21.天津市地震监测设施布局及观测环境保护专项研究

干扰。
4.2 干扰要素选取
根据《地震台观测环境技术要求》（GB/T19531.1-2004）等相关技术规范，综合台站内
1《地震监测管理条例》第二条。
需保护的监测设施为测震监测设施、电磁监测设施、形变监测设施、流体监测设施、GNSS 监测设施五项，其中电磁监测设施又细分为地电场监测设施、地磁监测设施、地电阻率监测
3 天津市地震监测设施规划布局研究
3.1 规划目标
结合天津市地震监测设施良好的现状基础，未来天津将建设国际先进、国内领先的地震 监测台网系统以及地震速报预警系统。具体目标为，天津市范围内达到 1.0 级以上的地震监 测能力，能够在 3 分钟内给出 3.0 级以上地震的初步测定结果，能够在 20 分钟内完成烈度 速报，对天津市有显著影响的地震在震后 1 小时内给出震后趋势判定结果。
的基础上，并不对天津市领范围内全部地震监测设施做出严格保护要求。而是针对搬迁成本
大、涵盖设施多、对地区地震监测具有极其重要作用的 9 大综合台站制定观测环境保护导则，
在未来规划建设中进行严格保护。而其余地区的地震监测设施，参照 9 大综合台站观测环境
保护导则中的内容进行监控，在未来与城市建设发生矛盾时灵活搬迁或者通过技术改造规避
2《地震监测管理条例》第八条。
落位，并进行整合，使人能够一目了然的了解每座综合台站需要保护的核心内容。 本次研究首先针对每座综合台站的各类地震监测设施，划定不同干扰要素的控制距离，
形成了大量基础性的保护圈层，而后规划在空间上对保护圈层进行整合合并。首先将针对不 同设施的同类干扰要素合并，控制距离以范围更大的圈层为基准。再次规划将每座台站的保 护圈层与相应地区的城市规划进行叠加，从而删减掉未来台站周边不会出现的飞机场、大型 水库等干扰要素，而将周边可能出现的干扰要素及保护圈层在图中明确标示，如静海综合台 中，保护导则结合地区规划，将周边可能出现三级公路、高压输电线路等干扰要素的控制距 离在图中进行明确，同时删减掉不会出现的其他干扰要素，见图 3。最终每座综合台站的观 测环境保护范围在保护导则中以一张图的形式予以明确，大大方便了对观测环境保护的管理 工作。
地震监测设施需要形成覆盖全面，布局合理的台网系统才能够更加科学精确的对区域内 的各类地震现象进行监控和预报，本次研究结合地震监测技术的新发展形势和需求，与城乡 规划、国土规划相衔接，对各类地震监测设施进行空间落位。
2.1.2 划定地震观测环境保护范围
根据相关规范标准，地震观测环境内的干扰要素包括了铁路、高压输电线、工厂、建筑 群等多项与城市建设密切相关的内容，本次研究在充分调查现状监测设施技术特点的基础 上，与城乡规划、国土规划相衔接，划定地震观测环境的保护范围，从而对地震观测环境内 的各种建设活动和行为进行约束，防止干扰要素出现，保证地震监测设施正常运行。
2.2 地震监测设施的分类与概念
基于地震监测设施观测内容、原理的不同，其一般可以分为测震监测设施、强震监测设 施与前兆监测设施三类。而由于部分地段含有多类地震监测设施，需要专人进行看守维护， 从而构成了有人值守的综合地震监测台站（以下简称综合台站），见图 1。
测震、强震监测设施主要用于地震
发生时对地震运动状态的观测，测震监
海综合台站包含测震监测设施、电磁监测设施（含地电场与地磁监测设施）、流体监测设施
与 GNSS 监测设施，规划则对针对每类监测设施提取控制要素，并按照控制距离由小到大进 行排列，制定出其详细的观测环境保护控制表，见表一。
表 1：静海地震台观测环境环境保护控制表
静海地震台观测环境环境保护控制表
序 号
控制要素
者机构的意见……” 地震监测设施的规划和保护是法律法规授予政府的重要职责，地震观测环境的保护涉及
诸多城市建设的内容，因而在当前城市的快速发展建设中需要进行相应的专项研究，来使地 震监测设施的布局及保护与城市建设充分协调。
1.2 天津市的地震监测设施现状
天津市处在华北平原多条地质断裂带上，且历史上地震频发。自 1970 年以来，天津市 境内曾发生 5 级以上地震 18 次，其中 1976 年还受到了唐山 7.8 级大地震的破坏。近年来随 着天津城市纳入了国家发展战略和国家经济增长的第三极，城市建设加速进行，其对防震减 灾工作的需求也不断提高。当前天津市域内地震监测台网系统的建设已经较为完善，在 11919 平方公里的市域范围内设有 33 座测震监测设施、120 座强震监测设施，41 座前兆监 测设施，各类地震监测设施的数量和分布密度处于国内领先水平。
50.00
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—来自百度文库
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…
…
…
…
…
…
应不小于
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30.00
