油、煤炭等部门的一些企业建设了为本单位服务的地震监测台网，通常称之为企业台。防震减灾法第十三条还规定，为本单位服务的地震监测台网，由有关单位投资建设和管理，并接受所在地的县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或机构的指导。这样规定有助于实现台网布局上的互补，便于技术系统互连和资料共享，更好地为防震减灾服务。地震监测设施和观测环境保护 地震监测信息是否准确、及时、连续、可靠，是进行震情监视和地震预报研究与实践的重要前提条件。而测震、地形变、地下流体与地电地磁等各学科观测的物理量或化学量，在大多数情况下，都是十分微小的

16、，很容易被干扰。因此，保证地震监测系统正常运转，保护地震监测设施及其观测环境不受干扰和破坏十分重要。中华人民共和国防震减灾法规定了，地震监测设施和地震观测环境受国家法律的保护，地震监测管理条例进一步规定，任何单位和个人都有依法保护地震监测设施和地震观测环境的义务，地震监测环境应当按照地震监测设施周围不能有影响其工作效能的干扰源的要求划定保护范围。国家标准地震台站观测环境技术要求对测震（GB/T 19531.12004）、电磁观测（GB/T 19531.22004）、地壳形变观测（GB/T 19531.32004）和地下流体观测（GB/T 19531.42004）等四大类地震台站的观测环境建立了

17、技术指标，对各种干扰源与各类台站之间的最小距离作出了明确的规定，并规定了相关的测试方法，为评定、保护、管理与建设地震台站提供了技术依据。这样，不仅新建地震台站有了选台的技术标准，而且规定了已建地震台站周围新建、扩建、改建工程必须遵循的避免对地震监测设施和地震观测环境造成危害的技术标准。这就是说，在上述规定地震观测环境保护范围内，一般不得再新建、扩建、改建各种可能干扰和破坏地震观测环境的工程设施和建筑物。对于确实无法避免造成危害而又必须建设的，有关建设单位应当事先征得国务院地震行政主管部门或者其授权的县级以上人民政府负责管理地震工作的部门或机构的同意，并按照地震监测管理条例的规定采取相应的措施后

18、，才能建设。鉴于本讲的性质，这里不打算展开介绍这些法律法规，不具体介绍各类台站与各种干扰源应保持的最小距离，更不讨论遇到确实无法避免造成危害而又必须建设的情况，应采取怎样的措施。有这方面需要的读者可查阅有关法律法规文件与专门书籍。本讲只想简要地告诉大家，这四类地震台站应避开哪些干扰？测震应避开震动干扰 地震仪记录地震波，担心被其他地面震动干扰。地震台附近如有公路、铁路，当汽车、火车驶过，地震仪就会记下一列地面震动波形。此时若有地震，就可能掩盖地震波，或使分析人员看不清地震波的起始，而准确测量地震波起始时间和辨别地震波初始的方向，正是地震定位和各种研究的基础。同样的道理，如果地震台附近有飞机场或

19、重型机械厂，当飞机起落或重型机械不停地振动时，地震仪也会记录到干扰震动波形。又如，地震台附近若有海洋、湖泊、水库，遇风起波浪也会引起地面震动被地震仪记录下来，成为地震波的干扰。大水库泄洪引起的震动就更大。要是地震台附近有采石场，或其他经常爆破的建设工地，那大大小小的爆破被记录下来，不仅可能干扰天然地震的地震波记录，而且，一不小心，有可能误把爆破当成小地震。总之，测震台站应避免震动干扰。地震电磁观测应避开电磁干扰 地震电磁观测目前主要有三类测项：地磁场、地电场和地电阻率。前两项观测的属天然地球物理场，记录与地球磁层和电离层中的地球物理过程和物理性质相关联的电磁现象，最后一项观测的目的是研究地壳介

