臨沂市地震監測臺網建設與效益分析

AbstractThis study examines the construction and performance of the monitoring network in Linyi，analyzing the distribution characteristicsof seismic stations inthearea under administration，the noise levelatthe bedrock environment of the station，andthe monitoring abilityof the network.Through the analysis and processingof recorded events and warnings，the earthquake monitoring network in Linyi has positively monitored earthquakes in the area under administration，ensured localsocial stabilityand promotedregional economic development.However，further improvements in early earthquake and intensity warnings are needed to enhance disaster prevention and reduction in the future.

Keywordsnetwork in Linyi; monitoring ability; efciency analysis; intensity warning and early warning system

0 引言

臨沂市位于山東省東南部，地震地質構造十分復雜，是我國地震地質構造的特殊區域之一， 95% 的地區處在地震烈度VI度以上，主要城區處在Ⅲ度區。我國大陸東部最大的郯廬斷裂帶主斷裂縱貫臨沂市區南北，現代地質構造活動特征十分明顯。臨沂地區地震活動比較頻繁，歷史上曾發生過著名的郯城8.5級大地震。自20世紀90年代以來，臨沂地區連續多年被列入國家地震重點監視防御區和重點關注區域。

經過40多年的改革開放發展，臨沂已成為我國蘇魯皖交界地區著名的商貿名城和物流之都，是全國重要的物流周轉中心和商貿批發中心，人口達1100多萬，也是山東省行政面積最大、人口最多的城市。如果發生破壞性地震，這將對該地區的經濟發展和社會穩定造成嚴重影響。因而提高臨沂地區地震監測預警能力是當務之急，提升區域地震監測預報水平任重道遠。

長期以來，中國地震局與山東省、臨沂市政府高度重視臨沂地區地震監測事業發展，經過“十五”“十一五”“十二五”“十三五”“十四五”多年國家投資建設，臨沂市監測預警臺網已基本建成，很大程度提升了臨沂地區地震監測預警能力。特別是臨沂地震監測中心站成立以來，轄區臺站與站點管理、儀器系統運維等方面得到了明顯改善，區域地震監測速報與烈度速報水平穩步提升。

1臺網概況

1.1 臺網布局

目前，臨沂市監測臺網現有12個基準站、16個基本站。隨著國家地震烈度速報與預警工程的實施，臨沂監測臺網根據區域地震監測預警能力與烈度速報需求，進行綜合考慮臺站布局，最大程度保證臺網的定位精度、烈度速報質量。臺站分布情況見圖1。所有站點無論是測震數據還是強震動數據都已實現數字化采集、網絡化傳輸，區域臺網中心實時接收通過省局監測中心回傳的轄區各站點的波形數據。同時，通過SDH行業網，從省局監測中心接入臨沂周邊的新泰、安丘、五蓮、日照等多個臺站的波形數據流，使地震監測覆蓋了臨沂市整個地區，地震監測速報能力得到明顯改善和提升。

1.2 臺站概況及技術構成

臨沂市監測臺網基準站觀測系統主要由寬帶地震計、加速度計、6通道數據采集器、網絡傳輸設備、電源設備和臺站避雷設施構成；配置主要設備有BBVS-120甚寬帶地震計或BBVS-60寬帶地震計、加速度計、EDAS-24IP或EDAS-24GN數據采集器[等。基本站觀測系統配置主要的專業設備有加速度計、3通道數據采集器、智能電源等。傳輸鏈路采用2M/SDH光纖鏈路或4G/CDMA鏈路兩種。基準站基本信息參數見表1。

臺網中心運行采用JOPENS系統。中心數據處理系統實現臺網數據匯集、數據存儲、實時檢測、自動處理、人機交互分析等處理工作。一旦轄區或周邊發生地震（或爆破），處理系統觸發報警系統，提醒值班人員查看自動處理結果，并使用JOPENS系統的MSDP分析軟件進行快速分析處理，確定事件類型，啟動相應預案。

2監測能力分析

地震監測能力強弱反映了一個地區的地震監測水平。經過多年的發展，臨沂市地震監測與預警能力在逐步改善、穩步提高。

觀測動態范圍能夠反映一個臺站臺址好壞，也是臺站觀測系統性能優劣的量化標準。根據《地震臺站觀測技術要求第1部分：測震》（GB/T19531.1—2004）對地震臺址環境地噪聲評估的規定[2]。臺基環境地噪聲水平（ Enl^′ 一般分為5類：環境地噪聲RMS有效值 Enllt;3.16×10^-8m/s 為I類臺址; 3.16×10^-8m/s? Enllt;1.00×10^-7m/s 為 I 類臺址； 1.00×10^-7m/s?Enllt;

3.16×10^-7m/s 為Ⅱ類臺址； 3.16×10^-7m/s≤Enllt;1.00× 10^-6m/s 為IV類臺址； 1.00×10^-6m/s?Enllt;3.16×10^-6m/s 為V類臺址[3]。經過對臺站記錄數據噪聲功率譜RMS分析計算，臨沂市監測臺網18個基準站（含5個共享鄰近臺站）測震臺址有8個I類臺，8個Ⅱ類臺，Ⅲ類臺僅有2個。Ⅱ類以上臺基噪聲達 89% 以上，總體符合監測臺網臺站建設要求。

