国家标准 GB/T31077一2014 水库地震监测技术要求 Techniealrequirementofreservoirearthgquakemonitoring 2014-12-22发布 2015-06-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T31077一2014 目次前言引言范围规范性引用文件术语和定义水库地震监测要求水库地震台网建设要求水库地震台网运行水库地震台网的产出附录A(规范性附录)水库测震台网监测能力估算 2 附录B(规范性附录)水库影响区地震活动水平评估附录c(资料性附录)水库地震监测中的地壳形变监测 15 附录D(资料性附录)水库地震监测中的地下流体监测参考文献
GB/T31077一2014 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由地震局提出本标准由全国地震标准化技术委员会(SAC/TC225)归口本标准起草单位:地震局地震预测研究所、地壳运动监测工程研究中心、地震局地质研究所,山东省地震局、地震台网中心地震应急搜救中心本标准主要起草人;薛兵,赵翠串,吴书贵、马文涛、林榕光、蒋海昆、王勤彩华卫,宋彦云、和平 m
GB/I31077一2014 引言现有的水库地震监测手段有测震观测,地表自由场强震观测,地壳形变观测、地下流体观测等测震与强震观测直接观测地震活动及其地表强烈震动效应,地壳形变观测和地下流体观测主要用于监测水库蓄水引起的库区地壳形变情况、库区断层形变情况、地下水渗流与扩散情况等,有助于分析库区地震活动与水库蓄水的关系水库地震监测是保障水库安全的重要手段,为了加强防震减灾工作,保障水利水电工程建设与安全管理,规范水库地震监测工作,特制定本标准
GB/T31077一2014 水库地震监测技术要求范围本标准规定了开展水库地震监测的要求和水库地震台网建设、,运行、数据产出的要求本标准适用于水库地震监测规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件件 GB/T19531.1一2004地震台站观测环境技术要求第1部分;测震 GB21075-2007水库诱发地震危险性评价建筑抗震设计规范 GB50011 GB50057一2010建筑物防雷设计规范电子信息系统机房设计规范 GB501742008 GB50223一2008建筑工程抗震设防分类标准建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB503432012 地震波形数据交换格式 DB/T 2 DB/T7地震台站建设规范重力台站 DB/T8地震台站建设规范地形变台站强震动台站 DB/T17一2006地震台站建设规范 DB/T19地震台站建设规范全球定位系统连续观测台站 DB/T20地震台站建设规范地下流体台站术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 水库地震台网seismologiealnetworkforreseroirinducedearthquake 监视水库诱发地震的地震台网 [GB/T18207.22005,定义5.2.6] 3.2 水库区 reserv0irarea 水库正常蓄水位淹没的范围 [GB21075一2007,定义3.3] 3.3 reservoirinfluencedarea 水库影响区水库区及其外延10km的范围 [GB21075一2007,定义3.4们
GB/I31077一2014 3.4 水库地震监测区nmonitoringareaforreseroirearthquake 水库影响区及其周围50km范围内历史上发生过5级以上地震的区域 3.5 水库地震重点监测区keymonitoringareaforreseroirearthquake 水库地震危险性评价认为水库诱发地震可能性较大的库段、库首区及活动断层分布区域 3.6 最小完整性震级minimumcompletenessmagnitude 在给定的时间、空间范围内,地震监测台网始终能够完整记录到的最小地震的震级水库地震监测要求 4.1基本要求坝高高于100m且库容大于5x10'm'的新建水库,应建设水库地震台网,开展水库地震监渊 4.1.1 4.1.2根据水库诱发地震危险性评价,若水库诱发地震最大震级M大于5级,或水库诱发地震震中烈度大于W度的其他新建大型水库,应建设水库地震台网,开展水库地震监测 4.1.3坝高高于100m或库容大于5×10”m的已建水库,若近三年来水库影响区内发生震群活动且最大震级达到近震震级M3.0级,应按GB21075一2007第8章对水库诱发地震危险性进行确定性评价,若可能发生的最大诱发地震震级大于5级,则应补建水库地震台网,开展水库地震监测 4.1.4水库地震台网应由地震观测台站、实时数据传输系统,水库地震台网中心构成 4.1.5水库地震台网应建设测震观测台站和自由场强震动观测台站,符合GB21075一2007甲级工作要求的大型水利水电工程项目,宜增加建设地壳形变观测、地下流体观测、活动断层监测方面的观测台站 4.1.6水库地震台网中心应承担观测数据分析处理及日常运行维护任务 4.1.7水库地震台网终止运行应同时满足下列条件 