人工地震探测工程实施探讨以“04昆深工程”为例＊

周桂华 赵晋明

（云南省地震局，昆明650224）

人工地震探测工程实施探讨以“04昆深工程”为例＊

周桂华 赵晋明

（云南省地震局，昆明650224）

本文以“昆明地震活断层探测与地震危险性评价项目”的子项目“04昆深工程”为例，介绍了人工地震探测工程的主要实施技术、在城市和民族地区开展大规模人工爆破工作的困难、施工及管理的复杂性等；对组织协调在项目中的成功运用进行了分析；从测线及炮点选择、施工前的准备工作、施工过程中的协调管理、严格贯彻实施操作规程、做好安全控制等方面对工程实施的主要经验进行了总结归纳，对项目实施管理全过程从组织协调的细化分层及项目团队的有效沟通方面做了初步的探讨。

人工地震；“04昆深工程”；实施；组织协调；探讨

引言

国内外若干破坏性强震震害调查表明，城市区活断层，尤其是发震断层及场地环境是导致地震巨灾的根源，巨大的城市地震灾害主要是由位于城市之下的活断层突然快速错动所导致的直下型地震引起的；鉴于城市直下型地震可能造成的重大伤亡和经济损失，探测城市地域内的活断层是十分必要的一项工作。通过对城市活断层探测与地震危险性评价工作，了解城市及其周围活断层的空间分布、可能造成的危害性，并基于评价结果采取有针对性的防震减灾措施，提高城市的综合抗震设防能力，从而实现减轻城市灾害的目标。

1 项目实施概况

1.1 工程总体概述

2004年9月—2005年1月，以昆明为中心实施了一次人工地震探测工程（简称“04昆深工程”），是国家“十五”重点项目“中国数字地震观测网络工程”之“昆明地震活断层探测与地震危险性评价项目”的子项目。目的是为了查明昆明地区地壳速度结构、断层性质以及浅部主要活断层向深部的延伸情况、深浅构造耦合关系、包括查明对昆明地区有重要影响的小江断裂、普渡河断裂、易门断裂、元谋断裂在内的区域地壳精细结构［1］。此项目由云南省地震局组织，中国地震局地球物理研究所、中国地震局地球物理勘探中心、中国人民解放军某部队、曲靖、玉溪、楚雄、昆明地市县地震局和防震减灾局等单位参与。此项目不仅对更准确地判定昆明的地震危险性至关重要，而且对该地区今后长期的地震观测，尤其是对震中精确定位和大震应急快速反应具有十分重要的意义。直接或间接参与该工程的管理和技术人员近500人，其中，云南省地震局150余人；中国地震局地球物理研究所、地球物理勘探中心60余人；4个州市和11个县级地震部门80余人；部队200余人［2］。人员规模居云南省地震局有史以来重大项目动用人数之首。

1.2 主要技术和方案介绍

人工爆破地震测深工程是以人工制造震源的方式激发地震波，并在地表沿某种测线布设多台地震仪器接收地震波以获取地壳结构的人工地震工程。根据活断层探测工作大纲的要求，方案目标设定为：探测活断层从浅部到深部精细结构，技术指标要求记录良好率达95%以上，其探测结果要求能够反演深部地层结构［1］。由于昆明活断层探测工作难度巨大，测线穿越地震活动强烈的山间地带，地形复杂，解释难度大；同时，昆明地处人口稠密地区，背景噪声干扰大，实施中要考虑与警民的协调配合、放炮的安全等问题，在技术方面和实施方面难度都非常大。工程的实施是一项技术性很高、组织措施严密的系统工程（图1）。

1.3 野外工程实施概况

野外工程于2005年1月6日完成一致性检查，7日开始野外观测工作，11日凌晨零时准时第一炮起爆，27日凌晨4：30完成最后一炮的爆破及观测任务，历时22天。在东至罗平，西至楚雄的主测线，武定至易门、宜良小新街至宜良竹山的两条南北向辅助测线，以及环昆明盆地的矩形测线上布设了18组炮点进行爆破激震，炸药总量26.25t；测线总长601km，在主测线与辅助测线上布设239个观测点同时接收；矩形测线上布设223个观测点，并在矩形网中间增加一条16个测点的纵测线，以补充环线观测资料覆盖密度，获取浅层精细资料；工程共投入240台数字地震记录仪及与之配套的三分向检波器、笔记本电脑和GPS授时定位仪等，分15个观测组、4个炮点零时记录组执行观测任务，各炮点确保两台零时记录仪同时记录。“04昆深工程”共获取记录资料4 308条，其中主、辅助测线2 868条，矩形测线记录1 440条。观测合格率为95.1%。为尽量避开公路、大型水利设施、电力供水管网，并考虑到地下水系、民俗民风、爆破点周边村民房屋问题，多数人工地震测深点选在了荒山、荒地。工程实施期间遇上双柏、思茅两次地震，罗平、陆良、宜良等地在爆破期间遭遇多年未遇大雪，为减少干扰，2005年1月16日开始，所有炮点放炮时间及备用时间向后顺延1小时［2］。

