地震监测系统设计的主要内容及技术依据

一、地震监测系统的主要内容

根据丹江口水库区诱发地震评价结果,以及库区已有或初期的地震监测工作基础和效果,参照比较众多的地震监测手段(如测震、地壳形变、地下水、地磁等),其中测震和地下水是效果最为明显的手段,测震效果最佳,是水库地震监测必备手段,而其他均为选择性手段。拟定丹江口水利枢纽水库诱发地震监测系统由地震监测台网、地下水动态观测井网两个监测子系统组成。为了充分发挥监测成果作用,实时跟踪分析研究库区地震活动变化,为工程安全运行和抗震减灾提供强有力的技术保障,本项目还将组建地震分析中心(系统)。

考虑到水库覆盖面积较大,各库段水库诱发地震环境差异大且对坝区影响不同的特点,以及前期工程水库诱发地震特征,拟定地震监测系统的布设以库首和丹江口库区为重点,兼顾汉江库区近坝库段的原则,并确定坝址至丹库盛湾库段和坝址至汉库土台库段为重点监测区。同时,考虑到较强的水库诱发地震属于构造型诱发地震,它的发生与区域乃至全国的构造地震活动背景有关,因此,丹江口水库诱发地震监测系统应充分利用库区周围地震部门的地震监测资料。

丹江口水库诱发地震监测系统的主要内容如下。

1.数字遥测地震台网

台网布设以库首和丹库为重点,兼顾汉库和外围地区,并与湖北省地震局所属的丹江、十堰、郧县地震台和河南省地震局有关地震台站进行资料交换,做到资源共享。

(1)共布设11个固定数字遥测地震台(短周期台9个,宽频带台2个),其中丹库8个,汉库3个,确保坝址至丹库盛湾库段和坝址至汉库土台库段的微震监测能力达到ML≥0.5级,速报能力达到ML≥2.5级。

(2)设置一个强震观测站。

(3)备有4个台站组成的流动式数字地震台网,用于临时性的地震强化监测。

(4)数字台网中心设在丹江口市。数字台网中心的主要职责是台网数据记录、存储和日常运行管理、仪器设备维护、常规地震观测资料分析处理。

2.地下水动态观测井网

地下水动态观测井网拟由3口井组成,井深100～200m,主要观测项目为水位、水温,辅助测项有气压、气温、降雨量与地表水水位。

3.地震分析中心(系统)

地震分析中心(系统)拟设在武汉。地震分析中心(系统)的主要职责是:对遥测台网中心提交的地震分析结果进行校核处理,定期出观测报告;对地下水动态观测数据进行常规分析处理;对库区地震活动进行实时跟踪分析研究;结合地震部门的地震监测成果,对水库区地震活动进行趋势分析和预测判断,以及地震应急处理,并向业主报送各类相关信息。同时,它还有数据的收集、存储、处理和服务能力。丹江口水利枢纽水库诱发地震监测系统总体框图见图14-1-1。

图14-1-1 丹江口水利枢纽水库诱发地震监测系统总体框图

二、地震监测系统设计的主要技术依据

(1)《汉江丹江口水利枢纽后期续建工程初步设计阶段工程地质勘察报告》。

(2)《地震及前兆数字观测技术规范》(地震观测)。

(3)《地震及前兆数字观测技术规范》(地下流体观测)。

(4)《地震台站观测环境技术要求》(第1部分:测震,GB/T 19531.1—2004)。

(5)《地震台站建设规范》(测震台站)。

三、地震监测系统建设的实施计划

为了做好丹江口水库诱发地震研究工作,掌握库区天然本底地震活动特征,地震台网应在水库蓄水前1～2年建成并投入运行。根据其他工程地震台网建设经验,建设工期一般为15～18个月。因此,丹江口水库诱发地震监测台网建设最迟应在水库蓄水前27个月动工。