a)水库蓄水后地震监测时间达到10年以上 b)经过不少于3次达到设计最高水位的周期性水位变化; 水库影响区内近3年没有发生近震震级M3.0级以上地震; d)水库影响区内近3年没有发生与蓄水及放水过程有关的震群活动按照附录B所示方法,水库影响区内地震活动水平连续3年不高于蓄水前水库所在区域的背景地震活动水平 4.1.8若当地专业区域地震台网的监测能力没有达到地震近震震级M3.0级,则应保留部分测震台站 4.1.9需终止测震台网运行时,应编制评估报告评估报告应对4.1.7的要求逐条论述 4.2测震观测要求 4.2.1水库地震台网至少应具有4个测震台站,测震台站的布设数量和分布应满足监测能力和地震定位误差的要求 4.2.2水库地震台网的监测能力应达到近震震级Ml.5级,水平定位误差应小于3krm;重点监测区的监测能力应达到近震震级M.0.5级,水平定位误差应小于1km 4.2.3测震观测台站应能够记录振幅在3×10-m/s1×10-”m/s范围内的地面振动 4.2.4宜采用宽频带数字化观测方式,观测频带涵盖0.05Hz40Hz 部分台站可采用短周期数字化
GB/T31077一2014 观测,其观测频带应涵盖0.5Hz一40Hz 4.2.5流动地震仪的配置数量,不宜少于测震台站数量的20% 4.3强震观测要求 4.3.1强震动台站的布设数量和分布应满足最大烈度区及重点区域的强震动监测和烈度估算的要求 4.3.2强震动台站观测量为地面振动加速度,观测频带应涵盖0.01Hz一50Hz,能够完整记录加速度峰值不大于20m/s的地面振动 4.4地壳形变观测要求 4.4.1地壳形变与断层活动观测涉及的观测项目有断层形变观测,地应变观测、地倾斜观测、重力观测,GNSS观测等,观测项目的选择可参考附录C 4.4.2台站建设可参考DB/T7,DB/T8,DB/T19 4.5地下流体观测要求 4.5.1地下流体观测项目有水位、水温、水化学等,观测项目的选择参考附录D 4.5.2台站建设可参考DB/T20. 4.6实时数据传输系统要求 4.6.1水库地震台站应采用连续观测方式,观测数据应实时传输、汇集到水库地震台网中心进行分析处理对于不支持自动连续观测的测项,其观测数据应及时汇总到水库地震台网中心 4.6.2实时数据传输的最大延迟时间不宜超过10s 4.6.3测震观测台站设计时,应考虑数据传输的冗余设计及采用多种适宜的数据传输方式,保证在任何一种通信故障发生时,数据中断的台站数应不超过25%,中断持续时间不超过48h. 4.7水库地震台网中心要求 4.7.1水库地震台网中心应具有以下功能 a)实时观测数据接收; b 事件自动检测定位及震级计算; 人机交互地震事件分析处理; d)观测数据整理及归档,地震速报、地震编目; e 在线观测数据存储、,实时数据流交换,、数据共享与服务; 系统运行监控,包括台站运行状态监控 4.7.2水库地震台网中心技术系统是由计算机、服务器等设备构成的局域网系统,所提供的资源和性能应满足实现4.7.1所列各项功能的需求 4.7.3水库地震台网中心应具有一定的在线数据存储能力,且能够存储至少3个月的原始观测数据及 5年的地震事件数据水库地震台网建设要求 5.1 台站布设原则 5.1.1测震台站布设原则 5.1.1.1宜采用均匀网状布设的原则
GB/I31077一2014 5.1.1.2外侧台站连线所围区域及其外延20knm应覆盖水库地震监测区 5.1.1.3对于水库地震重点监测区,应适当增加台站密度,并保证其处于外侧台站连线所包围的区域之内 5.1.2强震动台站布设原则 5.1.2.1近坝区的重要部位,水库地震监测区中的最大烈度区应重点布设 5.1.2.2布设数量和台站分布应有利于监测水库诱发地震危险性评价确定的高烈度区及近坝区的强地面振动,有利于烈度值估算,并有利于较大地震震级的测算 5.2测震观测场地勘选 5.2.1观测场地背景地嗓声水平按照地区分类(见GB/T19531.1一2004附录C)应满足以下要求 A类地区.B类地区和C类地区;应保证占总数3/4的台站,其背景地噪声水平小于】级环境 a 地噪声水平,即Enl<1×10了m/s,其余台站应小于皿级环境地噪声水平,即Enl<3.16X 10-7m/s b)D类地区和E类地区;应保证占总数1/2的台站,其背景地噪声水平小于】级环境地噪声水平,其余台站宜小于级环境地噪声水平洼环境地嗓声水平En为1H;一20Hz频带内的嗓声有效值(见GB/T19531.1一2004附录A). 5.2.2观测场地应满足以下要求选在坚硬、完整、未风化的基岩岩体上 a b 避开地质断层带,应避开陡坡、风口,河滩等地; 避开对地震观测有影响的发展规划区域 c) 避开各种干扰源(大型水库除外)的距离应符合GB/T19531.12004第5章的要求; d 无线传输观测数据的台站,场址与台网中心或中继站之间应满足无线信道通信要求 5.2.3应对观测场地环境地噪声水平进行连续24h观测,观测采样率应不小于100点/s 具体观测方法、观测仪器、以及观测结果的分析、处理和计算,按GB/T19531.1一2004附录A中的有关规定进行对场地观测结果进行分析,处理和计算时,应同时计算频带20H2一40H的地嗓声水平,其有 5.2.4 效值不应高出En的3倍 5.3测震台网监测能力估算依据测震台站分布和场地背景噪声测试结果,按照附录A的方法评估测震台网的监测能力 5.4强震观测场地勘选 5.4.1观测场地应满足以下要求应避开局部地形起伏空化大的地点，与高大建筑物之间的距离应大建筑物的商度与长度;在 a 无合适的自由场地时,可布设在独立的一层或二层房屋建筑物的底层地面上; b应避开可能影响观测的振动源,如大型的马达,系站,发电机、塔柱状结构重型车辆道路、大型管道等设施，台址场地的最大背景振动加速度噪声有效值宜小于0.001m/s” d)拟采用无线方式传输观测数据的台站,场址与台网中心或中继站之间应满足无线信道通信要求 5.4.2应按照DB/T17一2006附录A的要求对台址场地进行工程地质测试和地面脉动测试
