地震监测预报

地震监测预报（精选十篇）

地震监测预报 篇1

1 流动力的基本概念

定义:在一个开放的环境里,任何物体都会有流动的趋势,从高温流向低温,从高浓度流向低浓度,从高压流到低压流,那么,这个流动趋势就存在一个流动的力。我们把这个流动的力称为流动力,用字母F表示:

式中,k—修正系数;

T——此流动物质温度;

ρ——此流动物质的浓度;

g——星球对物体的重力加速度;P——此流动物质所受的压强。

(注:此公式为原创,未经作者同意不得引用)

当然,如果把浓度ρ换算成密度ρ,则ρ可以写成nρ,则公式可以写成:

式中,n——此物质的量(分子的数量或摩尔数);

ρ——此物质的在空间密度。

2 地震的能量来源

分析地震的原因,必须要分析地震的能源,也就是地震的能量来源有哪些。笔者在相关文章中多次说过,地球的能源主要来自于太阳能和月球的反射能,因此地震的能量也来自于这些能量的转化。这些能量主要有以下两种。

2.1 太阳能通过地球物质的流动力

我们常见的潮汐就会产生这种流动力,包括气体潮汐、液体潮汐和固体潮汐。这种流动力,也就是地球物质吸收太阳能后,通过流动力转化为潮汐(物质运动),而液体潮汐和固体潮汐就形成海洋及沿海地震的主要能源动力,气体潮汐和固体潮汐形成陆地地震的主要能源动力。而因为气流是洋流液体吸收太阳能后蒸发而成,所以气流潮汐引起的地震远远没有洋流潮汐引起的地震大,也没有那样频繁。详情可以看笔者所写的《潮汐真的是月球太阳万有引力引起的吗》和《地球板块的奥秘》。

2.2 地球自转所产生的内部能量

具体来说,这种能量主要来自地球自转时地球内部的流体物质的动能转化成内部能量。这些能量,一部分转化为热能,并保持地球地幔的融化状态;另一部分则形成火山和深源地震的主要能源动力。自转的动能也是洋流流动力所造成,因此这种自转动能引起的地震也远远没有洋流潮汐引起的地震大,也没有那样频繁。详情请看笔者所写的《地球自转的奥秘》一文。

3 地震的受力情况

能量一般通过力来传递,而地震主要是受力后所发生的地质震动的现象。发生地震的首要因素,是必须有重力势能(也就是重力势差、高度落差)。因为有重力势能,固体潮汐才能发生作用,也就是说,有重力势能,气体潮汐或洋流潮汐才容易和大地地质的固体潮汐发生共振而产生地震。没有地势差的地震是很少的,这也是平原、盆地少地震的原因。发生地震的次之因素是流动力——没有流动力的变化,一般很少会引起地震。

3.1 重力

大部分地震跟重力是有很大的关系,因为一般发生的地震存在一个地势差,二者地势差就会有重力势能(固体潮汐才能发生作用)。一旦再受到流动力(包括洋流和气流的),就很容易诱发地震。

一旦有地势差,固体潮汐就会对地震产生影响。在平原、盆地因为没有地势差,就少有固体潮汐的影响(因为固体的流动力被重力压制住),同时没有地势差,也不阻挡气流,也就没有气流潮汐(气体流动力)的影响,所以平原、盆地的潮汐地震就要少很多。还有,水库、湖泊等由于重力的原因,也会对地震产生一定的影响。所以,只有地势差的地质的固体潮汐,才有机会和气体潮汐发生激烈共振,从而引起比较大的地震。

3.2 压力

压力,可以理解为某种综合的力。其实,爆炸也是压力释放的一种。一般火山和火山地震出现得比较多,其他的如地下注水等都属于压力。其实,压力从实质上讲也是流动力,这里就不多讲了。

3.3 拉力

这个最明显的是中脊,如图1所示。从中脊处海水向两边分离输送海洋海蚀冲积物,自然就受到两股拉力。这也是甲脊处地质断裂的原因(也是磁场变化的原因),也是火山容易从地质断裂裂缝处突破的原因。当然,拉力不是地震本质的力,它只不过让中脊处出现了断裂而已,地幔的自转动能容易从此处突破而已。

3.4 流动力

3.4.1 和重力共同作用的地震

由重力和流动力共同作用的地震是最多的,大部分浅源性地震都是由它们造成的,包括洋流冲击的流动力和气流冲击的流动力同固体潮汐的流动力共同作用的地震。详细内容可看笔者所写的《潮汐真的是月球万有引力引起的吗》一文。

3.4.2 旋转流动力

在一些处在“浪口”和“风口”或者“潮汐口”,由旋转的流动力所引起的地震,如唐山地震、海城地震就属于这种地震。

3.4.3 地幔的流动力

地球自转的动能转化为热能而引起膨胀为压力,但这个压力实质也是流动力。

4 地震形成的诱发和地震的诱发方式

地震只是地球释放能量的一种现象,同时也是一种大地受力震动的现象。那么,大地怎样释放能量?也就是能量怎么被诱发而引起大地的震动?

