保护地震监测环境与经济建设快速发展的思考＊

2013-03-14王锋吉卢仲斌

地震科学进展 2013年11期

王锋吉张刚卢仲斌公璐

（山东省地震局，济南250014）

（作者电子信箱，王锋吉：sdwfj＠163.com）

引言

随着社会经济的快速发展，基础设施建设规模的扩大，地震监测环境被干扰、破坏的程度也越来越严重。依法保护地震监测环境是保护国家利益，而加强经济建设也是地方政府发展的需要，如何建立一种既依法保护地震监测环境，又服务于当地经济发展大局的长效机制，是摆在我们面前的一个重要课题。地震监测的根本目的是为了保障经济建设的发展和人民生命财产的安全，促进社会的进步。从这个根本目的来看，两者又是那么的统一，如何协调两者关系，很有实际意义。我们认为，只能按国家提出的那样，把防震减灾工作融入到社会发展中去，坚持经济建设与减灾一起抓，使地震监测环境的保护与经济发展相衔接、相协调，确保不可迁移的设施不受干扰和破坏。

1 山东省地震监测网络的基本状况与地震监测环境受干扰状况

2012年完成各类台网扩建任务后，山东省的测震台站达到126个；强震台达到146个；形变观测台站达到11个，共计27个主测项；电磁观测台站达到16个，共计31个主测项；流体观测台站达到20 个，共计49个主测项；GNSS观测台站达到11个。

山东省地震台站分布图及受干扰的台站（带下划线的）分布图见图1～图4。

图1 山东省的形变观测台站分布图

图2 山东省的电磁观测台站分布图

图3 山东省的流体观测台站分布图

山东地区地震前兆观测环境干扰严重，仪器抗干扰能力弱。地表浅层观测环境受到严重干扰，使许多有价值的台站在不断加速的城镇化进程中不得不废弃，已有的观测台网格局被打破。一些观测点位破坏严重，影响了数据的连续性和可靠性。长期以来，仪器的自主研发忽视现场实验、观测条件、仪器的适用性研究及检测标准等，使仪器的稳定性、抗干扰性，以及标定问题显得比较突出。在26个山东省省属地震台站中有8 个经常受干扰或观测中断（表1），观测精度和质量明显下降，有7个台站被迫停测或易地重建（表2），山东省国家级台站观测环境受干扰情况见表3。这些干扰对地震监测预报工作造成了严重的影响。

图4 山东省的测震观测台站分布图

表1 山东省省级以上台站观测环境受破坏情况汇总

表2 山东省地震台站被迫易地重建或停止观测情况表

表3 山东省国家级台站观测环境受干扰情况汇总表

山东聊城台是国家重点地震水化试验站，连续多年、多项观测获全国资料评比前3名。水化站有一口自流井，拥有水氡、水汞、氢、氦等13个流体观测项。从2003起，每年冬天采暖期，水位下降，采暖期结束，有所恢复（见图5）。

2002年5月至11月，烟台地震台北约100m 处修路。因施工对洞室的水管仪、伸缩仪观测造成严重影响，观测资料受影响情况如图6所示。

2006年5月，在山东安丘冯家坊跨断层形变观测东端点约60m 的农户院内打一口约60m 的井，由于抽水，水位下降、地面下沉，观测受干扰情况如图7。

2 监测环境遭到破坏后的影响

2.1 破坏区域性地震监测预报系统

一旦地震监测环境受到破坏，不但该台站多年积累的资料将报废，而且，不管在空间上还是在时间上都将失去一个分析地震预报的参照点，这不仅会影响对该地区地震趋势的正确判断，而且将使该区域的地震监测预报系统遭到破坏。

2.2 严重削弱地震台站的功能

一旦某个地震台站的地震监测环境遭到破坏，地震监测得到的信息将是伪信息，用这些不可靠的伪信息进行地震分析预报和相关研究，必然会得出错误的结论。

2.3 无法排除环境干扰成分

地震监测环境受到干扰后监测仪器多数仍然在正常工作，受干扰的监测数据会出现异常形态，而且经常是同地震前兆信息混合在一起，这就增加了地震预报的复杂性和难度。要完全排除各类环境干扰成分十分困难［1］。如图8所示，2007年3月20日莱芜2.0级地震的干扰与地震波的幅度差不多，致使地震波难以区分。

图5 聊古一井数字化动水位日值曲线图

图6 2002年烟台形变观测所受的干扰图

图7 安丘冯家坊跨断层形变观测所受的干扰图

图8 2007年3月20日安丘台测震观测所受的干扰图

3 监测环境遭受破坏的原因

一是盲目追求GDP 增长的影响，经济的迅速发展使得各种干扰源逐渐增多；二是没有引起地方政府的高度重视；三是城乡规划部门未能把地震观测环境保护纳入城乡发展规划；四是执法的力度不够。

4 合理勘选场地，发展抗干扰技术

4.1 合理选择地震观测场地

一是地震观测场地选址时要有长远的目光，充分考虑未来的发展，尽可能避开开发的地区，一旦选定场地，则必须依法向当地规划及公安部门报告、备案，寻求保护。二是作为建设的主管部门遇到开发与地震观测发生矛盾时，尽可能避开，从国家利益考虑尽可能减少其损失。