2 技术实施困难

2.1 地形地貌、地质环境复杂

测区地处云南高原的中部及东南部。地势呈北高南低。罗平为典型岩溶地貌，昆明、宜良、南华、禄丰为侵蚀地貌。该区水系分属珠江、长江水系。区内发育了绿汁江、南盘江、黄泥河、清水江等河流。河流切割深度小于1 000m，属中、浅切割区。发育有大小不等盆地，盆地内山形平坦，河流流速减缓，新生界堆积物厚度不一。罗平新生界堆积较少，区内地层主要为中生界和古生界，多为灰岩沉积。构造上宜良属于滇东古隆起，罗平属南华亚板块，南华、禄丰为滇中中生代红层盆地。测线跨越的主要区域断裂为：元谋—绿汁江断裂、易门断裂、普渡河断裂、小江断裂、弥勒断裂［3］。

2.2 主要设计路线长、跨度大

采用一条主测线，两条辅助测线，另外还布设了一条矩形测线。

主测线总长度约300km，东端起于罗平南，西端止于南华，选择4个炮点，爆破炸药量1.8～2.5t，炮点分别为罗平、陆良南、青龙寺、南华。为了更多地了解小江断裂两盘的速度差异以及对昆明地区的影响，在嵩明盆地加一嵩明炮，药量1.2t。另外，在主测线上小江断裂两侧各加一个小炮，药量0.5t。测点间距罗平—陆良南段、禄丰—南华段2.5km，布设仪器各35台套，陆良南—禄丰段测点间距为2.0km，布设仪器各80台套。

辅助测线每条约90km，辅助测线Ⅰ北端起武定，南止于易门，辅助测线Ⅱ北端起嵩明小新街，南止于澄江东，各端点放炮，炸药量约1.0～1.2t，辅助测线点间距2.0km，每条测线布设仪器45台套。

矩形测线分布于昆明市东南西北，每边长度约25km，共计100km，矩形测线共放7炮，药量300kg，测点间距400m，其目的是了解深度在几百米～几千米范围内地壳速度结构以及断裂延伸情况，具体测线布置见图2，以上施工场地宜在秋冬季进行［4］。

2.3 炮点多、覆盖面积广

按照昆明活断层深部探测测线初步设计方案［5］，云南省防灾研究所派员于2004年8月12日—9月6日对昆明活断层深部探测项目炮点进行踏勘选择，共选择炮点32个，推荐实施的炮点17个。主测线上有：南华炮（2.5t）、青龙寺炮（1.8t）、陆良炮（1.8t）、罗平炮（2.5t）、宜良炮（0.5t）、汤池炮（0.5t）；辅助测线Ⅰ上有武定炮（1.2t）、易门炮（1.2t）；辅助测线Ⅱ上有小新街炮（1.2t）、竹山炮（1.2t）；矩形测线上有大凹村炮（0.3t）、小哨村炮（0.3t）、黄家箐炮（0.3t）、大墨雨炮（0.3t）、小绕绕炮（0.3t）、大板桥炮（0.3t）、松茂炮（0.3t）。

根据以上炮点所确定的主测线长295km，辅助测线Ⅰ长91km，辅助测线Ⅱ长86km，矩形测线长129km，总计601km（图2）。

炮点和测线涉及的县市将包括：楚雄市的南华县、楚雄市、禄丰县、武定县，玉溪市的易门县，昆明市的安宁市、呈贡县、富民县、嵩明县、宜良县，曲靖市的陆良县、师宗县、罗平县。

2.4 工作量大

工程主要采用钻井井炮和水炮两种方式。钻井爆破工作主要包括钻井和爆破。钻井包括钻探成井，护井（井内放置PVC管）。爆破包括炸药购置、运输、安装和引爆等。此次工程包括1条主测线、2条辅助测线和1个矩形测线［4］。涉及的具体工作量见表1。2.5 施工管理要求高、责任大