4.1 共振式

大部分地震因同潮汐(流动力)有关,一旦气流潮汐或者洋流潮汐同大地地质的固体潮汐发生共振,就会诱发地震。也就是说,大部分潮汐地震都是共振诱发产生的。

潮汐地震一般都发生在地壳,所以一般都是浅源性地震居多。而我国一般是气流潮汐引起的共振占多数。所以,对于我国的地震监测应该以气流潮汐为主,也就是在各个受风带(地震带)和受风口(包括对旋转气流)进行监控。

1650-2013年,中国发生的有资料记载的7.5级以上的地震共37次,而暖湿气流和寒流包揽了其中的32次大地震,特别是7,8两个月份暖湿气流最激烈(注:这也是台风最激烈的季节,台风也是气流潮汐的表现,也是释放能量的一种现象),而且比大地震更频繁——大地震必须气流潮汐和固体潮汐发生共振才会产生,而台风不需要。在这两个月,有14次大地震发生。这几乎占到大地震的40%,详情如图2所示。

4.1.1 能量改变引起的共振和大震周期

因为地球的能量都来自太阳能和月球的反射能,所以月球位置改变所引发的月球反射能的改变以及太阳能的改变和太阳黑子、耀斑等的变化,都会引发地球能量的改变,从而引发地球的受力波发生共振。这也是天文爱好者能预测地震的依据。

特别是当太阳能和月球反射能所引起的潮汐同时发生共振时,是最容易诱发大地震的时候。因此,月周期29x和30x同太阳周期30y和31y发生交叉共振时最容易诱发大地震(不见得一定就是大地震)。那么,最少大地震周期是29×30=870 d或29×31=899 d或30×30=900 d或30×31=930 d。从计算结果可以看到,一半大地震周期在899 d和900 d (二者只差一天)。如果同时加入地震宏观前兆和腔震(旱震理论也是腔震的一部分),那么,大地震时间就容易估计出来。在这段时间做好地震前的监测工作,就可能准确预测出地震的发生时间,从而做出地震前的预防和应急工作。

当然,其他时间如单独的月周期29x和30x或单独的太阳周期30y和31y以及太阳的年周期365z也能产生共振出现比较大的地震,甚至半月周期(14～15 d,也是大月潮的时间)、小月周期也需要严密监测的!其他如太阳黑子、耀斑活动周期,也是容易诱发比较大的地震的时期,应该做好充分的监测准备。全球近30年来8.5级以上的大地震统计情况如表1所示。

4.1.2 扩音式共振(笔者将它称为腔震)

这种共振就像我们日常的乐器扩音器,它可以把很少的震动放大到足够强烈,包括长期干旱所造成的空洞、抽地下水引起的空洞、人为采矿的空洞,等等。尤其是干旱时期,它造成局部地区可以出现大范围的空洞,为地震创造了一个空腔。一旦有地质震动,它足以把震动放大到强烈的程度,这也是旱震理论能够成立的原因。

但旱震理论有一个缺陷,因为旱只是制造了一个放大的空腔,但前提是必须有震源,这样才能被放大。因此,旱震理论无法预测地震的发生—它只能知道大旱有可能会地震,但不代表旱一定就会出现地震。这就好比有一把吉他,但你不知道什么时候有人(震源)会去弹那把吉他(放大空腔)。

其实腔震最有趣的故事要算拿破仑军队过桥导致桥塌的事。为什么走平地就不会,走桥就会?因为桥洞就是最好的放大腔,一旦有震源(部队齐步走),就会把这个震源放大到让桥足以坍塌的程度。还有1940年,美国全长860 m的塔柯姆大桥因大风引起的共振而塌毁。尽管当时的风速还不到设计风速限值的1/3,可是因为这座大桥实际的抗共振强度没有过关,便导致了事故的发生。所以,腔震也是把小地震的震源放大到破坏性的地震——共振地震。一旦有震级比较高的震源,遇到有扩音腔的地域,震级就会升级变成大地震。

所以要把这种地震的震级降低,就必须避免这种“扩音”的空洞,最好的方法就是恢复植被,输送大量的水汽来降雨,避免区域性大范围的空洞。

4.2 爆压式

主要是自转的动能转化为热能引起地球内部能量过剩而引发爆压式的火山和地震!人为的核试验、石油工业的地下注水(这种情况也同时包括腔震)等也属于爆压式的。这种地震主要是由自转动能引起的,特别是地幔软流层。这部分最容易把软流物质的动能通过摩擦力转化为热能,从而引起软流层因不断升温而引起爆压式的地震。所以,这种地震一般伴随火山比较多,而且是深源性地震比较多

5 能量引起地震的主要形式和地震带的形成

5.1 洋流潮汐引起的洋流“冲击带”

此处所说的“冲击带”,是指洋流的流动力冲击所形成“地震带”。洋流潮汐的地震由洋流流动力或者洋流流动力和地壳的固体潮汐发生共振而引起的地震。它是海洋地震的主流,尤其是太平洋的。环太平洋地震带,也是太平洋洋流冲击最激烈的边缘处,也是流动力冲击最大的地方,更是地势差较大的地方。这些地方流动力大,自然也是大地震的频发地区。流动力越大,冲击得越厉害,地势差也越大,地震也更频繁。换种话说,海洋潮汐越大,对海岸冲击的也就越厉害,自然地震也就越厉害。具体情况如图3所示。