GB/T31077一2014 5.5台站建设 5.5.1观测仪器墩建设 5.5.1.1观测仪器墩面中心的地理参数测定,应符合下列规定 a)经纬度测量误差不大于0.3", D 海拔高程测量误差不大于15m; 地理子午线测量误差不大于0.5" c 5.5.1.2制作安装地震计的仪器墩应符合下列规定: 仪器墩基凿制过程中不应采用爆破作业; a 仪器墩面的四边,宜与地理子午线平行或垂直; b e)仪器墩不应与任何建筑体相连仪器墩可建于地面,建议其长×宽宜为1.0mX0.8m,高出房内地面宜为0.3m~0.6m;也可采用坑式仪器墩,坑式仪器墩的深度宜为0.5m一0.8m 仪器墩(含坑式仪器墩)四周应有隔震槽,隔震槽宽度宜为0.1m~0.2nm,深度宜为0,2nm~ 0.3m,槽底及四周应采取防潮措施,有渗水现象时应采取抗渗措施; 仪器墩应一次性浇筑混凝土,振捣密实,墩面平整,中心刻有地理子午线;仪器墩浇筑前应清除干净基岩表面的碎石、泥沙、风化层等; 仪器墩应采用强度等级不低于C30的素混凝土;有渗水现象的基岩,其仪器墩应采用强度等级不低于C30的防渗素混凝土; h)无渗水现象的基岩,可直接凿制成仪器墩 5.5.1.3制作安装加速度计的仪器墩应符合下列规定 a 仪器墩的长×宽宜为0.4m×0.4m,高出房内地面0.1m一0.2m; b)在基岩上制作仪器墩,按照5.5.1.2的有关规定进行若强震动台站与测震台站共址建设,则仪器墩可共用; c d)土层场地上应先除去表层腐殖土或回填土,在土层中插人钢筋,现场浇筑仪器墩; 土层场地上浇筑仪器墩,应采用620规格的螺纹钢筋,钢筋插人土层的深度宜为0.5m~ 1.0m,保留在仪器墩内的长度约为0.15m,插筋的倾角宜为45°一60',插筋数量宜为8根,均匀布置 5.5.1.4若加速度计和地震计安装在同一个仪器墩上,则仪器墩的制作应符合5.5.1.2的要求 5.5.2观测室建设 5.5.2.1新建的观测室应按照GB50223一2008中重点设防类(乙类)建筑确定抗震设防标准观测室的抗震设计应符合GB50011中的有关规定 5.5.2.2观测室建筑物防雷应按GB50057一2010第三类防雷建筑物设防 5.5.2.3观测室电子信息系统防雷,应符合GB50343一2012中c等级的雷电防护有关要求 5.5.2.4观测室墙壁、,顶壁和地面应采取防潮和防尘措施,有渗水现象的应采取抗渗措施 5.5.2.5安装宽频带地震计的观测室,应采用密封门,观测室内日温度变化应小于2.5c,相对湿度保持在20%一90%;当观测室内日温度变化大于1C时,应对宽频带地震计采取保温措施 5.5.2.6强震观测室可利用现有建筑物,其抗震设防及防雷措施需满足5.5.2.15.5.2.3的要求 5.5.3线缆敷设 5.5.3.1观测室内线缆应采用套管穿引后暗装或明装敷设套管应采用镀锌钢管
GB/I31077一2014 5.5.3.2传输电缆线宜采用镀锌钢管穿引或采用镀锌套管室外地下敷设深度应大于0.3m,寒冷地区敷设深度应在本地区冻土层以下 5.5.3.3室外交流供电线宜选用铠装电缆地下敷设,敷设深度应大于0.3m,寒冷地区敷设深度应在本地区冻土层以下 5.5.3.4穿越观测室墙壁的敷设线应采用绝热材料封堵 5.5.4观测室配电 5.5.4.1采用交流供电的台站,观测室应有配电箱,应配置不间断电源(UPS),不间断电源应提供不少于3天的供电储备 5.5.4.2 采用太阳能供电的台站,依据台站所有设备的总功率需求相当地气象情况配置太阳能电池板 -般应能够提供连续15天连续阴雨天气情况下的供电储备和蓄电池组,一 5.5.5设备配置测震台站的观测设备、辅助设备及其主要技术指标,应符合表1的要求 5.5.5.1 测震观测设备、辅助设备及主要技术指标表1 数量设备名称主要技术指标主要功能或用途频带宽度;0.05Hz40H2 1.三分向一体结构灵敏度;2000V/m(差分输出) 2. 宽频带应具有标定信号输人功能动态范围大于120dB 地震计 3.应具有摆锤锁止与开锁功能非线性失真小于1% 4.应具有安装方位基准标志最大输出电压范围;士20v差分地震计 1台频带宽度;0.5H一0! 1.三分向一体结构灵敏度;2000Vs/m(差分输出短周期 2.应具有标定信号输人功能动态范围大于120dB 地震计 3.应具有摆锤锁止与开锁功能非线性失真小于1% 4 应具有安装方位基准标志最大输出电压范围:士20V差分满量程输人信号;士20v差分动态范围大于130dB 1.应具有与标准UTC时间同步的分辨力:6AV 功能数据采集器频带范围:0Hz40Hz 2应具有标定信号输出功能 1台 3 采样率大于或等于100H 应具有基于TCPIP协议的网络时间服务小于1ms(UTc) 数据传输功能数字滤波器应具有最小相位特性输出功率;500VA 台 UPS不间断电源用于交流供电台站最大供电时间大于72h负载功率30w 电源直流稳压电源应符合观测设备供电要求观测设备供电 -3台设备太阳能电池:200W~400W 太阳能供电系统用于太阳能供电台站 1套 12V蓄电池;,200AH一400AH
