南京市地震观测环境保护专项规划探讨*

樊晓春　徐　徐　蔡　艺　史　凯

1) 南京市地震监测预警中心, 南京210019 2) 江苏省地震局， 南京210014 3) 南京市地震局, 南京210019



学术论文

南京市地震观测环境保护专项规划探讨*

樊晓春1)※徐徐2)蔡艺3)史凯1)

1) 南京市地震监测预警中心, 南京210019 2) 江苏省地震局， 南京210014 3) 南京市地震局, 南京210019

摘要随着南京城市建设的快速发展， 城市建设与地震观测环境保护的矛盾逐步显现。 目前， 地震观测环境保护工作通常是事后执法， 并以台站的搬迁为结果。 依托防震减灾相关法律法规， 开展了南京市地震观测环境专项规划保护工作， 探讨从源头上进一步做好地震观测环境的保护工作。

关键词地震观测环境保护； 防震减灾； 专项规划

引言

近年来， 随着南京市城区的进一步扩大， 城市建设与地震观测环境保护的矛盾逐步显现。 地震观测环境保护工作是开展地震监测工作的基本保障， 开展地震预报是需要依靠当地长期地震观测资料和实践经验的积累才有可能实现， 前兆观测记录中断， 台站改造、 搬迁直接影响到地震监测预报工作[1-2]。 目前， 虽然国家和地方先后出台了有关地震观测环境保护的法律法规， 使得地震观测环境保护工作的开展有所进展， 但各地仍然时常出现有关地震观测环境和监测设施遭到破坏的案例。 地震观测环境保护工作依然存在事后执法， 地震观测环境保护执法常常陷于被动地位， 台站观测环境保护仍以台站整体为坐标(缺乏观测手段的准确位置)， 台站多种观测手段保护范围单一等问题， 不随着南京城市基础设施建设快速发展， 如何做好新时期城市化进程中地震观测环境的保护工作已经成为一项重要的研究课题。 为此， 南京市地震主管部门依据相关法律法规， 协同相关政府部门， 从制度建设和业务实践方面进行了有益的探索， 依法开展南京市地震观测环境保护专项规划工作， 加强源头管理， 减少各类因素对地震观测环境的破坏。

1　地震观测环境保护面临的问题及成因

南京的地震观测环境在过去20余年间遭受了巨大的破坏。 如建于1978年的南京市江宁禄口台地电阻率观测项目先后因城市建设、 开发区扩大， 于1994年和2003年2次搬迁； 南京基准台地磁观测项目也因地铁1号线和地铁2号线的开通， 于2006年从中山陵迁往高淳游子山。

1.1公众对地震观测环境保护的重要性认知不足

公众对地震监测和预报的要求越来越高， 但是对地震观测环境保护工作认识不足。 近年来， 南京地区有感地震常发， 周边地区发生多次破坏性地震， 根据《南京市活断层探测与地震危险性评价》项目研究结果显示， 南京市具备发生6级左右中强地震的构造背景。 因此， 提高南京市的地震监测预报水平显得尤为重要。 然而， 公众和相关部门更多地关注地震监测预报结果， 对其监测预报过程却缺乏必要性认识。 在城市建设与地震观测环境保护直接发生矛盾时， 地震主管部门通常作为“弱势部门”为地方发展让道。

1.2事后执法， 地震观测环境保护执法常常陷于被动地位

在缺乏专项规划的情况下， 法律法规条文形式的地震观测环境保护要求， 缺乏直接对应于环境保护的技术文件， 导致地震观测环境保护在规划等相关部门的管理过程中难以落实， 地震主管部门与规划、 住建等部门的协同监督管理机制实际上一直未有效建立。 在协同部门“事前”预防缺失的情况下， 地震主管部门对观测环境保护常常是“事后”执法， 当发现建设项目超出保护范围， 且建设项目符合相关程序时， 其监督执法往往陷于被动地位， 导致地震观测环境保护工作成本高、 难度大、 效率低。 以苏15井地下流体观测项目为例， 近年来， 位于南京市中心的苏15井属于无人值守台站， 常因周边新建高楼大厦需要施工钻井抽水， 导致苏15井水位、 水温出现同步加速下降， 经过异常落实之后， 地震主管部门才开展地震观测环境保护工作， 此时已经影响了地下流体的观测， 并花费了大量人力、 物力进行异常落实。