而因为气流是洋流液体吸收太阳能后蒸发而成,所以气流潮汐引起的地震远远没有洋流潮汐引起的地震大,也没有那样频繁。另外,自转动能引起的地震也远远无法跟洋流潮汐的地震比(如中脊处),几乎大部分的大地震(8级以上)都集中在洋流激烈的地方,如:1970-2007-12-31,全球共发生8.0级以上地震38次。震中分布如图4所示。

5.2 气流潮汐引起的受气带(气流地震带)

气流潮汐引起的地震是由旋转气流或气流潮汐和大地地质的固体潮汐发生共振的地震,是陆地地震的主流,特别是有旋转气流的地方更容易引起比较大的地震。

5.2.1 世界主要的受气带

世界主要的受气带,也是陆地地震带。具体情况如图5所示。

5.2.2 中国的主要受气带(地震带)

我国一般是气流潮汐引起的共振占多数,所以,对于我国的地震监测应该以气流潮汐为主，也就是在各个受风带(地震带)和受风口(包括对旋转气流)进行监控。我国主要的受气带如图6所示。

还有一些如云南受气带、长白山受气带、东南台湾受气带(台湾地震更多的是洋流冲击带),以及一些受风口和旋转气流处也易诱发地震,如唐山地震和海城地震。

综上所述,中国的地震带主要是以气体潮汐为主的地震

而气流潮汐容易受陆地的地表物的影响,特别是森林的影响。随着森林的破坏,气流的潮汐引起的地震也变得多了起来。地震具有逐年递增的趋势。如2001-2007年,6级以上的地震共1 151次,其中:2001年是144次,2002年是145次,2003年是162次,2004年是166次,2005年是167次,2006年是164次,2007年是203次。

5.3地球自转动能引起的突破带(地震带)

地球自转动能引起的地震是深源地震和火山的主要来源,而中脊处是表现最明显的,因为这种地震一般都是爆炸压力式,一般会寻找地壳破裂处(如中脊处),地壳比较薄(如海沟)或地质疏松的地壳等地方作为释放能量的突破口。其中,海沟和中脊处最明显,而海沟同时也是洋流冲击最厉害的地方。关于这一点,已经论述过,这里不再累述。所以,这种地震带和火山带也可以称作自转动能突破带。

综合上述三种能量引起地震带的形式,得出全世界的地震带形成原因:世界的地震带实质就是洋流冲击带、气流受风带和自转动能突破带所形成。大部分地震是由海洋潮汐、气流潮汐和固体潮汐引起这占到地震的90%左右,一般出现的大部分是浅源性地震,而由自转动能引起的地震占到7%左右,主要是伴随火山和深源地震为主。而其他还有一些人为的或者间接人为的地震,如石油工业注水、核爆炸、地下空洞地陷等。而我国地震主要是气流潮汐为主的地震,只要通过气流潮汐共振波就可以监察大部分的地震。世界地震带如图7所示。

6 地震的监测方式

要准确预报地震,对地震的各种发生的数据进行监测是必要的手段。目前的观测手段只有两种。一种是宏观监察。比如我国一般是气体潮汐和固体潮汐(有地势差的地区)引起的地震占绝大部分,而气流最活跃的季节一般是夏季(6,7,8,9月),占到我国大地震1/2.随着暖湿气流由南往北,地震也随着由南往北,到9月随着冷空气南下,寒流气流引起的地震又占了上风特别是西北地区和云南(主要受孟加拉湾气流)表现明显,,还会出现大震前的各种异常，如动物异常,特别是气流潮汐和地震当地的固体潮汐要发生共振时所产生的次声波异常。另外一种是局部和微观的监察。这是任何一次地震准确预报的前提,对各种监察的数据进行综合分析,准确预报地震的发生。

6.1 应力异常

所有的地震都是一种受力而引起大地发生震动的现象。地震必然会出现应力异常,对一些受风带的区域进行应力监察是必要的。应力监察是一项巨大的地震监测工程,不太容易实现,

而且精确度也因环境条件大打折扣。当然,随着科技的进步,应力监察是最直接的方法,任何地震不会脱离应力这个参数。

6.2 潮汐共振波

海洋、陆地都有潮汐现象,而潮汐的出现必然带来潮汐共振波。我国主要是气流引起的地震占主流,特别是当气流潮汐和当地的地质的固体潮汐产生共振时,地震就有可能出现,所以对于监察地震带(我国主要是受风带)的固体潮汐频率和气流潮汐的频率必须予以高度的重视。当二者频率接近时,就会出现共振而引起地震,特别是地势差特别大的地方(如各种受风带)和有旋转气流的地方(如龙门山受风带),应列为重点监察对象。

6.3 次声波

因为任何潮汐都是一种受力现象,特别是流动力更是一种传递能量的力,必然会有波动而产生次声波,所以通过监察次声波,包括次声波异常、动物异常(其实动物异常也是次声波和动物的器官引起共振造成动物不安)来监测地震是非常重要的选择。特别是通过动物异常来对地震的宏观前兆的预测是一个不错的选择!