GB/T31077一2014 表1(续数量设备名称主要技术指标主要功能或用途发射功率:1w~2w 有效数据传输速率大于或等于19200bpw具有双工或半双工通信功能,用于采无线数传电台 1台误码率小于用无线数据传输的地震台站 10 最大数据传输延时小于2s 通信设备移动通信数据有效数据传输速率大于或等于64kbps 传输设备最大数据传输延时小于2s 用于采用网络数据传输的地震台站 1台数据传输速率大于或等于 512kbps 网络传输设备最大数据传输延时小于2s 注1采用一体化数字地震仪时,技术指标不应低于数据采集器和地震计组合的系统指标注2:使用无线数传设备应取得当地无线电管理部门关于频率资源的许可;特殊地区太阳能供电系统可做必要调整注3:采用表中列出以外的设备传输观测数据,应满足连续,实时传输观测数据的要求 5.5.5.2强震动台站的观测设备、辅助设备及其主要技术指标,应符合表2的要求表2强震观测设备、辅助设备及主要技术指标设备名称主要技术指标主要功能或用途数量 50H 频带宽度;0Ha 满量程;士2 灵敏度:2.5V/g 或1.25V/g 1.三分向一体结构强震加速度计动态范围大于120dB 2.应具有标定信号输人功能 1台 3 非线性失真小于1% 应具有安装方位基准标志横向灵敏度比小于1% 零位漂移小于或等于5004g./几满量程输人信号士5V或士2.5V差分动态范围大于或等于120dB 当满量程输人信号为士5V时,分辨力:1.应具有与标准UTc时间同步的功能 .5A 数据采集器当满量程输人信号为土2.5V时.分辨2.应具有标定信号输出功能 1台 3 应具有基于TCP/IP协议的网络力:0.75V 数据传输功能频带范围;:0Hz一80Hz 采样率大于或等于200HHz 时间服务小于1ms(UTC) 数据存储容量大于4Gbytes 输出功率;500V A 台 UPS不间断电源用于交流供电台站最大供电时间大于72h(负载功率30W 电源应符合观测设备供电要求观测设备供电 -3台直流稳压电源设备太阳能电池:200w一400W 太阳能供电系统用于太阳能供电台站 1套 12V蓄电池;200AH400AH
GB/I31077一2014 表2(续数量设备名称主要技术指标主要功能或用途移动通信数据有效数据传输速率大于或等于64kbps 传输设备最大数据传输延时小于2s 通信用于采用网络数据传输的地震台站 1台设备数据传输速率大于或等于512kbps 网络传输设备最大数据传输延时小于2 注1;采用一体化数字强震仪时,技术指标不应低于数据采集器和地震计组合的系统指标注2:当观测台站同时安装强震与测震观测设备时,可共用电源和通信设备,共用设备应满足强震与测震同时连续观测的要求注3:采用表中列出以外的设备传输观测数据,应满足连续,实时传输观测数据的要求 5.6无线数据传输信道设计与中继站建设 5.6.1采用无线数据通信方式传输观测数据时,无线信道的选择应综合考虑路径、经济和维护等条件，以及无线发射对周围环境的影响 5.6.2当观测台站至台网中心不具备架设无线信道条件时,或者传输误码率不能满足要求时,应建设无线数据传输中继站或有线传输数据中继站,进行数据传输的转接 5.6.3采用无线超短波数据通信方式时,应对传输信道进行接收场强测试和误码率测试,接收场强宜高于20dB的电平余量 5.6.4采用扩频微波数据通信方式时,应对传输信道进行误码率测试 5.6.5中继站至台网中心的数据传输宜采用扩频微波或公用数据网,支持TCP/IP协议,支持台网中心与观测台站之间的双向通信 5.6.6中继站的建设应满足5.5.3.l5.5.3.3的要求 5.7水库地震台网中心建设 5.7.1水库地震台网中心一般宜设在通信畅通、交通方便,供电有保障,便于运行管理的场所 5.7.2水库地震台网中心应按照GB50223一2008中重点设防类(乙类)建筑确定抗震设防标准观测室的抗震设计应符合GB50011中的有关规定 5.7.3水库地震台网中心建筑物防雷应按GB500572010中第三类防雷建筑物设防水库地震台网中心电子信息系统防雷,应符合GB50313一2012中c等级的雷电防护有关要求 5.7.4 5.7.5水库地震台网中心应建设固定的机房,配置数据分析处理,值班等工作室 5.7.6水库地震台网中心机房的设计应符合GB50174一2008中c级电子信息系统机房的有关要求 5.8水库地震台网中心设备配置水库地震台网中心主要设备配置见表3 表3水库地震台网中心主要设备及主要功能设备名称主要功能及用途技术要求用于实时数据接收与实时数据交换,汇集机应满足所有观测台站实时数据接收数据交换服务器缓存各台站实时数据流,支持实时数据在线连续观测数据共享服务的需求;能够分析处理在线缓存72h的连续观测数据
