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防震减灾知识十讲(8)—— 我国防震减灾工作方针与三大工作体系

发布日期:2018/6/10   浏览次数:556次

我国防震减灾工作方针与指导思想

1997年12月29日第八届全国人大常委会通过,1998年3月1日起施行的《中华人民共和国防震减灾法》(以下简称《防震减灾法》)第一章第三条明确规定,防震减灾工作,实行预防为主、防御与救助相结合的方针。这个方针,既突出了预防地震灾害是各级政府及其有关部门或单位从事防震减灾工作必须关注的重点,同时又强调了防御与救助两个方面的工作必须相互结合,防震减灾才能取得实效。

2000年全国防震减灾工作会议进一步把我国防震减灾工作的指导思想概括为:坚持减灾工作与经济建设一起抓,实行预防为主、防御与救助相结合,动员社会各方面力量,依靠法制和科技,提高大中城市、人口稠密和经济发达地区尤其是地震重点监视防御区的应急救助和抗震能力,有效减轻地震灾害,保护人民生命安全,维护社会稳定。并要求,各级人民政府和有关部门要采取有效措施,切实建立健全防震减灾工作三大工作体系:专家为主、专群结合的地震监测预报体系;执法严格、常备不懈的震灾预防体系;反应迅速、突击力强的地震救援系统。

2.专家为主、专群结合的地震监测预报体系

从第六讲介绍的震例可以看到,想预报一次强震,必须了解强震前由中小地震反映的地震活动性变化,以及由地震波、地形变、地下流体(水位、水温和水化)、地电和地磁等反映的与地震孕育过程有关的前兆现象。这就需要建设和运行多学科综合性地震及前兆监测网,并配备有先进的通信系统,以便将所获取的地震与各种观测数据及时传递到分析预报部门,及时处理、提取前兆信息,做出有无强震的判断,以及如果将要发生强震,对可能发震的时间、地点和震级做出预测。这样的一套工作系统被称为地震监测预报体系。

地震预报至今还是世界科学难题,地震观测与前兆信息的提取,以及地震预报方法研究都有很高的科技难度,为了推进地震预报以减轻地震灾害,国家和各省、市、自治区都成立了专门的地震部门和研究机构,有专业人才研究、建设和维护地震及前兆监测网,探索、实践和管理地震预报。同时,由于地震预报尚未过关,地震预报涉及面很宽,需要各方面力量从不同思路探索,共同努力。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着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1 某地震台放在地坑里水泥墩子上的三分向地震计

图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。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。


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。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。





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