6.4 地磁和地电

关于这个内容,相关文章已经有很多论述,这里不再论述观测和记录地磁场变化的有磁变仪、核旋仪、地磁经纬仪等。通过测量地电的异常(电压和电流变化),来观察因地质发生受力变化而改变地电所引起的电压电流异常状况,甚至出现地光现象,都是地质变化的前兆。

6.5 热红外线和气压以及卫星云图

从流动力公式我们可以知道,温度(热红)、气压、浓度都可以通过卫星云图来观测异常状况。特别是当地震来临时,气流潮汐和固体潮汐要发生共振,必然它们三者要发生变化。所以,地震部门也应学学气象,通过气象数据来监测地震的发生也是一种不错的选择。

6.6 地震云

地震云实际上也是气象云的一种,也就是在大震之前,当地发生一些容易让水汽凝结的现象,比如释放一些凝结核物质,产生一些电离粒子的凝结核物质等。出现地震云还有一个重要原因,即气流潮汐共振的结果(类似超声波加湿器的原理)一一这也是地震云容易出现带状云的一个原因。

6.7 其他

观测和记录地壳形变的仪器有倾斜仪、自记水管仪、伸缩仪、水准仪、激光测距仪等;观测地电、地应力、重力、水氡、水位、水质成分及其他微观前兆现象,也都有相应的仪器。

总的来说,要想准确预报地震,国家必须同时对各种监察方法进行系统的分析和总结。虽然对潮汐共振波的监察能监测我国大部分地震,但对于自转动能引起的地震,还是要通过其他的方法,才能真正全部监测到。

7 森林对地震的影响

7.1 影响流动力,从而影响地震

森林能影响气流的流动力大小和方向,从而影响共振所发生的地震。如果在受风带(地震带)通过类似桥梁设计考虑的共振减震方法(必须由林业专家、减振专家和地震专家共同设计森林结构),设计受风带大面积的林业立体结构来减少共振的产生,受风带的受风(气流)就会凌乱而减缓,或者会减少和地质固体潮汐产生共振。那么,诱发地震的机会就会大大减少。所以,对受风带(地震带)地区的森林防共振的林业立体结构应该列为国家重点项目。

7.2 影响地下水分布,减弱腔震效果

森林能带来降雨,从而影响地下水的分布,可以减少腔震放大的效果。这个在腔震那节已经做个论述,这里就不再探讨。

7.3 可减少二次灾害和次生灾害

森林可以减少和避免地震二次灾害和次生灾害,如洪水、泥石流等。关于这一点,在日本的体现是最明显的:日本的森林覆盖占到50%以上,有些地区甚至达到70%以上,众所周知,日本的地震是最频繁的,台风和暴雨也经常发生,但很少听到日本发生洪水、泥石流等灾害事件。这就是因为森林起到了很大的作用,这是任何其他地表物无法替代的。

8 解答质疑

分析地震最关键的,是看地震能量、地震受力分析、地壳厚度和地质的致密度。

8.1 两极为什么少地震

这是由于两方面的因素:①少能量变化。两极的能量都是由赤道向两极输送,自然就没有那么大的流动力的变化,潮汐地震自然就不多了。②因两极自转半径小,自然自转动能就少,转化为热能也不多,没有多余的能量来诱发火山和火山地震。

8.2 海沟为什么多地震和火山

这可以从以下三点理解:①海沟受流动力力大,受洋流冲击的地震也最多(本身海沟也是洋流流动力冲出来的);②海沟的地势差大,大地的地质固体潮汐容易和洋流潮汐发生共振而引起地震;③地壳薄,大量的自转动能引起的地震和火山多从地壳薄处突破。

8.3 中脊为什么多地震火山

中脊地壳受拉应力而裂开,所以大部分的深源地震和火山容易从断裂处突破。

8.4 地震缘何大山脉多,平原、盆地少

原因有两个:①大山脉地势差大,大地的地质固体潮汐容易和气流潮汐发生共振而引起地震;②大山脉受流动力大,容易发生地质变化而引起地震。

平原和盆地却相反,因重力压制的原因,盆地平原的固体潮汐(流动力)和气流潮汐不容易发生共振,而且没有地势差,就不会阻挡气流的流动力。没有巨大的流动力和共振发生,盆地平原自然就少地震。