1.3台站观测环境保护仍以台站整体为坐标， 缺乏观测手段的准确位置

位于郊区的地震台站因观测手段通常埋在稻田、 菜田以及偏僻的山林里， 往往缺少已知位置参照物， 且每个台站都是作为一个整体坐标， 对于地电阻率、 地电场和跨断层水准等覆盖面很宽的手段， 难以适应郊区快速发展的新形势， 满足0.01～30 km地震观测环境保护范围具体描述的需要； 位于城区的地震台站， 由于周围干扰因素众多， 地震观测环境保护阻力较大， 迫切需要更加精确的观测手段的经纬度和更加具体的保护范围。

1.4台站多种观测手段保护范围不一， 不便于实际执法

当前， 地震观测环境保护标准都是按照单一观测项目分别要求的， 对于拥有多种观测手段(测震、 电磁、 地壳形变、 地下流体等)的台站， 如江宁、 高淳等台站来说， 实际执法中较复杂， 且不利于地震观测环境保护专项规划控制。

2　南京市地震观测概况

南京市地处长江下游—南黄海地震带内， 地震监测包括数字化前兆台网、 数字化测震台网、 数字化强震台网、 地震预警(待建)、 烈度速报系统和宏观观测点6大观测网(表1)。

3　多部门协作，开展地震观测环境保护专项规划

3.1整理地震观测环境保护的法律依据

地震观测环境保护相关法律法规主要有： 《中华人民共和国防震减灾法》第二十四条规定、 《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》第三十三条[3]、 《江苏省防震减灾条例》第四十五条规定[4]和《江苏省人大常委会关于加强地震观测环境保护的决定》， 它们都对地震监测台网的规划和建设、 地震监测台网的管理、 地震监测设施、 地震观测环境的保护以及相关的法律责任都予以了明确的规定。

表1　南京市地震观测手段统计表

3.2地震观测手段坐标和保护范围录入规划数据库

地震观测手段坐标和保护范围录入规划数据库， 观测环境保护以坐标为圆心， 保护范围为半径， 便于地震主管部门和规划部门进行观测环境保护执法工作。

3.2.1采集地震观测手段坐标

坐标采集是地震观测环境保护专项规划的核心， 通过重新采集坐标， 保留度、 分、 秒小数点后面两位， 同时对地电阻率、 跨断层水准等一些覆盖面较大， 易受干扰的观测手段， 将其每一个电极都重新测出其坐标， 共测量采集到26个坐标(表2)。

表2　南京基准地震台部分观测手段南京坐标

3.2.2地震观测手段坐标纳入市规划库

由于南京市规划数据库参考坐标为南京坐标， 考虑到经纬度坐标转换成南京坐标存在误差， 将26个坐标在市规划数据库定位分别出图， 组织省局、 市局、 地办专家对大比例图进行重新确认并修改坐标， 保证全部地震观测手段坐标控制在0.01 km之内。 最后将坐标和相关保护范围录入南京市规划库。

3.2.3整合地震观测手段环境保护范围

对于像江宁、 高淳、 六合和南京台站来说， 由于拥有多种观测手段(测震、 电磁、 地壳形变、 地下流体等)， 每个观测手段涉及GB/T 19531《地震台站观测环境技术要求》测震、 电磁、 地壳形变和地下流体相应的标准[5]， 过于分散， 实际执法中也较复杂， 且不利于规划控制， 给实现规划前置审批带来不便。 为便于前置审批和执法， 需要将多观测项目的台站的多种地震观测手段的保护范围整合在一起， 才能便于规划控制(表3)。 根据南京地区台站的实际情况， 制定了3项相应的处理原则： 一是对于干扰源类型相同的归为一个， 保护范围取最大距离， 保证能够满足不同观测手段的保护要求； 二是对于不同干扰源的则单独设置一个范围； 三是对于南京地区不存在的干扰源， 将其删掉， 如海洋、 海岸等等。