四、数字遥测地震监测台网技术设计

(一)地震监测网络设计思路

(1)突出重点监测区兼顾一般监测区。台网监测的重点是库首和可能发生较强水库诱发地震的危险区(即重点监测区),对于重点监测区周缘和其他水库区域仅作为一般监视区。在台网重点监测区内,其监控能力应满足有关规范要求。

(2)固定台网与流动台网相结合。在台网重点监测区内,布设固定台网提供一个长期稳定的地震监控能力,以便满足水库诱发地震研究工作的基本要求。在库区一旦出现震情变化,为了正确判断地震活动趋势和捕获较多的微小地震异常信息,则采用增设流动台网进行强化监测,弥补固定台网监测能力的不足。

(3)微震观测与强震观测和宽频带观测相结合。微震观测是库区地震监测的基本手段,其目的是保证库区微震信息的详实搜集;强震观测的主要目的是完整地记录强震波形,并确定出地震强度;宽频带观测的主要目的是捕捉不同频段地震动信息和远震信息,为水库地震成因研究和远震影响分析提供基础资料。

(4)在有条件的地方,信道设计尽量采用有线。

(5)台网系统主要仪器和软件的选用必须是目前国内或国际技术先进、性能可靠,并通过国家正式鉴定的定型产品。

(二)台网布局设计和台站选址

1.台网布局设计原则和依据

为了准确、及时地搜集丹江口水库库区地震活动资料,做好水库地震监测预报工作,达到投资少、效益高的目的,丹江口水利枢纽遥测地震台网规模应是一个工程专用的小孔径微震台网。根据库区地震地质构造条件和测震学的要求,结合实际场地特点,确定如下要求作为台网布设的主要原则和依据。

(1)台网台站主要布置在重点监测地区内(即坝址下游5km至丹库盛湾库段和坝址至汉库土台库段),并确保台网地震监测能力达到ML≥0.5级,定位精度优于1km。

(2)尽量使遥测地震台站在重点监测区内均匀分布,并形成多个三角形,避免“死局”出现。相邻台距一般为10～20km。

(3)在台站布设时,要考虑加强对库区主要断裂(主要是丹库北北西近南北向断裂)的监控。

(4)遥测地震台的布设应考虑库浪、泄洪振动干扰对台基可用放大倍数的影响。

(5)遥测地震台址要选择在坚硬完整的基岩上,同时要避开公路干线、大片森林和矿山等振动干扰源,可使用放大率不小于10万倍。在有条件的地方,台站最好不要选在山顶上,应选在避风的山坡上,并且避开风口。

(6)遥测地震台站与中继站或记录中心之间,必须保证信号传输信道畅通。

(7)遥测地震台址的选择要同时兼顾台网监控能力、信号传输效果和交通条件等因素,以便达到建设投资少和维护管理方便的目的。

(8)固定遥测地震台网规模不宜太大。在水库投入运行后,一旦发生震情变化,要充分发挥流动台网的监测作用,弥补永久性台网监控能力的不足。

2.台网重点监测区的确定和主要技术指标

根据国内外水电工程地震监测台网建设经验,台网重点监测区一般确定为库首和水库诱发地震危险区。前面水库地震研究成果表明,丹江口水利枢纽后期续建工程水库蓄水后,在库首和丹库峡谷地形库段碳酸盐岩分布地区(主要是在库首林茂山地区和库尾宋湾—关防滩一带峡谷地形库段),仍有诱发水库地震的可能。因此,确定台网的重点监测范围是库首和坝址至丹库宋湾(盛湾)库段(即大坝下游5km至大坝上游45km的丹库段和距坝址至大坝上游约20km的汉库段)。在重点监测范围内,台网的有效地震监测下限震级为ML0.5级,震中定位误差≤1km。在重点监测区周缘和其他库段的一般监测区,台网的监测能力为ML0.6～1.5级。