9 结束语

通过对地震的能量和受力分析,我们正确理解地震产生的原因,也就能正确解决地震、预报地震和避免一些由腔震和人为地震以及地震的次生灾害给我们带来的灾难。

摘要：通过对地震动力来源和流动力的了解,以及对洋流的流动力和气流流动力的分析,得出地球根本不存在所谓的“地球板块”。而所谓的“地震带”,也不是所谓板块挤压造成的,而是流动力所造成的,也就是洋流冲击带和气流受气带以及自转动能突破带所构成的。浅源性地震一般是由洋流潮汐、气流潮汐和大地地质的固体潮汐的共振所引起;深源性地震和火山一般是自转动能所转化的热能膨胀(实际上也是流动力)所引起,一般由地壳薄处(如海沟)、地壳断裂处(如中脊)和地质疏松处等地突破。洋流和气流的流动力和固体流动力是造成地震的根本原因。我国除台湾省和东北地区的延吉、牡丹江地区外,大部分地震是由气体潮汐和固体潮汐的共振所引起的,通过对地震参数的监测,特别是潮汐共振波等的监测来准确预报地震的发生。同时,实行受风带(地震带)合理防共振的立体结构植树,可以避免和减少气流潮汐和固体潮汐的共振和腔震,从而预防地震的发生,避免遭受地震的次生灾害和二次灾害。

关键词：流动力,洋流,气流,地震,火山

地震监测预报 篇2

地震预报研究水平、预报方法及展望综述

目前由于人类对地震机理缺乏深一步的.了解,地震预报尤其短临预报的研究成为世界性的难题,国际地震学界也对"地震能否预报”争论比较激烈. 就科学意义上的地震预报,国内外研究水平,预报方法及展望作了综述.

作 者：蒋灏 夏雅琴 作者单位：北京工业大学地震研究室,刊 名：北京工业大学学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF BEIJING POLYTECHNIC UNIVERSITY年，卷(期)：27(2)分类号：P 315.75关键词：地震预报三要素 短临预报 前兆及异常信号 地应力 震源模型

地震监测预报及方法研究 篇3

关键字：地震监测预报； 历史； 地震前兆现象； 监测预报方法；

1、地震监测预报概述

地震预报包含：一是地震预测，指通过对资料的分析判断和理论研究，用科学的思路和方法，对未来地震的发震时间、地点和强度做出估计。我们把地震的发震时间、地点和强度称为地震三要素。二是地震预报，指政府根据科学家的采用多种方法进行的地震预测，同时结合对社会政治经济影响的综合考虑，向社会正式发布对未来破坏性地震发生的时间、地点、震级及地震影响的预测。

2、我国地震监测预报的历史

从世界地震监测预报的历史来看，我国地震是陆地国中最为频繁，地震灾害最为严重的国家，也是最早对地震现象实施记录和研究的国家。通过四十年的不断努力、探索和研究，我国积累了大量的地震前兆资料，总结出从地震预报的方法。从我国地震监测预报工作的发展时间上看，大体将其划分为4个阶段。

第一阶段：萌芽阶段（1900—1948年）。国外地震观测技术的快速发展，对中国产生远大的影响，我国的地震专家开始了对地震观测、地震考察等工作进行了研究。我国首次建立一批地震台站，利用地震仪器测报地震。开始了地震预报的探索和研究的旅程。

第二阶段：初期阶段（1949—1966年）。在本阶段期间，地震学家的坚持不懈地努力为地震预报工作奠定了初步的基础。指出“预告的最直接标志就是前兆，寻找前兆一直是研究地震预告的一条重要途径”，以及“地震预告是一个极复杂的科学问题”。

第三阶段：大发展阶段（1966—1976年）。1966年的邢台地震的发生，随着时代科技的迅速发展，以及在社会、各级政府和人民的共同努力下，我国地震监测预报工作得到了快速地发展， 推进了地震震前预兆和地震发生规律的科学研究。

第四阶段：全面开展阶段（1977年至今）。20世纪90年代以来，随着高新技术快速发展和应用于各个领域，也推进地震从多个方面进行研究，如预测理论、异常指标、模型、预测方法以及物理机制等，而且，运用先进的计算机技术、对台站进行了数字化改造、建立了地震观测台网。

3、地震前兆现象

地震前兆现象是指根据人的多种感觉器官对地震的即将发生所能觉察的情况。科学家把这些前兆现象分为宏观前兆和微观前兆两大类。

3.1、 宏观前兆。是指像地声、地光、地下水异常、天气异常、地震云、动物异常等等，这些人们可以听到、感觉到的前兆现象。大地震之前，大自然总会通过各种方式向人们发出具有奇异表现形式的信息。经过不懈的努力，科学家对宏观前兆进行了总结，人们可根据这些宏观现象进行地震的预测。所以，宏观前兆在地震预报中具有举足轻重的作用。

3.2、微观前兆。是指只有用专门精准的仪器才能测量到的地震前兆现象，只凭人的感觉器官是无法觉察到的。微观前兆主要包括：地震活动前兆、地形变前兆、地球物理场变化、地下流体的变化等。

4、地震监测方法

4.1、地震学方法。自1970年数字地震仪诞生以来，数字地震资料大量流出，极大推进了地震学本身，以及在其他学科中的领域。利用地震仪测定、研究地震活动的规律来预报地震即将发生的破坏性，以及造成的地震灾害的地震的监测方法，通常称“以震报震”。一般使用地震仪地震监测仪器，它主要包括拾震系统和记录系统两个观测系统。拾震系统是有弹簧和铰链等组成，它们在当地震时拾取地面振动，加以放大。检测地面振动的传感器 —— 地震计，是拾震系统的核心，主要是捡取地面运动信号，并将这些信号送至转换设备或记录设备中去记录系统是将地震过程用记录器记录下来，描成地震连续运动图形，得于永远保存。它可以是纸介质的，也可是数字的。可以滚动的记录纸就是一个记录系统。当前地震仪的记录系统由时间服务系统、数据采集器和辅助设备组成，融进先进的科学技术，使用数字化系统的。对震前、主震、余震进行了有效的预测。