表2為部分基準臺站測震臺址環境噪聲水平RMS值及動態范圍估值參數。

臺網監測能力指臺網區域內臺站能測定并記錄地震的最小震級。臺站記錄地震大小，主要取決于系統的響應靈敏度、觀測動態范圍與臺址地脈動背景噪聲水平[2.5]。根據震級計算公式：

式中， A=（A_N+A_E）/2 ，為兩水平向最大地動速度算術平均值; 代表量規函數； s 為臺基校正值，這里校正值取 S=0^[6] 。測定計算 A_N，A_E 值，通過量規函數 可以得到臺站在不同震中距可觀測到的最小地震震級。

選擇至少4個臺站對同一地震可監測記錄為標準，測定臺網對同一個震級的地震監控范圍[2]。計算臨沂市測震臺網不同震級繪制監測能力圖（圖2）。如圖2所示，臨沂監測臺網能夠對全市范圍內 M_L1.3 地震實時監控，部分區域可達 M_L0.9_? 。目前，臨沂市地震監測能力已經基本覆蓋全市行政區范圍，并達到相當高的監控精度，為推進臨沂市防震減災工作打下了堅實的基礎。

3監測效益分析

隨著臨沂市監測臺網的不斷完善，地震烈度速報與預警能力得到逐步改善，監測速報能力得到進一步提升，臨沂市防震減災社會效益也逐漸顯現出來。目前，臨沂市轄區內 地震都能夠清晰記錄。若周邊有地震發生，處理系統會及時報警提醒并自動處理，通過值班人員對發生地震進行人工校正，借助于臺網MSDP人機交互系統快速準確地把速報地震的“時間、震級、震中”三要素在信息平臺上發布；若轄區內發生強有感地震，在省局監測臺網預警中心的技術支持下，也能夠在極短時間里發布速報信息，為轄區后續應急處置提供技術支持，有效緩解地震帶來的社會恐慌，穩定民心，減輕人民生命財產損失。

2018年2月10日臨沂市周邊的沂南縣發生2.6級地震，4月11日平邑縣發生3.6級地震，2019年12月28日和2020年5月31日臨沂市蘭陵縣先后發生2.9級和3.0級塌陷地震，2021年7月9日蘭陵2.2級地震，地震都強烈有感。地震發生之后，臺網工作人員第一時間完成數據分析處理，準確測定地震三要素，及時向省、市領導匯報，為政府應急處置，緩解當地市民恐慌贏得了寶貴時間，取得了良好的社會與經濟效益。

尤其是平邑3.6級地震，是近幾年來臨沂市發生的較大震級有感地震，轄區普遍有感、震感強烈、影響范圍大，造成震區部分群眾出現較大的恐慌心理。臺網工作人員第一時間準確掌握了此次地震“三要素”，迅速向省、市相關部門領導匯報。地方地震相關部門啟動應急預案，派人員到震區現場及時為群眾答疑解惑，積極與省地震臺聯動會商，跟蹤未來震情趨勢，監測臺網實時監測震區及周邊地震活動，有效地穩定了當地群眾的情緒，減少了社會恐慌情緒。

震波形圖?？梢钥闯觯瑪祿鎸嵡逦?，波形特征明顯，P波震相初動較為清晰，工作人員能及時準確分析地震波形震相數據，準確測定地震發生時間、地點及震級。

2019年12月28日蘭陵發生2.9級塌陷地震，波形如圖4所示。由于一些客觀原因，省局測定震中位置出現較大誤差，臨沂市監測臺網中心工作人員仔細檢查礦震記錄波形數據，聯系當地有關部門現場調查核實，發現問題后及時校正偏差并向省局監測臺網中心反饋，避免了后續問題的出現。

圖4記錄的蘭陵 M_L2.9 塌陷礦震波形數據，與圖3記錄的平邑 M_L3.6 天然地震波形數據相比較，可以看出二者存在顯著區別[7]。塌陷地震波形周期與爆破人工地震相似，波形衰減速度較快，天然地震較塌陷地震高瀕豐富，周期較小，且縱波振幅強。

4結束語

臨沂市監測臺網的運行標志著臨沂市地震監測進入數字化、網絡化時代。雖然還存在不足和需要改進的方面，比如：預警站網布局還有待進一步優化升級，測震和強震動儀器設備有待更新，運維技術能力和人員業務水平亟待提高。隨著臨沂地震監測中心站的成立，臨沂市地震監測業務人員得到補充，專業隊伍逐步擴大，臺網運行管理與運維會不斷提升，可有效保障臨沂市監測臺網的穩定運行。

隨著臨沂市監測臺網的強震動儀器系統觀測能力的完善與強化，作為山東省重點監視區的臨沂市地震烈度速報與預警能力會逐步改善，得到有效提升。

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