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一般工厂：不产生明显震动的工厂。
…
…
…
…
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注：控制要素解释权归天津市地震局。
4.3 保护范围划定
“地震观测环境的保护范围，是指地震监测设施周围不能有影响其工作效能的干扰源的 最小区域”2。而由于综合台站控制干扰要素繁多，各类干扰要素控制距离不同、个别干扰 要素控制距离的计算专业性过强等特点，使得综合台站观测环境的保护范围的划定特别复 杂。因而本次规划的重要任务之一，便是将综合台站的观测环境保护范围在空间上予以明确
设施三项。由于技术原理、监测对象的差别，不同的监测设施所对应的干扰要素和控制距离
并不相同，甚至同类监测设施由于设备差别，地质环境等原因，其干扰要素和控制距离也不
相同。
因而本次研究在对每座综合台站所含有监测设施的类别、特点进行详细调研的基础上，
针对每个台站提出了相应的干扰要素和控制距离，确保了保护导则的科学性和针对性。如静
3.2 布局原则
均衡全面原则：各类地震监测设施基本做到均衡分布、全面覆盖，结合国家和地方的地 震监测设施规划，通过新建、迁建各类地震监测设施，提升地震监测台网系统工作效能。
新技术原则：结合地震台预报技术发展特点，大力增加技术更加先进、对城市建设干扰 较小的地震监测设施，如 GNSS 卫星观测设施，确保地震监测水平不断提升。
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应不小于 0.06
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应不小于 0.24 …
……
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城市地铁、轻轨
26 等有轨直流运
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输系统
距地电场 场地中心 距离
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距地电场 任意一个 测向中心 点距离
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管控要求(单位:千米)
距地电场 任一测量 极距离
距地磁观 测点距离
距流体观 测井距离
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距 GNSS 监测仪放 位置距离
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1 研究背景
1976 年唐山大地震使天津市成为全国唯一曾遭受八度地震破坏的特大型城市。天津市 宁河综合地震监测台位于天津市紧邻唐山的宁河县大北镇，处于唐山老震区边缘，对区域监 测预判地震活动有着重作用。目前随着城镇的发展建设，台站周边观测环境不断恶化，新建 扩建的厂房、抽水井、市政道路等干扰要素，严重影响到台站内各类地震监测设施的科学观 测工作。唐山地震的经验教训，使我们在城市快速发展建设中，更应当以科学严谨的态度对 待地震监测预报工作，合理布局地震监测设施并切实保护地震观测环境。
而随着城市建设步伐的加快，由于相关部门对地震观测台站的环境保护要求不够了解， 干扰地震监测设施观测环境的情况时有发生。因而天津市当前迫切需要在全市范围对地震监 测设施的布局进行统筹规划研究，对观测环境的保护范围进行明确划定。
2 研究核心内容与概念
2.1 研究核心内容 2.1.1 促进地震监测设施合理布局
城乡建设协调原则：结合当前天津市城市总体规、交通市政等专项规划以及各区县城市 规划，新建、迁建的地震监测设施尽量避开对其有影响的干扰要素，避免地震观测环境保护 与城市建设出现矛盾。
3.3 空间布局
规划增加测震和强震监测设施，新增 3 座测震监测设施，至 2020 年测震监测设施总计 36 座，分布密度达到 20 千米/座，新增 13 座强震监测设施，至 2020 年强震监测设施总计 133 座，分布密度达到 10 千米/座。增加新技术前兆监测设施，规划新增 13 座 GNSS 卫星监
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应不小于 0.05
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应不小于 0.10
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备注
— 地震台站与 7-13 层建筑物的最小距 离根据地震台站与 6 层和 14 层建筑
物的最小距离按层数内插。