3.3编制地震观测环境保护专项规划

南京市地震观测环境保护专项规划是由南京市地震局、 规划局依据地震观测环境保护法和《地震台站观测环境技术要求》等标准联合编制的， 于2012年7月26日开始执行， 详细阐述地震监测设施和观测环境保护的重要性， 明确了规划、 住建等部门应承担的职责和义务， 并对规划管理中涉及南京基准台、 江宁、 浦口、 六合、 溧水、 高淳现有地震监测台(站)的有关工作明确规定： 凡在各地震观测点环境保护范围内的建设工程项目， 需核发选址意见书的， 应当事先征求市地震局的意见； 不需要核发选址意见书的， 在核发建设用地规划许可证前， 也应当征求市地震局的意见。 相关项目在建设工程设计方案审批时， 应认真对照各涉及监测台(站)的保护标准， 避免对各类设备造成破坏及影响测震精度要求。 同时， 一部分区县将与地震观测环境保护相关的18项行政处罚权力纳入到区权力阳光运行电子政务大厅(图1)。

表3　江宁地震台部分保护范围

图1高淳区地震观测环境保护纳入电子政务大厅

4　地震观测环境保护探索

4.1专项规划保护与技术改造同步进行， 实施江宁地电观测抗干扰保护工程

2012年8月， 南京市地震观测环境保护专项规划正式实施。 根据南京市地震观测环境专项规划， 2014年通车的南京轨道交通宁高城际一期(S1机场线)终点站禄口机场站， 直线距离江宁铜山台地电观测项目仅2.9 km， 严重超出了国家规定的30 km之内不能有有轨直流运输系统的标准， 对地电项目造成较大影响。 从2012年开始， 南京市地震局协同规划局、 江宁区地震办公室等相关部门， 依据已实施的地震观测环境保护专项规划， 与地铁公司协商解决方案。 鉴于地铁属于国家重大项目， 拉动区域经济成效显著， 2012年年度报告显示， 南京地铁日均客流已占全市公交出行量的三分之一， 地铁已成为南京城市交通的骨干线、 主力军， 日均客流量超过110万人次， 全年运送乘客约4亿人次。 同时， 由于地电阻率观测的敏感性和南京辖区未来将规划超过22条轨道交通， 因此， 辖区内很难找到合适的观测点， 且为保证地电数据的连续性， 经多方专家研究讨论， 决定通过技术改造实施江宁铜山台地电深井观测项目进行原地保护方案， 所需建设资金均由地铁公司承担。

该地电阻率观测保护项目是国内首个深井观测项目， 得到了国家、 省和多位专家的支持。 江宁地电的抗干扰建设方案是通过采取缩短极距和电极深埋的抗干扰措施来减轻轨道交通对地电阻率观测手段的影响[6]。 主要通过缩短观测极距以保证观测资料质量， 同时通过将探头埋入地下200 m的深井内， 以减少地表地电阻率影响和扩大观测范围， 保证观测数据仍能反映地下深层的变化。 另外， 深埋电极虽然并不能完全消除轨道交通对地电阻率观测的影响， 但在近地表加埋浅层电极与深埋电极作对比观测， 尝试甄别出电阻率的真实变化， 从而保证其监测效能不因为轨道交通的干扰而出现明显的下降。 抗干扰方案已于2014年3月开工， 通过钻取一口试验井取得岩芯等地质资料后， 于2014年4月至5月完成了9口200 m深井的钻取工作， 并随后完成了布设电极， 开挖线槽及布线等工作。 目前地铁公司方面后期资金已到位， 对工程的一些调整也获得了各方面的认可， 下一步将争取尽快恢复江宁地电台的正常观测。