3.台网布设方案和监测项目设置

1)台网布设方案

根据前面所确定的台站布设原则和依据,以及台网的重点监测区和主要技术指标,经过大量的室内作图、现场勘选测试和多方商讨、方案对比,经权衡利弊,本着以最少的投资达到最佳效益的目的,最后在16个初选台址中,拟选11个台站组成本台网(图14-1-2,表14-1-1)。实地查勘和作图分析表明,这11个台站基本均匀分布在重点监控区内,相邻台站间距10～15km,台址高程不大,交通、通信、供电均较方便,是比较理想的台址。

图14-1-2 丹江口水库地震台网布局及地震监测能力图

本台网在地貌上为鄂西北山区与东部平原过渡带,丹江口以西为中低山区,丹江口以东为南襄盆地,高程自西往东由300m逐渐降至100m。台网内岩性以碳酸盐岩和砂页岩为主,除少数覆盖层较厚,基础开挖量较大外,多数基岩裸露。

2)台网中心选定

为了高质量地做好地震台网运行管理、地震应急工作,以及较好地为工程和业主服务,拟定遥测地震台网中心设在业主指定办公大楼内。台网中心的主要功能和职责是:台网数据记录和存储;地震事件常规分析处理;台网仪器设备维护管理;地震应急处理;向业主和有关单位提交地震监测报告;负责流动台观测;协助武汉地震分析中心维护台网中心至武汉数据传输设备。

3)监测项目设置

丹江口水利枢纽水库诱发地震监测台网是一个工程专用台网,监测对象是库区及周缘近场区微小地震活动,因此,台网监测项目设置应以高灵敏度短周期为主。为了做好库区及周缘中强地震震级测定和搜集较宽频带地震信息,本台网还将设置少量强震(加速度)和高灵敏度宽频带测项。根据丹江口库区地震地质情况,拟定凉水河台设置为三分向高灵敏度短周期兼强震观测,杨华岗和盛湾台设置为三分向高灵敏度宽频带观测,其他台均设置为三分向高灵敏度短周期观测。

表14-1-1 丹江口水库遥测地震台网子台台址基本情况表

4.台址地面脉动干扰测试

台址干扰测试的目的和要求达到的技术指标。

台基测试的主要目的是检验上述拟选的11个台址是否处于坚硬、完整的基岩上,并且地脉动干扰噪声水平是否满足微震观测环境的要求。本次台基测试采用的主要仪器是DS-4B、FSS-3M型高灵敏度短周期拾震仪和TDE-324CI、EDAS-24IP型24位数据采集器,测试原理见图14-1-3。测试得出的主要结果是台基背景地面脉动干扰噪声水平 (台基噪声的速度有效值)、动态范围等。测试前对整个系统进行了率定,图14-1-4是系统正弦波标定图,表14-1-2是率定后的系统灵敏度。

图14-1-3 台基地动噪声测试框图

图14-1-4 系统正弦波标定图

表14-1-2 测试系统灵敏度

根据《地震测震台站观测环境技术要求》规定,台基噪声水平≤3.16×10-8m/s为国家Ⅰ类台站标准,3.16×10-8m/s＜≤1.0×10-7m/s为国家Ⅱ类台站标准,并且《地震测震台站观测环境技术要求》要求湖北省和河南省台基噪声水平应达到Ⅱ类台站标准。因此,丹江口台网各台站的台基噪声水平值应小于或等于1.0×10-7m/s。《地震测震台站观测环境技术要求》还要求,台址测试记录的地脉动噪声水平不小于10Counts。