20、质电学性质时空变化，需要人工供电。这些都是高精度观测，很容易受到干扰。不仅发电机、电动机、高压输电线路等可能产生电磁扰动的人工电磁源必须避开，而且可能产生感应电磁场的铁磁性物质也必须避开。例如，为地磁台修建房屋的建筑材料都要专门挑选，不得使用铁钉，必须用钉子的地方，要用铜钉。观测人员进入观测室，必须除去带铁磁性的物件，如男同志要除去有铁扣的皮带，女同志要拿掉带铁的发夹等。又如，1998年底到次年初，有人在四川红格地震台地电阻率测区内埋设金属管道，图9-7a展示了金属管道在测区内穿行的情况，图9-7b给出了该台两个测道多年观测曲线，读者可从图的方框部分看到，埋设地下金属管道后，南北道地电阻率测值

21、迅速下降24%，东西道地电阻率测值迅速下降14%。应该说明的是，要求地电阻率的观测误差不超过0.3%。显然，这是不能允许的。图9-7 四川红格地电台附近埋金属管道产生的影响 国家标准地震台站观测环境技术要求电磁观测（GB/T 19531.22004）将有可能在较大范围可能影响地震电磁观测的影响源分为七类：城市有轨直流运输系统类；铁路运输系统类；高压输电线路类；工频骚扰类；金属管道（线）类；公路（含高速公路）类；含铁磁性材料的建筑物或构筑物类。并规定了它们与电磁观测台站的最小距离。地壳形变观测应避开载荷、水文地质环境变化与振动等引起的干扰 地震形变观测目前主要有地倾斜、地应变、重力、跨断层短水准

22、短基线与蠕变仪、GPS等，都是高精度观测。台站或测点附近由于物质增减、迁移，使地面单位面积载荷变化就可能干扰上述形变观测值。例如台站附近湖泊、水库、河流的水位升降，海洋潮汐，降雨，新建大型建筑、厂矿与仓库，或者已有大型建筑、厂矿与仓库里重物移动与堆积都可能引起地面载荷变化而造成干扰。在台站或测点附近采油、抽水与注水等可能改变水文地质环境，引起地面变形，也会干扰形变观测。爆破和汽锤等振动干扰也会引起地壳形变速率突然增大，因此，地震形变观测也要避开采石、采矿场地、机场、铁路、公路、冲压、粉碎作业场地。地下流体观测应注意附近地下水开采、地表水体以及采矿、滑坡、泥石流等干扰 水位、水温和水化等地下流体

23、观测担心地表水渗入，同层井开采或注入，或其他可能引起观测井水位、水温或化学含量变化的干扰。同一层地下水是相通的，一口观测井附近一定范围内，另有井抽水、注水或堵塞，都可能引起这口井水位读数的变化。图9-8是川-03井的水位观测曲线，上图是逐时值曲线，显示了以日为周期的固体潮变化，下图是日均值曲线。上图和下图都标示了280米外另一口井堵塞与放开的时间，很明显，280米外的井一堵，川-03井的水位就上升，280米外的井一放开，川-03井的水位就下降，反复试验都是这样。反过来，如果在观测井附近注水，就会引起测值上升。图9-8 川-03井水位受280米外另一口井堵塞与放开影响的情况如果观测井的井口与井壁

24、未经止水处置，下大雨就可能有地表水渗入，井孔中增加了地表水，水位就会升高，地表水的温度与各种化学元素一般都比地下水低，它的渗入与地下水混合，必然也会降低相关测值。如果观测井离开河流、水渠、湖泊、水库较近，也会受它们水位升降的影响。另一方面，即使井壁经过很好的止水处置，湖泊、水库、河流等地表水体的水不能渗入观测井，但是这些水体水面升降，意味着载荷增减，也会引起地下含水层承受的压力发生变化，从而干扰地下水动态的变化。同样的道理，采矿爆破、滑坡、泥石流等也会增减载荷，或者在含水岩层里产生裂缝，干扰地下水动态。鼓励地震预报研究与地震预报统一发布制度 第六讲介绍了地震预报现状。在过去几十年里，我国成功预