施工队伍以专业队伍为主，持证上岗。对专业队伍采取承包方式，严把安全、质量关。放炮作业严格执行爆炸物品的装运、爆炸操作规程等规定。为了保证爆炸工作的安全，必须设立专门的安全人员，并对操作员进行培训；严格执行安全规定，认真按安全条件计算安全区域。爆炸工作严格遵循以下安全规定。

未经批准和专门培训的人员，不得参加爆破工作；引爆雷管串接和装入引爆包后，在安全处进行通路和阻值测量，测量电流小于50mA，测量前后均应短路，在雷雨天气，断开连接好的起爆线路，断头要密封绝缘，并将断头分开架离地面；爆炸站设在与井口通视良好的上风处，由专人看管，有雷电时禁止进行爆炸、连接和测量雷管等工作；钻井过程中，不准下炸药和把药包搬进炮场。搬运装有雷管的炸药包时，要轻拿轻放，避免挤压雷管所在部位；禁止用钻机下炸药，下炸药过程中不准将爆炸线放在爆炸机附近。全部下药完毕，其他人员撤离安全区后，才能接通爆炸线和测量通路及阻值；起爆前应检查炮场，300m以内不得有人、畜和过往车辆。只有当炮场负责人下达准备起爆命令后，才能接通爆炸机，打开爆炸机；夜间进行大药量的爆炸，需要良好的照明设施；起爆前去井口检查时，爆炸员应取出爆炸机钥匙，去掉爆炸线，将爆炸线短路后移至距离爆炸机10m外，由专人看管；如有个别药包因故未起爆时，应设法将其引爆销毁；爆炸前，将预定的爆炸时间通知当地政府和所在乡、村及有关单位，并作好炮点附近民房可能存在的不安全因素的调查与防备措施［6］。

2.6 观测联络工作要求认真准确

本次工程观测任务主要由中国地震局物探中心承担。云南省地震局主要承担观测联络，其职责为：负责观测仪器架设情况检查，观测资料收集和现场观测队伍的管理、协调等。接收准备工作包括：与当地政府，交通管理部门取得联系，观测时，在测点附近实行交通管制，避免车辆和人为干扰；检查每台仪器是否正常；观测组长与仪器操作员详细了解工作安排，领取必要资料。资料包括：1∶5万地形图，测线与点位图，交通图，炮点名称编号，放炮时间，观测点位表，仪器接收参数选择表，工程调度表。接收工作要求：观测前，检查仪器，干扰背景情况；同一观测点作第一次观测时，操作员须对观测点进行确认，不允许随意移动；如因特殊情况确需移动时，在点位表上详记，并报指挥部认可［6］。

3 项目组织协调工作

3.1 组织协调概况

项目组织协调是项目管理的重要内容，是完成项目任务必不可少的方法和手段。具体来说，项目组织协调就是项目管理者运用一定的组织形式、采用不同的方式和方法，对项目运作过程中不可避免产生的各种关系进行疏理沟通，并对产生的各种矛盾和障碍加以化解和排除，以便调和各方关系，有利于项目的顺利实施［7］。

“04昆深工程”的组织实施是一项高难度的复杂系统工程。技术层面专业性强，精细化要求高，还面临着地形地貌、地质环境复杂；主要设计路线长、跨度大；炮点多、覆盖面广；工作量大；施工管理要求高；安全责任重；协调工作点多面广等问题。如何在现有条件下顺利实施完成任务是对实施单位组织协调能力的检验。工程的筹划准备工作自2004年2月28日开始，2004年9月8日进入实施阶段，经过周密的策划论证，精心的踏勘选点，组织邀请了局内外专家进行了2次严格的方案论证，指挥部召开了9次会议对方案进行细化部署、解决重点难点问题，此外，还召开了无数次规模大小不同的协调会，可谓精益求精。

3.1.1 组织机构健全

地震测深是一项复杂而庞大的系统工程，指挥调度和协调的难度很大，组织保障工作相当重要，为了保证工程能够安全、顺利、有效地实施，云南省地震局成立了昆明深部地震构造环境探测工程（简称“04昆深工程”）指挥部，全面负责工程的准备、现场施工和数据处理。指挥部下设若干工作组，明确工作内容，分工负责，协调配合。野外期间又成立5个现场工作组执行爆破任务，指挥部设在昆明市黑龙潭地震基准台。组织机构设置见图3。