主要测试设备的技术指标如下。

(1)DS4B短周期拾震仪技术指标。

a.结构:三分向一体,电磁换能,力平衡电子反馈。

b.等效自振频率:1Hz。

c.频带宽度:1～60Hz地动速度平坦。

d.最大输出信号:±8V(双端差动)。

e.失真度:总谐波失真度小于-80d B。

f.灵敏度:1000V/m/s(双端输出)。

g.横向振动抑制:＜1%。

h.动态范围:＞120d B。

i.最低寄生共振频率:＞80Hz。

j.标定线圈内阻:70Ω。

k.标定灵敏度:1.2V/m/s。

l.输出阻抗:＜100Ω。

m.供电电压:8～20V,单电源供电。

n.静态电流:＜50m A,供电电压12V。

(2)TDE 324CI数据采集器技术指标。

a.整机功耗:3路小于1W。

b.A/D转换:24位。

c.动态范围:≥137d B@50sps/chn

≥134d B@100sps/chn

≥131d B@200sps/chn

d.系统噪声:＜1LSB(有效值)。

e.采样率:50,100,200sps可程控。

f.频带范围:0～0.4Hz、2Hz、4Hz、8Hz、10Hz、16Hz、20Hz、40Hz、50Hz、80Hz、100Hz、133Hz、200Hz可调。

g.时间服务:GPS授时,校时精度优于1ms。

h.非线性失真:＜-110d B@50sps/chn。

5.台址测试结果

1)杨华岗台

(1)台址基本状况。

杨华岗台位于湖北省老河口市杨华岗村1组,台址观测环境、通讯、交通及安全等条件都较好,基岩出露完整、坚硬,符合建台的基本条件。详细情况见表14-1-3,基岩照片见图14-1-5,具体位置见图14-1-6。

表14-1-3 杨华岗台基本情况

图14-1-5 杨华岗台基岩照片

图14-1-6 杨华岗台位置图

(2)台基测试情况。

杨华岗台测试结果见表14-1-4,垂直方向地动噪声功率谱密度曲线见图14-1-7,经24h平滑后的RMS柱状图见图14-1-8。

(3)台址振动事件记录情况。

在测试过程中,记录地震事件1次(图1419)。

表14-1-4 杨华岗台地动干扰噪声测试结果

续表14-1-4

图14-1-7 杨华岗台台基噪声功率谱密度曲线图

图14-1-8 经平滑后24h RMS柱状图

图14-1-9 杨华岗台记录的地震事件波形图

(4)测试结果评估。

从测试结果的静态地脉动噪声功率谱密度曲线中可以看出,在0.1～20Hz频带内,地脉动噪声曲线在LNM～HNM曲线之间;按小时计算静态地脉动噪声有效值结果表明,3个分向的平均噪声有效值RMS都小于3.16×10-8m/s,;从现场记录的汽车干扰事件来看,记录的地震震相清晰,初动明显;24h的平均噪声Counts值为12.7,已超过了10Counts;在0.2～20Hz频带内的5个抽样频点的有效观测动态范围都超过了90d B。综上所述,本台站已达到国家Ⅰ类台站标准。

2)陶岔台

(1)台址基本状况。

陶岔台位于河南省淅川县九重镇,台址观测环境、通讯、交通及安全等条件都较好,基岩出露完整、坚硬,符合建台的基本条件,详细情况见表14-1-5,基岩照片见图14-1-10,具体位置见图14-1-11。

表14-1-5 陶岔台基本情况

图14-1-10 陶岔台基岩照片

图14-1-11 陶岔台位置图

(2)台基测试情况。

陶岔台测试结果见表14-1-6,垂直方向地动噪声功率谱密度曲线见图14-1-12,经平滑后的24h RMS柱状图见图14-1-13。

表14-1-6 陶岔台地动干扰噪声测试结果

续表14-1-6

图14-1-12 陶岔台台基噪声功率谱密度曲线图

图14-1-13 经平滑后24h RMS柱状图

(3)台址振动事件记录情况。

在测试期间,台站记录到炮震事件1次,如图14-1-14所示。

图14-1-14 陶岔台记录的炮震事件波形图

(4)测试结果评估。

从测试结果的静态地脉动噪声功率谱密度曲线中可以看出,在0.1～20Hz频带内,地脉动噪声曲线在LNM～HNM曲线之间;按小时计算静态地脉动噪声有效值,3个分向的平均噪声有效值RMS虽然大于3.16×10-8m/s,但小于1.0×10-7m/s,造成RMS偏大的原因是在测试过程中,正在刮风下雨,记录了许多风雨造成的干扰,增大了RMS值;从现场记录的地震事件来看,记录的地震震相清晰,初动明显;平均噪声为27.3Counts,超过10Counts;在0.2～20Hz频带内的5个抽样频点的有效观测动态范围都超过了90d B。从以上测试结果来看,本台站达到国家Ⅱ类台站标准。