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地震台站与 7-13 层建筑物的最小距 离根据地震台站与 6 层和 14 层建筑
物的最小距离按层数内插。
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…
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…
…
应不小于 —
1.1 国家法律法规对地震监测设施布局和保护的要求
《中华人民共和国防震减灾法》（以下简称减灾法）于 2008 年修订通过，2009 年 5 月 1 日起实施，其对地震监测设施的规划和地震观测环境的保护以及相关的法律责任等都进行 了明确阐述。针对地震监测设施的规划，减灾法第十八条中明确提出“国务院地震工作主管 部门和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，按照国务院有关规定，制 定地震监测台网规划。”针对地震观测环境的保护，减灾法第二十三条、二十四条明确提出 “任何单位和个人不得危害地震观测环境。国务院地震工作主管部门和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会同同级有关部门，按照国务院有关规定划定地震观测 环境保护范围，并纳入土地利用总体规划和城乡规划。”“新建、扩建、改建建设工程，应 当避免对地震监测设施和地震观测环境造成危害。……对地震观测环境保护范围内的建设工 程项目，城乡规划主管部门在依法核发选址意见书时，应当征求负责管理地震工作的部门或
测设施，至 2020 年前兆监测设施达到 54 座， 分布密度达到 25 千米/座。
保留提升 9 座综合地震监测台站，至规 划期末，天津市现状的 9 座综合台站够满足 地震监测需求，规划不再增加综合台站，而 对部分台站的用地进行扩大，确保其设备升 级的需求，见图 2。
4 天津市地震监测设施观测环境 保护导则
图 1 地震监测设施分类概念图
测震、强震监测设施占地一般仅为 10 平方米，由一（层资楼料房来和源其：内作者部自所绘保）护的设施仪器
构成，前兆监测设施中的地下监测水井、GNSS 卫星观测站房等，占地和建筑面积并不大。
综合台站则由于含有多类测震、强震监测设施和前兆监测设施，其用地和建筑规模较大，一
般占地 1-2 公顷，建筑面积在 2000 平方米左右，综合台站是地区地震监测的重点。
技术标准，各类监测设施的干扰要素加和总计达到 36 项之多，个别干扰要素的控制距离达
到几十公里，如完全按照技术标准对现有的监测设施观测环境进行严格保护，其对城市建设
将造成很大的影响。而同时大部分地震监测设施的占地仅 10 平方米左右，且多为租用土地，
搬迁成本也仅十多万元。因而本次规划研究在地震部门与城乡规划部门及相关部门充分协调
天津市地震监测设施布局及观测环境保护专项研究
马驰骋，姜天姣，宋金全，尤坤
摘要：地震监测系统是对地震和地震前的各类自然现象进行监测的多类设备系统的集合，其对地震发生时 的灾情掌握和地震发生前的预报具有重要的意义，其发展水平的高低是国家现代化水平的重要标志之一。 我国现已颁布了《中华人民共和国防震减灾法》、《地震监测设施和地震观测环境保护条例》、《地震监 测管理条例》等多部法律法规来保障其建设与运营。而当前在地震监测系统的运行中，监测设施周边由于 各类城市建设活动对其观测环境造成不良影响的事件时有发生，因而迫切需要城市结合自身的城镇建设来 对其地震监测设施进行统筹布局并对相应观测环境进行保护。而当前在城市规划领域对此类问题的研究还 较为缺乏，本文以天津市为例，详细阐述了天津市地震监测布局及观测环境保护专项研究的主要内容与技 术方法。 关键词：防震减灾，地震监测设施，地震观测环境保护，城市规划
测设施精度较高可观测 1.0 级强度地
震，强震监测设施精度较低用于观测 4.0
上级别地震。前兆监测设施主要通过对
多类物理和化学场量的持续观测，研究
了解地震发生机理并做出地震预报，而
根据不同的观测方法其一般又可分为地
磁观测设施 1、形变观测设施 2、流体观测 设施 3、GNSS 卫星观测设施 4 四类。
距测震仪安
放位置距离
1
高围栏、低树 木、高灌木
6 层以下(含 6
2
层)低建筑物、
高大树木
30kVA 以下变压
3
器或相当功率 的用电器的接
地线
4
14 层(含)以上 的高大建筑物
30kVA 以上变压
5
器或相当功率 的用电器的接
地线
6
一般工厂、较大 村落、旅游景点
……
应不小于 0.012
应不小于 0.018
4.1 保护内容
“地震观测环境，是指保障地震监测设
施得以正常发挥工作效能的周围各种因素的
总体”1。而地震观测环境保护，指在地震监
测设施周围一定区域内不能有影响其工作效 能的干扰要素，如高压线等电磁干扰源、大
图 2 9 座综合地震监测台站规划布局
型机械厂、采石场等震动干扰要素等等。
地震观测环境的保护涉及多项城市建设内容，根据《地震台观测环境技术要求》等相关