3.1.2 协调工作量大面广

“04昆深工程”从启动到结束，历经4个月的时间，工程协调工作涉及到4个地、州、市，11个县（市）、区，共18个炮场。协调工作可以说是该项工作中最为艰巨的一项任务，要面对与地州、县市、乡村的协调，要处理好与政府部门、部队、协作单位、当地居民的协调、赔偿等问题［6］。综合协调组在当地地震系统的领导和同志的大力扶持和帮助下，并在其他各组的通力配合下，按照工作计划和步骤开展了大量艰苦、复杂的协调工作（表2）。

3.2 组织协调运用分析

“04昆深工程”是一项艰巨的科学系统工程，具有相当的特殊性与复杂性，它的实施过程涉及方方面面的问题，也是对云南省地震局协调能力的考验，点多面广、错综复杂，项目的协调、爆破、观测、转场，各环节都要求各执行单位紧密配合，各方面的衔接稍有疏漏都会导致严重的后果。这样大规模的行动，云南省地震局做到了准时起爆、无事故、无人员伤亡，它检验的是项目实施方应对各种复杂事件的能力，更是强组织协调能力成功应用的充分体现。

3.2.1 管理层高度重视，组织协调得力

项目实施机构的高层管理者，重视组织内部的结构和队伍建设，由一位副局长任指挥长全线指挥；各现场指挥分别由局长助理、职能部门处长、研究所所长、副所长等担任；技术总负责、顾问、监理等由专业背景深厚的专家担任；各组组员都由业务骨干构成。

3.2.2 以制度作保障，责任到人

工作组进入现场后，首先制定了《“04昆深工程”现场工作组工作细则》，对主要人员的工作进行了分工，明确了各主要人员的工作职责，保证了各项工作高效、有序地进行。

3.2.3 安全问题，责任到人

爆破工作，安全是第一位的。现场工作组的主要任务之一，就是保证在整个爆破工作中不出现任何安全问题。为此，在现场工作中，除严格按照实施方案和操作规程进行作业外，每天晚上的例会都要分析现场工作中出现的薄弱环节，强调安全问题。尤其是后期，工作越接近尾声，越是要求要克服麻痹思想。

3.2.4 千方百计，保证质量

为了保证现场爆破工作质量，现场工作组除严格按照工作规程进行作业外，每次爆破结束后，都要认真总结爆破工作中存在的问题和不足，千方百计想办法，尽可能地提高爆破工作质量，以使爆破达到最佳效果。如通过安宁、陆良、武定3个炮点的爆破后，认真分析查找了爆破时部分井孔往上冲的问题，在富民炮点装填炸药时，采取了填土到一定深度，然后把上部PVC管拔掉再填土的办法，取得了比较好的爆破效果。

3.2.5 主动报告，争取支持

为保证爆破工作的顺利进行，工作组每到一个炮点，都主动与当地政府及相关部门联系，说明此项工作的目的意义、主要工作内容、可能造成的影响及需要支持和配合的事项等，得到了当地政府对此项工作的大力支持，如陆良县政府专门下发了一个通告到相关部门和乡村，武定、富民县政府的领导亲自出面协调和安排相关工作，保证了爆破工作的顺利进行。

3.2.6 充分应用组织协调功能，成功保障项目实施

组织协调是项目顺利实施的基础保障，构建和谐的项目运作环境是项目现代化管理所提倡的一项重要原则［8］。

组织协调能力是一种整合管理能力，是指根据工作任务，把不同专业、不同组织（项目关系人）的力量有机地整合成项目团队，对资源进行分配，同时控制、激励和协调群体活动过程，使之相互融合，来达到项目整体目标的最优化，从而实现组织目标的能力［9］。根据项目实施运作情况列出组织协调框架，具体见图4。

3.2.7 有效沟通，重视整合管理

组织协调要重视整合管理，整合管理必须依靠有效沟通，项目协调最好的手段和方法就是沟通，沟通是解决项目实施过程中各种障碍的最基本的方法。在相近或相同的价值观基础上，人们完全可以通过沟通达到相互理解、相互支持，执行就是管理层与实施层之间的沟通互动过程：管理层要知道项目实施得如何，实施层要知道管理层的决策对执行的评价。通过沟通，不但可以解决各种协调问题，如技术、过程、逻辑、管理方法和程序中的矛盾、困难和不一致，而且还可以解决相关人员心理障碍和争执。对于项目来说，项目目标能否成功实施，很大程度上取决于项目管理部门能否成功地进行沟通，做好协调工作。