GB/T31077一2014 表3(续设备名称技术要求主要功能及用途承担实时数据处理和人机交互分析处理任数据处理服务器务,包括地震事件分析、数据归档、地震编目应满足处理数据量及计算负荷要求等计算任务能够存储至少一年的连续观测数据用于存储归档观测数据及资料,包括各种台数据存储服务器长期保存地震事件数据及台网产出网产出数据等数据等地震信息与数据共享服务器用于地震信息发布,观测资料共享显示系统运行状态包括台站设备运行运行监控终端状态依据台站数量配置，至少配置2个人机交互终端用于人机交互分析处理终端打印机用于文档,报告等打印用于构成台网中心网络化数据处理环境网络设备包括路由器,调制解调器,交换机等无线数传电台用于接收无线直传台站的实时数据依无线直传台站数量配置不间断电源用于支撑系统的连续不间断运行供电中断时,应至少支撑系统运行8h 发电机用作系统备用供电用于保障机房环境符合GB5o174中c级电空调子信息系统机房要求注1:当台站数量较少时,各服务器可共享硬件资源注2:表中各服务器按照逻辑功能划分水库地震台网运行 6.1试运行 6.1.1水库地震监测台站(实时传输)及数据中心设备安装和联调完成后,应对台站设备、数据中心设备,通信设备、各种软件、,运行参数进行测试和检查在实施正常运行前,应进行不少于连续3个月的试运行 6.1.2试运行期间,更换关键设备或软件,发生重大故障导致系统运行中断24h,应视为试运行中断，在故障排除或技术更新后,需重新开始试运行 6.1.3试运行期间,各项运行指标达到6.2的要求,运行产出符合第7章的要求,可转人正常运行 6.1.4水库地震台网至少应在水库蓄水前一年投人正常运行 6.2运行要求 6.2.1测震台站的故障中断时间不宜超过24h,月运行率不宜低于95% 测震台站的运行仪器每月至少应标定一次,地裘计的自操周脚与阻尼的变化率应小于5% 6.2.2 强震动台站应定期进行仪器标定,加速度计的自振周期与阻尼的变化应小于5%. 6.2.3 6.2.4应及时处理测震台站和强震动台站的观测数据及地震事件,及时汇集和整理流动测量数据及资
GB/I31077一2014 料,定期编制观测报告 6.2.5测震观测原始波形数据、地震事件波形数据应永久保存 6.2.6对水库影响区及其外延20km内发生近震震级M3.0级以上的地震应进行速报,速报时间不应超过15nmin 速报内容包括地震的发震时刻、震中位置、震源深度、震级,距库岸的最短距离、距大坝的距离 6.2.7水库影响区及其外延20km内发生近震震级M3.0级以上地震,应立即处理强震动观测数据若近震震级M达到4.0级,应进行烈度速报 6.2.8在处理较大地震事件时,测震台站记录数据出现限幅现象而不能进行震级计算的情况下,应使用强震动观测数据计算震级使用强震观测数据计算震级时,应将强震动观测数据进行积分运算,转换为速度记录 6.3应急流动观测 6.3.1在水库地震重点监测区之外的水库影响区内发生震群活动,并显示出地震活动增强的趋势,应在该地震集中活动区周围增设临时测震台站,开展应急流动观测,以增强该区域的地震监测能力,使之达到水库重点监测区的监测水平 6.3.2当水库影响区内发生近震震级M4.0级以上或有较大社会影响的地震时,应启动应急流动观测 6.3.3应急流动观测宜将测震设备部署在靠近震中的地方,以提高后续余震的定位精度 6.3.4观测场址的选择应综合考虑基岩条件,通信条件和维护的方便性,避开风口及可能遭受水淹的地方,避开附近的干扰源 6.3.5应急流动观测仪器应避免遭受雨淋和日晒,并保障观测设备的供电可通过无线数传电台,公共移动通信网等手段将观测数据实时传输至水库地震台网中心 6.4数据交换与共享 6.4.1水库地震台网与所在地区区域地震台网应相互交换观测数据连续观测数据交换宜采用实时或准实时传输方式实现应共享的测震观测数据包括;连续波形数据,地震事件波形数据、地震月报目录、观测报告 6.4.2测震连续数据卷和事件数据卷的交换格式应符合DB/T2的要求水库地震台网的产出 7.1测震台网的产出 7.1.1原始观测数据 7.1.1.1连续数据卷,数据格式应符合DB/T2要求 7.1.1.2地震事件数据卷,数据格式应符合DB/T2要求 7.1.1.3连续数据卷在线存储应不少于3个月,地震事件数据卷在线存储应不少于5年连续数据卷和地震事件数据卷应备份在离线介质中长期保存 7.1.2水库地震目录 7.1.2.1水库地震目录参数包括发震时刻震中经度、震中纬度、震级、震源深度、精度、震中参考地名、距库岸的最短距离、距大坝的距离可增加近震震级ML3.0级以上地震的震源机制、应力降、震源尺度、拐角频率 1o
GB/T31077一2014 7.1.2.2水库地震目录应包括水库地震监测区内的所有地震事件 7.1.2.3应每月编制水库地震目录 7.13水库地震观测报告 7.1.3.1水库地震观测报告包括发震时刻、震中经度、震中纬度、震源深度、震级,以及各台站主要震相到时、记录清晰的初动符号,最大振幅、周期等震相数据 7.1.3.2水库地震观测报告应包括水库地震监测区内的所有地震事件 7.1.3.3应每月编制水库地震观测报告 7.1.4水库地震事件分析报告 7.1.4.1水库地震监测区内发生最大震级达近震震级M3.0级以上的震群活动,且连续两天地震次数累计超过10次,或水库地震监测区内发生近震震级M4.0级以上地震,应编写水库地震事件分析报告 7.1.4.2水库地震事件分析报告内容应包括地震活动性分析、震情趋势分析等近震震级M超过 