3)宋沟台

(1)台址基本状况。

宋沟台位于河南省淅川县香花镇,台址观测环境、通讯、交通及安全等条件都较好,基岩出露完整、较坚硬,符合建台的基本条件。详细情况见表14-1-7,基岩照片见图14-1-15,具体位置见图14-1-16。

表14-1-7 宋沟台基本情况

图14-1-15 宋沟台基岩照片

图14-1-16 宋沟台位置图

(2)台基测试情况。

宋沟台地动干扰噪声测试结果见表14-1-8,垂直方向地动噪声功率谱密度曲线见图14-1-17,经平滑后的24小时RMS柱状图见图14-1-18。

(3)台址地震记录情况。

在测试期间记录到远震事件1次,如图4119所示。

表14-1-8 宋沟台地动干扰噪声测试结果

续表14-1-8

图14-1-17 宋沟台台基噪声功率谱密度曲线

图14-1-18 经平滑后24h RMS柱状图

图14-1-19 宋沟台记录的地震事件波形图

(4)测试结果评估。

从测试结果的静态地脉动噪声功率谱密度曲线中可以看出,在0.1～20Hz频带内,地脉动噪声曲线在LNM～HNM曲线之间;按小时计算静态地脉动噪声有效值,3个分向的平均噪声有效值RMS都大于3.16×10-8m/s,但小于1.0×10-7m/s;从现场记录的地震事件来看,震相清晰,初动明显;平均噪声为55.5Counts,超过10Counts;在0.2～20Hz频带内的5个抽样频点的有效观测动态范围都超过了90d B。从以上结果来看,本台站已达到国家Ⅱ类台站标准。

4)葛沟台

(1)台址基本状况。

葛沟台位于河南省淅川县马蹬镇葛沟村,台址观测环境、通讯、交通及安全等条件都较好,基岩出露完整、坚硬,符合建台的基本条件,详细情况见表14-1-9,基岩照片见图14-1-20,具体位置见图14-1-21。

表14-1-9 葛沟台基本情况

图14-1-20 葛沟台基岩照片

图14-1-21 葛沟台位置图

(2)台基测试情况。

葛沟台测试结果见表14-1-10,垂直方向地动噪声功率谱密度曲线见图14-1-22,经平滑后的24小时RMS柱状图见图14-1-23。

(3)台址记录地振动事件情况。

在测试期间台站记录到地震事件1次,如图14-1-24所示。

表14-1-10 葛沟台地动干扰噪声测试结果

续表14-1-10

图14-1-22 葛沟台台基噪声功率谱密度曲线

图14-1-23 经平滑后24h RMS柱状图

图14-1-24 葛沟台记录的地震事件波形图

(4)测试结果评估。

从测试结果的静态地脉动噪声功率谱密度曲线中可以看出,在0.1～20Hz频带内,地脉动噪声曲线在LNM～HNM曲线之间;按小时计算静态地脉动噪声有效值,垂直向和北南向的平均噪声有效值RMS小于3.16×10-8m/s,而东西向稍许偏大,但小于1.0×10-7m/s;从现场记录的地震事件来看,记录的地震震相清晰,初动明显;平均噪声为20.8Counts,超过10Counts;在0.2～20Hz频带内的5个抽样频点的有效观测动态范围都超过了90d B。从以上结果来看,本台站已达到国家Ⅰ类台站标准。

5)邢沟台

(1)台址基本状况。

邢沟台位于河南省淅川县马蹬镇,台址观测环境、通讯、交通及安全等条件都较好,基岩出露完整、坚硬,符合建台的基本条件。详细情况见表14-1-11,基岩照片见图14-1-25,具体位置见图14-1-26。