4 经验及探讨

“04昆深工程”的圆满完成，为昆明市地震活断层探测与危险性评估工作提供了重要的数据资料，也为下一步的研究工作奠定了坚实的基础；既是云南省地震局实施重大工程能力的显示，也是防震减灾项目管理中成功应用组织协调功能、充分发挥组织协调作用的成功范例。

4.1 主要经验

（1）抓好关键问题。测线选择及炮点位置的选择是本项工程的成败关键，因此，在项目实施前一定要对测线及炮点位置确定，在实地确定炮点、测线和观测系统的基础上再按照实施方案开展工作。

（2）抓好准备工作。在工程实施前要充分做好准备工作，要做到组织落实、队伍落实、岗位落实，仪器设备、材料落实，安全保卫落实，通讯联络落实，后勤保障落实。

（3）抓好组织协调工作。做好与当地政府沟通协调工作，及时解决工程中遇到的问题，如炮点的用地，观测时的交通管制，保证要求，民事处理等。

（4）抓好施工队伍管理。组织全体参加人员学习施工规范，明确各自职责，宣布各项制度和纪律，切实加强安全教育，包括炮点、爆炸、交通、夜间人员和仪器安全，以及防盗安全等。

（5）抓好安全工作。爆炸工作应严格遵守并坚决执行有关规定和操作规程，确保安全，万无一失。

4.2 探讨

随着社会经济的发展，国家将越来越加强对社会公益项目的投资，因此，社会公益项目将朝着大型化、综合化、复杂化方向发展，工程的实施管理非常复杂，协调的好坏直接关系到工程的成败。

由于时间及作者水平限制，本文研究成果有限，许多内容还有待进一步研究：

（1）项目实施全过程的协调管理研究层次有待更细化。

（2）组织分工和组织协调是项目管理中的两项重要活动，它们存在于项目生命周期的各个阶段，对于项目管理的组织而言，协调的有效性决定了组织管理的效率。如何实现团队内外部有效的沟通和信任，防震减灾项目与其他项目组织协调的不同点等问题都值得进一步研究［10］。

（3）以项目管理理论为指导，分析防震减灾项目管理中不同项目关系人的需求、期望和可能的影响程度，对不同项目关系人进行组织协调时应注意的事项、应该遵循的过程等进行分析研究也是一个值得探讨的话题。

（作者电子信箱，周桂华：km-zgh＠163.com）

［1］张建国，杨润海，赵晋民，等.昆明活断层探测.昆明：云南科技出版社，2011：1-2

［2］昆明深部构造环境探测（04昆深工程）实施方案.云南省地震局，2004年10月

［3］昆明深部构造环境探测炮点选择报告.2004年8月

［4］“04昆深”工程工作总结.2005年3月

［5］昆明深部构造环境探测（04昆深工程）设计方案.2004年10月

［6］云南省地震局.昆明深部地震构造环境探测工程工作文件.2005年2月

［7］何永刚，罗生喜.浅析建设项目协调管理机制研究.中国论文下载中心，2012-02-11

［8］周宁峰.工程师应如何做好项目协调管理工作.建设监理，2002（2）：49-51

［9］穆荣平，连燕华.重大科研项目计划管理方法研究.科研管理，1997，18（4）：68-74

［10］许文明，李小将.科研项目沟通管理研究初探.项目管理技术，2009（4）：24-28

Discussion on implementation of artificial seismic exploration project，taking“04 queensland exploration project”as an example

Zhou Guihua，Zhao Jinming
（Earthquake Administration of Yunnan Province，Kunming 650224，China）

Taking the subproject“04queensland exploration project”from the project“Kunming earthquake active fault survey and earthquake risk appraisal”as an example，the implementation of the artificial earthquake survey are introduced in this paper，which consists of the main techniques，the difficulty to do the large artificial explosion in multi-ethnic region，the complexity of the construction and management.The successful utilization of organization and coordination in the project are analyzed.The main experience are summarized，which covers the choice of the measured line and source point，preparations，coordination and management，implementation of the operating rules and security control.Preliminary discussion is given for the entire management process of the project implementation，from the refinement of the organization and coordination to the effective communication of the team.

artificial earthquake；“04queensland exploration project”；organization and coordination；implementation；discussion

P315.9；

A；

10.3969／j.issn.0235-4975.2013.08.007

2013-03-21；

2013-04-17。

云南省青年地震科学基金重点项目“管理系统研究”（A200503）资助。