4.0级时,还应给出地震性质分析 7.1.5水库地震监测年报水库地震监测年报应包括台网运行维护情况、台网产出情况、水库地震监测区地震活动性分析,水库诱发地震危险性分析等内容 7.2强震台网的产出 7.2.1近震震级M3.0级以上的水库地震事件应包括;原始数据、峰值加速度、反应谱 7.2.2近震震级M4.0级以上的水库地震事件除满足7.2.1要求外,还应增加水库地震烈度分布或烈度值 7.2.3强震动观测报告,包括近震震级ML3.0级以上的地震动峰值加速度、反应谱,近震震级M4.0级以上的地震烈度分布等 7.3资料及数据的归档建设单位应归档保存水库地震台网的基础资料,运行维护信息及观测数据 7.3.1 7.3.2基础资料归档内容应包括;水库地震危险性评价报告,水库地震台网技术设计报告、竣工报告、试运行验收报告和竣工验收意见,蓄水前的地震背景活动分析报告运行维护信息归档内容应包括,仪器参数,运行日志及维护记录 7.3.3 7.3.4观测数据归档内容应包括:每天水库水位数据、地震事件波形数据,地震事件强震动波形数据、观测报告、月报目录及分析报告等 11
GB/I31077一2014 附录A 规范性附录水库测震台网监测能力估算 A.1估算测震台站台基噪声水平在至少24h的连续记录资料中,选择没有地震事件及个别干扰的时段,分别截取白天、夜间各1h 长度的北南向或东西向观测数据,按照以下步骤估算台基噪声水平依据地震仪灵敏度等参数将截取数据换算为速度量,并进行积分运算; ? b 进行带通滤波,滤波器的频带取为2Hz20Hz,其阻带衰减不小于每倍频程12dB 计算滤波后数据的均方根值作为台基噪声水平的估计值 A.2确定测震台站对指定震级的监测范围为保证从连续观测数据流中有效检出地震事件,地震事件初动震相信噪比取为3,S波振幅取为P 波振幅的3倍,并按照有效值的2.2倍来估算峰值,则可有效检出的地震事件的S波峰值振幅的估计值为测震台站台基噪声水平的20倍依据近震震级计算式A.1)确定测震台站对指定震级的监测范围 (A.1 M，=lg(A,)十R(A)十s(A) 式中: M -用s波最大振幅计算的震级 A -最大地动位移,取值为s波峰值振幅的估计值,单位为微米(pm). R( -量规函数; S(A -台站校正值,对于基岩台s(4)取值为0,对于松软土层s(A)取值为0.3~0.6. 对于指定震级M.,使用式(A.1)得到R(A),依据表A.1给出的量规函数R(A)与震中距八的关系,得到的震中距A即为测震台站对该震级M的监测范围表A.1量规函数R(A)与震中距的关系 05 1o 15 20 25 35 45 /km 30 40 50 R(A 1.9 2.0 2.1 2.3 2.5 2.7 2.8 2.9 1.8 3.0 A/km 55 60~70 75~8590100 l10 120 130~14o150~l6o170~180 190 R(A 3.1 3.3 3.3 3.4 3.5 3.5 3.5 3.6 3.7 3.7 A.3估算测震台网监测能力取M依次为0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,计算各个台站对应每个M取值的监测范围,按照4个台站监测区域的交集作为测震台网的监测区域,相应的M取值即为测震台网对该区域的监测能力 12
GB/T31077一2014 附录 B 规范性附录水库影响区地震活动水平评估 B.1背景地震活动水平的基本表述背景地震活动水平以背景地震发生率进行表征,背景地震发生率指在没有应力扰动情况下,区域范围内单位时间的地震频次理论上可认为背景地震发生率与时间无关,即背景地震在时间上是平稳的，在空间上可以不均匀背景地震发生率的估算受时间范围,空间范围的选取以及地震丛集分布等因素的影响 B.2地震目录最小完整性震级的确定地震的震级-频度在较大范围内满足式(B.1)所示的古登堡-里克特(G-R)关系 (B.1 lgN=d一bM 式中 N -大于或等于震级M的地震个数; 常数,反映地震活动水平和强度分布特征 a、b 由于台网监测能力的限制,低于最小完整性震级的地震不能全部有效地监测到利用式(B.1)可确定最小完整性震级的大小记M.为地震目录最小完整性震级为了确定地震目录最小完整性震级M.,从小到大选择不同的起始震级M ,对地震目录中震级大于或等于M 的地震应用式(B.1)进行线性回归分析,求出值当小于最小完整性震级M,时,山值随着起始震级M的增加而不断增大当M增选择的起始震级M 加到一定程度后值将出现一个基本稳定的状态,将值开始出现基本稳定状态时对应的震级M 作为地震目录最小完整性震级M. B,3丛集地震剔除使用K-K法从地震目录中剔除余震等丛集地震活动假定两次地震震级分别为m，和m,两次地震之间空间距离为r好,间隔时间为山,当满足式(B2) 时,认定后一次地震(m)是前一次地震(m.)