表14-1-11 邢沟台基本情况

图14-1-25 邢沟台基岩照片

图14-1-26 邢沟台位置图

(2)台基测试情况。

邢沟台测试结果见表14-1-12,垂直方向地动噪声功率谱密度曲线见图14-1-27,经平滑后的24小时RMS柱状图见图14-1-28。

(3)台址记录振动事件情况。

在测试期间台站记录到地震事件1次,如图14-1-29所示。

表14-1-12 邢沟台地动干扰噪声测试结果

续表14-1-12

图14-1-27 邢沟台台基噪声功率谱密度曲线

图14-1-28 经平滑后24h RMS柱状图

图14-1-29 邢沟台记录的地震事件波形图

(4)测试结果评估。

从测试结果的静态地脉动噪声功率谱密度曲线中可以看出,在0.1～20Hz频带内,地脉动噪声曲线在LNM～HNM曲线之间;按小时计算静态地脉动噪声有效值,3个分向的平均噪声有效值RMS都大于3.16×10-8m/s,但小于1.0×10-7m/s;从现场记录的地震事件来看,记录的地震震相清晰,初动明显;平均噪声为31.7Counts,超过10Counts;在0.2～20Hz频带内的5个抽样频点的有效观测动态范围都超过了90d B。根据以上测试结果,本台站已达到国家Ⅱ类台站标准。

6)盛湾台

(1)台址基本状况。

盛湾台位于河南省淅川县盛湾镇金池村3组,台址观测环境、通讯、交通及安全等条件都较好,基岩出露完整、坚硬,符合建台的基本条件。详细情况见表14-1-13,基岩照片见图14-1-30,具体位置见图14-1-31。

表14-1-13 盛湾台基本情况

图14-1-30 盛湾台基岩照片

图14-1-31 盛湾台位置图

(2)台基测试情况。

盛湾台测试结果见表14-1-14,垂直方向地动噪声功率谱密度曲线见图14-1-32,经平滑后的24小时RMS柱状图见图14-1-33。

(3)台址地振动记录情况。

在测试期间台站记录到地震事件1次,如图14-1-34所示。

表14-1-14 盛湾台地动干扰噪声测试结果

续表14-1-14

图14-1-32 盛湾台台基噪声功率谱密度曲线

图14-1-33 经平滑后24h RMS柱状图

图14-1-34 盛湾台记录的地震事件

(4)测试结果评估。

从测试结果的静态地脉动噪声功率谱密度曲线中可以看出,在0.1～20Hz频带内,地脉动噪声曲线在LNM～HNM曲线之间;按小时计算静态地脉动噪声有效值,3个分向的平均噪声有效值RMS都小于3.16×10-8m/s;从现场记录的地震事件来看,记录的地震震相清晰,初动明显;平均噪声为15.8Counts,超过10Counts;在1～20Hz频带内的4个抽样频点的有效观测动态范围都超过了90d B。根据以上测试结果,本台站已达到国家Ⅰ类台站标准。

7)仓房台

(1)台址基本状况。

仓房台位于河南省淅川县仓房镇磨沟村,台址观测环境、通讯、交通及安全等条件都较好,基岩出露完整、坚硬,符合建台的基本条件。详细情况见表14-1-15,基岩照片见图14-1-35,具体位置见图14-1-36。

表14-1-15 仓房台基本情况

图14-1-35 仓房台基岩照片

图14-1-36 仓房台位置图

(2)台基测试情况。

仓房台测试结果见表14-1-16,垂直方向地动噪声功率谱密度曲线见图14-1-37,经平滑后的24小时RMS柱状图见图14-1-38。

(3)台址地振动记录情况。

在测试期间台站记录到地震事件1次,如图14-1-39所示。

(4)测试结果评估。

从测试结果可以看出,在静态地脉动噪声功率谱密度曲线中,在0.1～20Hz频带内,地脉动噪声曲线在LNM～HNM曲线之间,高出LNM曲线部分不到20d B;静态地脉动噪声有效值经按小时计算,垂直向的平均噪声有效值RMS小于3.16×10-8m/s,而2个水平偏大,但小于1.0×10-7m/s;地动噪声值大于10Counts;在1～20Hz频带内,5个频点的平均有效动态范围都超过了90d B。根据以上测试结果,本台站达到国家Ⅱ类台站标准。