25、报了20多次地震，也有更多的地震被漏报，还有一些虚报。地震预报远未过关，至今仍是世界科学难题。这样，一方面强震可能造成巨大灾难，为减灾需要地震预报，另一方面，地震预报还远未过关。面对这样的情况，国外主要倾向待研究过关了，再开始地震预报实践，我国把地震预报作为减轻地震灾害的可能途径之一，坚持“边研究、边预报”的方针，同时，实行地震预报统一发布制度，期望通过尽可能正确的地震预报尽量减轻地震灾害，又尽可能减少不慎重的预报带来的负面影响。这样的指导思想已被列入中华人民共和国防震减灾法，依靠法治，把两者统一起来。中华人民共和国防震减灾法为地震监测预报专门设立一章，即第二章。其中第九条规定，国家加强地震监

26、测预报工作，鼓励、扶持地震监测预报的科学技术研究，逐步提高地震监测预报水平。第十六条又规定，国家对地震预报实行统一发布制度。地震短期预报和临震预报，由省、自治区、直辖市人民政府按照国务院规定的程序发布。任何单位或者从事地震工作的专业人员关于短期地震预测或者临震预测的意见，应当报国务院地震行政主管部门或者县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构按照前款规定处理，不得擅自向社会扩散。国务院发布的地震预报管理条例进一步规定了地震预报意见的形成、评审与发布的程序与权限。地震预报管理条例对于不同时间尺度的地震预报是这样分类的：地震长期预报，是指对未来10年内可能发生破坏性地震的地域的预报；地震

27、中期预报，是指对未来一两年内可能发生破坏性地震的地域和强度的预报；地震短期预报，是指对3个月内将要发生地震的时间、地点、震级的预报；临震预报，是指对10日内将要发生地震的时间、地点、震级的预报。这里不打算，也不可能详细介绍各类地震预报意见形成、评审与发布的规定，只想简要说明一些要点，让大家知道国家对此有明确的规定，并且严格执行。地震预报管理条例关于地震预报的形成，强调的是必须经过会商。国务院地震工作主管部门和县以上地方人民政府负责管理地震工作的机构根据授权组织召开不同级别不同类型的震情会商会，综合研究形成地震预报意见。地震预报管理条例还规定，这样经过会商形成的地震预报意见，还必须经过相应级别的

28、评审委员会评审才能上报本级人民政府。地震预报的发布权在政府，哪一类地震预报必须由哪一级政府发布，地震预报管理条例都有明确规定。也明确了紧急情况下的特殊处置权。地震重点监视防御区 地震重点监视防御区是指未来十年尺度内，存在发生破坏性地震危险或者受破坏性地震影响，可能造成严重的地震灾害损失的城市和地区。我国地域辽阔，强震及其灾害分布很广而又不均匀，虽然改革开放以来国民经济发展很快，但家底薄，要投资的事业很多，如果把有限的财力在全国平均使用力量搞防震减灾，显然是不符合我国国力和震情的。为此，我国实行地震重点监视防御区制度，划定地震重点监视防御区，作为相对稳定的开展防震减灾工作的重点地区。防震减灾法第

29、十一条规定，国务院地震行政主管部门根据地震活动趋势，提出确定地震重点监视防御区的意见，报国务院批准。这就是说，我们国家已经通过立法明确了确定地震重点监视防御区的权限、依据和方式。需要说明的是，地震重点监视防御区是以地震长期预报（10年尺度）为基础确定的防震减灾重点工作地区，并非很快就要发生强震的危险区。防震减灾法第十一条还规定，地震重点监视防御区的县级以上人民政府负责管理地震工作的部门或者机构，应当加强地震监测工作，制定短期与临震预报方案，建立震情跟踪会商制度，提高地震监测预报能力。这就进一步明确位于地震重点监视防御区的政府及其地震部门在监测预报方面应该做什么。当然，在震灾预防、应急救援等其他方面的防震减灾工作，它也是重点地区。9.3 执法严格、常备不懈的震灾预防体系地震灾害预防是指地震以前所做的防御