4.2、地壳形变监测方法。它是利用精密仪器观测地壳微小变化，专门负责监测地球上板块的运动、断层的移动等微小变化的方法。也就是说当地球内部的力量使岩石逐渐发生不引人注目的形变，但这种变化可以通过仪器测量观察到，如用激光测量地表标志之间的距离变化；用水准仪测量地面固定点之间的高差变化等。在构造活动区内，通过对地震活动断层的形变测量，可以为预测地震提供重要依据。

由全球卫星定位系统（GPS）发展而来的地壳运动观测技术，已成功地用于中国大陆几个地震区的检测之中，据此可以获得大陆地块的相对运动速率，并获得大范围的地壳形变运动图像。此外还有大面积水准、断层形变和地倾斜、重力、洞体应变与钻孔应变等观测。使这一监测手段达到国际先进水平、已能测出小于10-9的形变量和极细微且大范围的位移量，成为监视大地活动的有效手段。

4.3、地磁监测方法。地球深部物理变化是通过地磁场及其变化而表现出来的，地球磁场是反应地球各种深度乃至地核的物理过程信息的重要来源之一。我国通常采用质子旋进式磁力仪、磁通门磁力仪等精密磁测仪器，对地磁场的时空变化进行观测，并从中提取预测地震的震磁信息。此方法是理论联系实际，是有一定的地震实例的。

5、構建地震监测台网

先进的监测技术能力是成功预报地震的前提。随着社会的快速发展，我国已经建成二十余种观测手段的地震监测台网，包含领域如测震、形变、电磁、流体四大学科，覆盖了中国大多重要地区。全国有中国地震台网中心、数字地震监测台网、 地震前兆监测台网、地震监测台站（点） 等415个专业地震台站，它们组成了巨大的地震数据信息通信网络。形成了专群共同监测的特色和实现了数字化，网络化、地震观测技术，在世界监测技术中也已跻身于先进行列。而且，近年来全国又建立了上千个GPS（全球定位系统）观测点，已经使得我国的地震监测台网成为一个从全国到局部、空间到地表、从浅表到深部等等对地震活动构成多方位、多角度的立体化监测体系。

参考文献

[1]李均之，陈维升，夏雅琴，白志强.昆仑山口西Ms8.1级地震前兆【J】.地球物理学进展，2006，21（2）：340-344.

[2]李均之，陈维升，夏雅琴.综合多学科观测方法预测强地震m.北京工业大学学报，2007，33（7）；778—784.

地震监测预报 篇4

关键词：微地震,监测手段,冲击地压,预测预报

冲击地压, 也称岩爆, 它是在一定条件下一种岩体中聚积的弹性变形势能突然猛烈释放, 导致岩石爆裂并弹射出来的现象。冲击地压首次在英国南斯塔福煤田发生, 所有采煤国家也都陆续出现冲击地压。发生冲击地压的条件是岩体中有较高的地应力, 岩石具有较高的脆性度和弹性, 并且地应力超过了岩石本身的强度。冲击地压具有突然性、瞬时震动性和破坏性, 采煤井下生产安全和作业人员的生命安全受到严重威胁, 现在已成为世界范围内矿井中最严重的自然灾害之一, 对冲击地压进行预测的传统方法主要有采用微地震监测法, 下面就谈谈自己对微地震监测系统对冲击地压预测预报的肤浅看法。

1 微地震监测技术

以声发射学和地震学为基础的微地震监测系统, 该方法集采矿学、地震学、信号采集与处理、信号传输等多学科知识于一体, 是研究冲击地压、水害治理、煤与瓦斯突出等矿山灾害的有效手段。通过观测分析矿井生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动的影响效果及地下状态的地球物理技术。地球物理学技术为研究小范围内信号微弱的微地震事件提供了技术支持。

2 微地震系统监测原理

当地下岩石由于人为因素或应力作用下发生破裂、移动时, 产生微地震和强大的声波向周围传播。在地下岩土中布置微地震传感器, 实现微震数据的自动化采集、传输和处理, 利用定位原理确定岩石破坏发生的位置, 且在三维空间上显示出来, 记录这些微地震波的到达时间、传播方向等信息, 利用恰当的计算方法可以确定岩石破裂点, 即震源的位置。 (如图1所示) 微地震监测技术能够根据震源分析地震破裂尺度和性质。

2.1 SOS微震监测系统的功能

SOS微震监测系统是波兰矿山研究总院采矿地震研究所设计制造的新一代微震监测仪, 能够即时、连续、自动采集矿山岩体震动信号, 自动生成震动信号图, 进行记录并进行滤波处理, 自动保存;定期打包保存震动记录信息。将震源位置和能量显示在矿图上, 矿图能够放大和平移方便观察震动源点, 并可以文件的方式打印出来, 自动检测设备工作状态。