表14-1-16 仓房台地动干扰噪声测试结果

图14-1-37 仓房台台基噪声功率谱密度曲线

图14-1-38 经平滑后24h RMS柱状图

图14-1-39 仓房台记录的地震事件

8)凉水河台

(1)台址基本状况。

凉水河台位于湖北省丹江口市凉水河镇白沟村五组,台址观测环境、通讯、交通及安全等条件都较好,基岩出露完整、坚硬,符合建台的基本条件。详细情况见表14-1-17,基岩照片见图14-1-40,具体位置见图14-1-41。

表14-1-17 凉水河台基本情况

图14-1-40 凉水河台基岩照片

图14-1-41 凉水河台位置图

(2)台基测试情况。

凉水河台测试结果见表14-1-18,垂直方向地动噪声功率谱密度曲线见图14-1-42,经平滑后的24小时RMS柱状图见图14-1-43。

(3)台址地振动记录情况。

在测试期间台站记录到地震事件1次,如图141 44所示。

表14-1-18 凉水河台地动干扰噪声测试结果

续表14-1-18

图14-1-42 凉水河台台基噪声功率谱密度曲线

图14-1-43 经平滑后24h RMS柱状图

图14-1-44 凉水河台记录的地震事件

(4)测试结果评估。

从测试结果可以看出,在静态地脉动噪声功率谱密度曲线中,在0.1～20Hz频带内,地脉动噪声曲线在LNM～HNM曲线之间,高出LNM曲线部分不到35d B。取24小时时段数据,对静态地脉动噪声有效值按小时计算,结果表明,垂直向的平均噪声有效值RMS小于3.16× 10-8m/s,而东西向和南北向则大于3.16×10-8m/s,但小于1.0×10-7m/s;地动噪声值大于10Counts;在1～20Hz频带内,5个频点的平均有效动态范围都超过了90d B。根据以上测试结果,本台站达到国家Ⅱ类台站标准。

9)蒿坪

(1)台址基本状况。

蒿坪台位于湖北省丹江口市蒿坪乡蒿坪村苏家坡,台址观测环境、通讯、交通及安全等条件都较好,基岩出露完整、坚硬,符合建台的基本条件。详细情况见表14-1-19,基岩照片见图14-1-45,具体位置见图14-1-46。

表14-1-19 蒿坪台基本情况

图14-1-45 蒿坪台基岩照片

图14-1-46 蒿坪台位置图

(2)台基测试情况。

蒿坪台测试结果见表14-1-20,垂直方向地动噪声功率谱密度曲线见图14-1-47,经平滑后的24小时RMS柱状图见图14-1-48。

(3)台址地振动记录情况。

在测试期间台站记录到地震事件1次,如图14-1-49所示。

表14-1-20 蒿坪台地动干扰噪声测试结果

续表14-1-20

图14-1-47 蒿坪台台基噪声功率谱密度曲线

图14-1-48 经平滑后24h RMS柱状图

图14-1-49 蒿坪台记录的地震事件

(4)测试结果评估。

从测试结果可以看出,在静态地脉动噪声功率谱密度曲线中,在0.1～20Hz频带内,地脉动噪声在LNM～HNM曲线之间,高出LNM曲线部分不到25d B;取24小时时段数据,对静态地脉动噪声有效值按小时计算,结果表明,3个分向的平均噪声有效值RMS均小于3.16× 10-8m/s;地动噪声值大于10Counts,达到了18.0Counts;在1～20Hz频带内,5个频点的平均有效动态范围都超过了90d B。根据以上测试结果,本台站达到Ⅰ类台站标准。