的"余震",在地震目录中制除后一次地震(n) r GB/I31077一2014 B.4基于水库地震台网的背景地震发生率估算收集水库地震台网投人运行以来的水库地震台网产出的地震目录,确定其最小完整性震级对水库地震台网投人运行至水库蓄水时水库地震台网产出的地震目录,对4级以上地震依据B.3 剔除其丛集地震,然后统计每个月震级大于最小完整性震级的地震数量,计算月平均值E和标准差 oi 其中月平均值E作为蓄水前月平均背景地震发生率 B.5基于水库区及邻近区域历史地震的背景地震发生率估算收集有较完备地震记录以来至水库蓄水前水库区及其外围150km范围内的地震目录,确定其最小完整性震级,并对生级以上地震依据B3剔除其丛集地震,统计每年震级大于最小完整性震拨的地震数量,计算年平均值E和标准差其中年平均值E 作为蓄水前水库所在区域的年背景地震发生率若水库影响区远小于年背景地震发生率统计区域,可依据水库影响区和年背景地震发生率统计区域的面积差异,并考虑地震的空间分布状况,对年背景地震发生率进行适当修正 B.6水库影响区地震活动水平评估对水库地震台网每月产出的水库地震影响区内的地震目录,对4级以上地震依据B.3剔除其丛集地震,使用与B.4相同的最小完整性震级,统计该月震级大于或等于最小完整性震级的地震数量,作为月地震发生率对水库地震台网每年产出的水库地震影响区内的地震目录,对4级以上地震依据B.3剔除其丛集地震,使用与B.5相同的最小完整性震级,统计该年震级大于或等于最小完整性震级的地震数量,作为年地震发生率当连续3年每月的地震发生率不高于蓄水前月平均背景地震发生率的(1十口)倍,且每年的年地震发生率也不高于蓄水前水库所在区域的年背景地震发生率的(1十o.)倍,可认为水库地震活动水平恢复到蓄水前水库所在区域的背景地震活动水平 14
GB/T31077一2014 附录 c 资料性附录水库地震监测中的地壳形变监测水库地震监测中的地壳形变观测,旨在蓄水前获取库区的区域地壳形变和应变场的背景资料,在蓄水后监测工程施工与运行过程中库首区的区域形变和应变场的动态变化以长江三峡工程诱发地震监测系统为例,采用的地壳形变观测项目有:( 观测、精密水准测量,跨断层短水准测量、重力观测、跨 G NSS 断层激光测距和跨断层定点连续形变观测,连续观测工程重点部位的地壳形变,定期和不定期地监测水库地震重点监测区内主要断裂的运动及变形,其观测项目、台网布设情况、观测目的参见表C.1 表C.1长江三峡工程水库诱发地震监测系统中的地壳形变监测观测项目台网布设情况观测目的长江三峡工程水库诱发地震监测系统GPS监测网,由巴东,兴山,武汉三个GPs基准站与三峡库首区21个流动 GPs监测站组成,监测区域水平形变流动GPs观测观测三峡库区地表形变 GNSS观测站建在库首及其邻近区域,主要考虑区域构造、断层活动及工程特殊部位监测的需要长江三峡工程诱发地震监测系统精密水准网,由宜昌、三斗坪、香溪、巴东4处过江,将长江南北测线联结形成测量三峡库区形变场,获取三峡库精密水准测量多环线,测线总长约800km,监测区域垂直形变在测区形变基本图像网中实现部分水准点与GPS观测、重力测量共点联测以实现统兑整的几儿何与物理量的综合监渊长江三峡工程诱发地震监测系统区域重力监测网与区依据蓄水情况进行多次复测.获取重力观测域垂直形变网同线路,由个测点组成,点距在中52" 20km 与蓄水过程相关的重力观测资料左右长江三峡工程诱发地震监测系统断层形变监测网根据活动断层分布与活动情况,共建设了跨库区6个主要直接监测断层的水平运动和垂直跨断层激光测距断层的断层激光测距子网,每个子网由4个点构成,分运动别建在断层两侧,组成一个独立的大地四边形长江三峡工程诱发地震监测系统跨断层水准测量共直接监测断层的水平运动和垂直跨断层短水准测量布设6条跨断层水准测线,每条测线在断层上,下盘均运动建有2一3个基岩水准标石,测定各点之间的高差变化长江三峡工程诱发地震监测系统,在库区跨仙女山断层跨断层定点连续形布设了周坪一个测站,布设了倾斜仪和伸缩仪,开展跨连续监测断层测点的形变变观测断层定点连续形变监测 15
GB/I31077一2014 附录D 资料性附录水库地震监测中的地下流体监测水库地震监测中的地下流体监测,主要测项有水位、水温和水化学观测等以长江三峡工程水库诱发地震监测系统为例,地下流体监测主要测项为水位,水温,其台网布设情况、观测目的参见表D,1 表D.1长江三峡工程水库诱发地震监测系统中的地下水监测观测项目观测目的台网布设情况长江三峡工程水库诱发地震地下水动态监测井网,在潜在震源区内与坝区附近,选择地下水映震的敏感构造监测井水位动态变化以及可能相伴三峡井网是地下水动态综合观测网部位布设了8口观测井在3个潜主要测项有水位,水温观测出现的井水温度的变化在震源区内,井间距控制在4.21 km 0.9km之间;在坝区附近,井间跑挖制在2.6km8.8km之间辅助测项为降雨、气压,气温,库水位用于从水位,水温监测数据中排除大与8口观测井同址布设观测气压力、库水位和气温变化的影响 16
GB/T31077一2014 参考文献 [1]DB/T38一2010地震台网设计技术要求地下流体观测网 [2]DB/T39一2010地震台网设计技术要求重力观测网 [3幻]DB/T40一2010地震台网设计技术要求地壳形变观测网 [打 ture,1980. Keilis-BorokVI,KnopofLBurstsofaftershockofstrongear irthquakes[].Nat 238(P5744;259-263 [5]邢灿飞,龚凯虹,杜瑞林.长江三峡工程地壳形变监测网络[].大地测量与地球动力学,2003 23(1):114-118 [6]车用太,鱼金子,刘五洲.三峡井网的布设与观测井建设[].地震地质,2002,24(3):423-431