2.2 SOS微震监测系统的特点

SO S微震监测系统结构简单, 操作方便、安全可靠。系统扩展能力强, 可由16通道扩展为32通道, 检波探头敏感度高, 抗干扰能力强, 记录的信号准确;软件操作简单, 波形分析功能强大, 可视化能力强, 多种矿震定位方法, 矿震能量计算准确。

2.3 SOS微震监测系统的优点

(1) 及时监测, 利用矿井微震监测计算机处理系统和软件, 使得矿震事件在矿图上自动显示震源位置, 并标注出震源的坐标和能量大小, 及时确定微地震位置。 (2) 连续监测, 可实现长时间连续监测, 自动生成震动信号图。 (3) 三维监测, 可在观测范围内进行三维空间定位, 震动图形自动保存。

3 冲击地压预测预报

冲击地压是矿区内在区域应力场和采矿活动作用影响下, 岩石工程中围岩体的突然破坏, 并伴随着岩体中应变能的突然释放, 是一种岩石破裂过程失稳现象。矿震较强烈时, 地面都能感觉到岩体的剧烈震动, 甚至引起地面建筑物遭到破坏。简单地说, 矿区开采人为地改变了原本稳定的地壳结构, 导致地壳不均引发地震。冲击地压一般没有明显的预兆, 难于事先确定发生的时间、地点和冲击强度;发生过程短暂, 伴随巨大声响和强烈震动, 发生矿震, 瓦斯有可能会突然大量涌出, 造成更大的灾害。所以, 预防矿震迫在眉睫。只有采用SOS微震监测系统防患于未然, 用科学的方法监测矿震, 能够减少矿震引发冲击地压灾害。

3.1 SOS微震监测系统的布置

经研究发现:在采煤面不断推进过程中, 其周围岩层的微地震活动表现出一种规律化的模式, 在采矿过程中, 岩层周围的地质缺陷及其部分断层也会受到采动的影响而被激活, 随之产生相应的构性的运动, 这种结构性的运动会影响到整体采矿响应, 导致在远离工作面几百米的地方也会出现微地震活动。所以, 在煤矿微地震监测系统井下一般布设多个分站, 全部布置在受开采影响区域外的巷道、硐室中。

井下检波测量探头不低于8个 (由拾震、磁变电信号转换处理、信号放大增益、发射等部分组成) , 由地上对其供电, 并将信号通过电缆传到地面。井上安装信号采集站、信号记录器及中心计算机等。井下安装的DLM 2001检波测量探头、地面安装的DLM-SO信号采集站和AS-1信号记录器等组成, 他们相互配合形成一个整体进行工作。开发的软件能根据所监测的数据准确分析出震源的具体位置和能量, 并准确分析冲击地压可能发生的具体位置。

3.2 SOS微震监测系统对微地震的预测预报

微地震事件的实质是一个围岩应力、应变、破裂、失稳及移动等一系列动态演变过程的一种表现形式, 由于SOS微地震监测可在3D空间全方位地描述岩层的变化, 因而有着超越传统方法的独特优势。系统采用1Hz～600Hz带嵌入式信号传输模块的震动速度型矿震监测拾震器, 进行双向控制传输。可实现拾震器工作状态的远程监控和调试。实现监测信息的数字化收集、传输、整理, 监测结果准确。仪器为区域性监测方法, 监测范围广, 能实现整个井田范围内全方位、多层位连续监测, 定位精度高, 误差小。对矿井冲击矿压危险程度进行评价, 可以降低煤矿的冲击矿压灾害损失, 产生巨大的经济效益和社会效益。其研究和现场应用实施成果必将对煤矿冲击矿压等动力灾害防治等方面带来有益的借鉴作用, 经济和社会效益巨大。

总之, 随着微地震技术理论研究的深入和实际应用的开展, SOS微震监测系统能准确计算出冲击矿压发生的时间、能量及空间三维坐标, 确定出每次震动的震动类型, 判断出冲击矿压发生力源, 对矿井冲击矿压危险程度进行评价。进一步揭示冲击地压的前兆信息, 可为冲击地压机理研究和预测预报提供有力依据, 为煤矿的安全生产服务。

参考文献

[1]王元杰, 齐庆新, 毛德兵, 等.基于地音监测技术的冲击危险性预测[J].煤矿安全, 2010 (4) :56～58.