10)土台台

(1)台址基本状况。

土台台位于湖北省丹江口市土台乡土台村2组,台址观测环境、通讯、交通及安全等条件都较好,基岩出露完整、坚硬,符合建台的基本条件。详细情况见表14-1-21,基岩照片见图14-1-50,具体位置见图14-1-51。

表14-1-21 土台台基本情况

图14-1-50 土台台基岩照片

图14-1-51 土台台位置图

(2)台基测试情况。

土台台测试结果见表14-1-22,垂直方向地动噪声功率谱密度曲线见图14-1-52,经平滑后的24小时RMS柱状图见图14-1-53。

(3)台址地振动记录情况。

在测试期间台站记录到地震事件1次,如图14-1-54所示。

表14-1-22 土台台地动干扰噪声测试结果

续表14-1-22

图14-1-52 土台台台基噪声功率谱密度曲线

图14-1-53 经平滑后24h RMS柱状图

图14-1-54 土台台记录的地震事件

(4)测试结果评估。

从测试结果可以看出,在静态地脉动噪声功率谱密度曲线中,在0.1～20Hz频带内,地脉动噪声曲线在LNM～HNM曲线之间;静态地脉动噪声有效值经按小时计算,并在24小时时段内统计结果表明,垂直的平均噪声有效值RMS小于3.16×10-8m/s,而东西、北南向只有50%的时段的平均噪声有效值RMS大于3.16×10-8m/s,但小于1.0×10-7m/s;地动噪声值大于10Counts;在1～20Hz频带内,5个频点的平均有效动态范围都超过了90d B。根据以上测试结果,本台站达到国家Ⅱ类台站标准。

11)牛河台

(1)台址基本状况。

牛河台位于湖北省丹江口市牛河镇,台址观测环境、通讯、交通及安全等条件都较好,基岩出露完整、坚硬,符合建台的基本条件。详细情况见表14-1-23,基岩照片见图14-1-55,具体位置见图14-1-56。

表14-1-23 牛河台基本情况

图14-1-55 牛河台基岩照片

图14-1-56 牛河台位置图

(2)台基测试情况。

牛河台测试结果见表14-1-24,垂直方向地动噪声功率谱密度曲线见图14-1-57,经平滑后的24小时RMS柱状图见图14-1-58。

(3)台址地振动记录情况。

在测试期间台站记录到地震事件1次,如图14-1-59所示。

表14-1-24 牛河台地动干扰噪声测试结果

续表14-1-24

图14-1-57 牛河台台基噪声功率谱密度曲线

图14-1-58 经平滑后24h RMS柱状图

图14-1-59 牛河台记录的地震事件

(4)测试结果评估。

从测试结果可以看出,在静态地脉动噪声功率谱密度曲线中,在0.1～20Hz频带内,地脉动噪声曲线在LNM～HNM曲线之间,高出LNM曲线部分不到30d B;取24小时时段数据对静态地脉动噪声有效值经按小时计算,结果表明,垂直向的平均噪声有效值RMS小于3.16× 10-8m/s,其余2个分向均大于3.16×10-8m/s,但小于1.0×10-7m/s;地动噪声值大于10Counts,达到了26.1Counts;在1～20Hz频带内,5个频点的平均有效动态范围都超过了90d B。根据以上测试结果,本台站达到国家Ⅱ类台站标准。

(三)台基测试结果综合评估

在本台网11个台站中,如果按国家台站级别标准划分,有4个台站达到Ⅰ类台站标准,其余7个台站达到Ⅱ类台站标准。如果按区域台站标准划分,则11个台站全部达到Ⅰ类台站标准。在此需要说明的是,陶岔、仓房、牛河台站在测试过程中遇到了风雨天气,造成背景噪声增加,使其不能达到国家Ⅰ类台站标准,在台网建成后,这些台站级别可能会提高。表14-1-25是各台站测试结果及台基类别情况。

表14-1-25 台基测试结果及类别