水库地震监测技术要求GB/T31077-2014

随着科学技术的不断发展，水库地震监测技术得到了越来越广泛的应用。在我国，水库是一项重要的基础设施建设工程，为确保水库的安全运行，必须采用先进的地震监测技术。本文将介绍水库地震监测技术要求GB/T31077-2014。

一、概述

水库地震监测技术的目的是为了评估水库在地震作用下的安全性，并采取相应措施，以确保水库的安全运行。GB/T31077-2014《水库地震监测技术要求》规定了水库地震监测的内容、方法和要求，是我国水库地震监测的行业标准。

二、内容

GB/T31077-2014规定了水库地震监测的内容主要包括以下几个方面：

水库周围的地质环境监测；
水库地震动监测；
水库结构及设备的地震反应监测；
水库地震风险评估。

三、方法

针对以上内容，GB/T31077-2014规定了相应的监测方法和要求。

具体方法包括：

地质环境监测方法：采用地质勘探、岩土力学等方法，监测水库周围的地质环境变化；
水库地震动监测方法：采用加速度计、速度计等设备，监测水库地震动参数；
水库结构及设备的地震反应监测方法：采用振动传感器、位移传感器等设备，监测水库结构及设备在地震作用下的反应；
水库地震风险评估方法：根据水库的特点以及周围地区地震灾害史等因素，评估水库在地震作用下的安全性。

四、要求

GB/T31077-2014还规定了水库地震监测的具体要求，包括：

监测设备应符合国家标准和行业标准；
监测数据应及时、准确地传输和处理；
应制定相应的应急预案。

五、总结

水库地震监测技术是保障水库安全运行的重要手段。GB/T31077-2014规定了水库地震监测的内容、方法和要求，为水库地震监测提供了科学的指导。