4.2 加强抗干扰能力强的地震监测仪器的研发工作，提高地震监测能力

在当前要完全避免经济建设对地震观测环境的影响，也是不太现实的。随着“九五”以来项目的实施，地震观测仪器设备基本上实现了数字化，观测仪器的抗干扰问题没有从根本上解决。因此，一方面要组织有关人员进行科技攻关，研发抗干扰能力强的仪器设备。其措施可以从以下方面来进行。第一，提高技术，在提高观测精度和灵敏度的同时，提高观测仪器的信噪比，使干扰减少；第二，在无法避免干扰的情况下，除了易地重建外，改进和提高在强干扰背景下提取可靠地震异常信息的技术方法和能力。在观测环境上增强抗干扰措施（如设置屏蔽网、进行电子对抗或就地进入地下观测、阻隔干扰源等技术措施等）［2］，如图5所示，山东聊城台2006年12月水位大幅度下降，2007年初降到地面以下，停止观测。之后采取了变频抽水措施，便得以维持观测。第三，将地电、地磁观测布设在远离城市等尚未开发、短期内不可能开发的地带，建立无人值守的观测网点，通过数字化、自动传输和现代网络技术，在中心台站通过有线传输（如电话拨号、DDN 专线）或无线传输建立数据采集中心，取得连续观测资料［2］。此办法对于经济发达的沿海地区和城市尤为实用，也是当前避免电磁观测受干扰的成熟技术。另一方面，加强地震观测仪器技术标准化管理，严把仪器入网关，也是必不可少的措施［3］。

5 加强地震监测观测环境保护的管理

地震观测工作的长期性要求各级地震主管部门要高度重视地震监测环境的保护工作，要加强组织领导，形成工作合力，并将其作为一项长期任务常抓不懈。为此，应着重做好以下管理工作。

5.1 认真学习法律知识，熟悉各类地震观测环境的基本要求，努力提高依法保护地震观测环境的管理能力，加大依法保护地震监测环境的宣传力度

一是应依法保护地震监测环境，加强县级地震机构建设，发挥县级地震机构的基层作用；二是要做好地震监测台网的长远规划；三是发挥当地政府、地方地震工作主管部门以及地震台站的作用来保护地震监测环境［4－5］。

5.2 根据各类地震监测设施对观测环境的要求划定保护范围

各级地震工作主管部门应当及时将本行政区域内地震监测设施的分布地点及其观测环境的保护范围，通报给同级公安机关和城乡规划部门。设立地震环境观测保护区的界碑、公告牌和警示牌，并积极做好观测环境保护的备案工作。如2006年，山东省地震局按照统一材料和样式，在山东地区地震台站的醒目位置，统一制作并安装了公安、地震两局联合设立的公告牌，明确说明了台站的保护范围，并及时将有关资料报送公安机关备案，起到了很好的效果。

5.3 无人值守的地震台（站）、地震遥测台网以及其他地震监测环境

上述地震监测环境应当由拥有该监测设施的单位委托所在地乡级以上人民政府或者社会团体、企事业单位负责保护，当事人双方应当签订《地震监测环境委托保管书》，明确各自的权利和义务［3］。

5.4 加大地震监测环境保护的工作力度，依法行政，防患于未然

如为了适应防震减灾事业的需要和保障地震监测工作的顺利进行，山东省先后颁布了《山东省地震监测设施与地震观测环境保护条例》和《山东省防震减灾条例》等多部法律、法规，使得地震监测环境和设施的保护工作有法可依，保障了地震监测工作的顺利展开。山东省的郯城地震台依法顺利解决了在该台附近建设风力发电设备的问题。

5.5 做好宣传工作

积极宣传地震观测工作的重要意义和保护地震监测环境的重要作用，增强全社会的防震减灾意识和法制意识，创造一个有利于地震观测工作顺利正常进行的良好社会环境。

5.6 正确处理保护监测环境与经济建设的关系——融入式发展

地震监测虽然受国家法律保护，但也不能一味地从防震减灾的专业角度，片面强调保护，还要从经济建设与减灾一起抓的角度，把防震减灾工作融入到社会发展中去，使地震监测环境保护与经济发展相协调。地震监测的目的是为了减轻地震灾害、经济的可持续发展、社会的稳定、人民有一个安全的生存环境。而工程建设的目的也是为了经济发展、社会进步、生活环境安全舒适。这两者不是对立的，而是完全统一的，不能割裂开来强调某一方面而忽视另一方面。当两者发生冲突时，要从全局角度来合理、科学、妥善地解决两者之间的矛盾。要根据具体情况认真地做好法律、法规的解释工作和耐心细致的说服工作，以理服人。如某些工程选址可以避开地震观测设施，确保不可迁移设施不受干扰和破坏。对于难以避开的重点、生命线等工程，监测设施可以重新选址，或者研究和采取抗干扰技术，以保证地震监测和经济建设协调发展。