4.2加强政府各部门沟通， 浦口地震台融入地方规划建设

根据浦口区规划建设的《南京市浦口区求雨山文化创意产业园》， 浦口地震台及监测设施需全部从求雨山搬迁， 另寻台址建设。 浦口区地震办公室在接到搬迁通知后， 依据南京市地震观测环境保护专项规划， 积极与各部门沟通， 宣传地震观测环境保护意义， 同时， 要求规划建设部门按照专项规划相关法律法规规定对地震监测设施和观测环境进行保护。 目前， 该规划现已取消占用浦口地震台办公场地计划， 并在原址附近新建地震科普馆， 与产业园规划项目配套， 不仅避免了台站搬迁， 而且融入了地方规划发展。

4.3加大观测环境保护执法力度， 多部门联合执法

2014年南京市交通局规划的省道340禄口石埝社区段道路预计将穿过江宁地震台站观测区， 并占用部分地震监测设施。 由于道路紧贴着地震观测台站， 根据南京市地震观测环境保护专项规划相关保护标准， 受影响的观测项目有地壳形变观测、 测震、 强震、 地电观测等观测项目。 目前， 省、 市、 区地震、 交通和规划等部门已达成统一意见， 待施工图确定后， 商讨避让及制定相关保护方案。

2015年溧水区东庐山地震台因台址附近观音寺扩建施工造成溧水测震台站避雷设施和光纤损坏， 市、 区地震、 规划、 电信等部门依照专项规划相关的法规与开发商协商后， 限期要求施工方对避雷接地和网络进行恢复， 目前该工程已实施完成并初步验收合格。

地震观测环境保护工作是一项长期性、 社会性、 艰巨性的工作， 需要全社会的支持和政府各个部门的通力协助。 以往忽视从源头入手， 缺乏与其他政府部门的有效沟通， 在地震观测环境保护上常常陷于被动， 对建设项目和保护手段都会带来不必要的经济损失。 通过开展地震观测环境保护专项规划， 试图从源头上避免城市建设和经济发展对地震观测设施的干扰和影响， 进一步改变以往地震观测环境保护工作被动的局面。

参 考 文 献

[1] 安建， 张穹， 刘玉辰. 中华人民共和国防震减灾法释义. 北京： 法律出版社， 2009: 70-74

[2] 曹康泰. 中华人民共和国防震减灾法解读. 北京： 中国法制出版社， 2009： 70-77

[3] 中华人民共和国国务院. 地震监测管理条例. 北京： 中国法制出版社， 2004: 7-10

[4] 江苏省地震局. 《江苏省防震减灾条例》释义. 北京: 中国民主法制出版社， 2014: 162-164

[5] 中国地震局. 地震标准汇编2009(第一册). 北京: 地震出版社， 2010: 189-250

[6] 沈红会， 李鸿宇， 袁慎杰， 等. 江宁台地电场地地铁干扰试验结果分析. 地震， 2014， 34(3)： 125-131

* 收稿日期：2016-04-29； 采用日期： 2016-05-27。

中图分类号：P315.78；

文献标识码：A；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.07.008

Discussion on how to protect the seismic observation environment of Nanjing

Fan Xiaochun1), Xu Xu2), Cai Yi3), Shi Kai1)

1) Nanjing Earthquake Monitoring and Early Warning Center， Nanjing 210019， China 2) Earthquake Administration of Jiangsu Province， Nanjing 210014，China 3) Earthquake Administration of Nanjing City， Nanjing 210019， China

AbstractWith the rapid development of Nanjing， the contradiction of city construction and the protection of seismic observation environment gradually manifests itself. At present， enforcement of the protection of seismic observation environment is usually as an afterthought， with the seismic station finally moved. Earthquake administration of Nanjing city carried out a special plan for the protection of seismic observation environment in Nanjing based on the law of protecting against and mitigating earthquake disasters， which would be helpful for better protection of seismic observation environment.

Keywordsseismic observation environment; law of protecting against and mitigating earthquake disasters; special plans

※通讯作者： 樊晓春， e-mail: fanxiaochungis@163.com。便于地震观测环境保护多部门联合执法。