矿井火情监测分析预报制度 篇5

一、概况

建立火情监测分析预报系统进行火灾早期预报，是改变煤矿安全面貌，防止重大火灾事故的根本出路，为改变煤矿的安全状况起到了一定作用。矿井火灾的发生发展是有一个过程的，根据火灾发生发展时期产生的各种迹象，比如：气味、烟雾、明火等，可以早期发现，并及时扑救。矿井火灾早期识别的目的：尽可能早的发现火灾并及时控制火势，将火灾危害和造成的损失减少到最低程度。

二、火情监测分析预报

所谓矿井火情监测分析预报，就是根据火灾发生和发展的规律，应用成熟的经验和先进的科学技术手段，采集处于萌芽状态的火灾信息，进行分析后给出火情报告，及时而准确地进行火灾早期监测预报，可以弥补预防之不足。

井下自然发火预测预报管理办法：

1、由通风科负责每月对全矿的总回风道、采区回风道进行一次详细的自然发火征兆观察，从大范围上分析井下有无自燃发火。

2、通风科每周对井下采煤面的上隅角、•回风巷和采空区回风密闭及其它可能发热的地点进行一次全面观测。观测的参数包括：现场的气体成份（CH4、C02、C0、02）、气温、水温、其他火灾征兆等；在防火墙封闭时间长，温度异常和有自燃倾向的区域内的回风风流中要安设CO传感器。

3、对于已有发火危险或已出现发火征兆的地点，检查周期缩短到每班一次，并每7天取样一次进行化验分析，及时向矿总工程师及

矿长汇报。同时，矿总工程师应组织专门人员进行火灾灾情的分析并制定处理对策。

4、加强地面束管集中抽取气样分析检测，每天至少检查一次，并做好记录。

5、有下列情况之一者，应发出火灾预报：

（1）巷道中出现雾气或“挂汗”（温度不同的两段风流交汇处，因水蒸气过饱和而凝聚出现的雾气除处）。

（2）巷道中出现火灾气味时，如煤油味、焦油味、•松香油味等。

（3）从煤炭发热或自然地点流出的水或空气，其温度较平常增高。

（4）空气中有害气体（如C0、C02等）浓度增加，•人体感到不舒服，如头痛，闷热、精神疲乏等。

三、矿井火情监测分析预报的方法，及其原理可分为；

a、利用人体生理感觉预测预报自然发火，依靠人体生理感觉预报矿井火灾的主要方法有：

（1）嗅觉。可燃物受高温或火源作用，会分解生成一些正常时大气中所没有的、异常气味的火灾气体。例如煤炭自热到一定温度后出现煤油味、汽油味和轻微芳香气味；橡胶、塑料制品在加热到一定温度后，会产生烧焦味。人们利用嗅觉嗅到这些火灾气味，则可以分析判断出附近的煤炭和胶塑制品在燃烧。

（2）视觉。人体视觉发现可燃物起火时产生的烟雾，煤在氧化过程中产生的水蒸气，及其在附近煤岩体表面凝结成水珠(俗称为“挂汗”)，进行报警。

（3）感(触)觉。煤炭自燃或自热、可燃物燃烧会使环境温度升

高，并可能使附近空气中的氧浓度降低，CO2等有害气体增加，所以当人们接近火源时，会有头痛、闷热、精神疲乏等不适之感。

b、气体成分分析方法有：

一氧化碳气体成分分析方法是预报煤炭自燃火灾较灵敏的指标之一。煤在低温氧化过程中生成的CO量与煤温之间的关系十分密切，一氧化碳的温度低、量大，其生成量随温度升高按指数规律增加。由于CO的发生温度比较低，温度范围宽，绝对发生量大，只要在井下巷道中利用CO探头或其他科技手段进行监测分析，检测出气体且持续存在，其浓度不断稳定增加，就可以判断此测点风流的上风侧产生高温点或自燃火源。在正常时若大气中含有CO，则采用CO作为指标气体时，要确定预报的最低值。确定最低值时一般要考虑下列因素：

（1）确定各采样工作地点在正常时风流中CO的最底浓度；

（2）最低值时所对应的煤温适当，即留有充分的时间寻找和处理自然发热源。

四、外因火灾的预报

矿井外因火灾预测的任务是，通过井巷中的可燃物和潜在火源分析调查，确定可能产生外因火灾的空间位置，及其危险性等级。准确的监测预报，可以使外因火灾的预防更具有针对性，灭火准备更充分。外因火灾预测可遵循如下程序：

（1）调查井下可能出现火源(包括潜在火源)的类型及其分布；

（2）调查井下可燃物的类型及其分布；

（3）划分发火危险区(井下可燃物和火源(包括潜在火源)同时存在的地区视为危险区)。

五、内因火灾的预报

内因火灾的发生，往往伴有一个蕴藏的过程，根据预兆能够早期予以发现。但火源隐蔽，经常发生在人们难以进入的采空区或煤柱内，要想准确地找到火源确非易事。因此，难以扑灭，以致火灾可以持续数月、数年之久。有的燃烧范围逐渐蔓延扩大，烧毁大量煤炭，冻结大量资源。

煤炭发生自燃后，其空气成份的变化首先是氧含量的减少，CO2量的增加，其次才是CO量的增多。CO出现的时间最晚有时在发生自燃火灾前数日才出现。另外，煤炭自燃的初期阶段CO生成量较少，运用一般的实验手段难以检出。

实际工作经验告诉我们，为确切地监测火情，须对进、回风流的空气成分作系统的检测，以掌握下列四种气体的变化情况：

①氧气含量的减少量；

②二氧化碳含量的增加量；

③一氧化碳含量的增加量；

④氮的变化量。

六、井下火灾汇报与处理原则

1、任何人发现井下自然发火或自燃预兆都必须立即向矿调度室进行汇报。矿调度室接到报告应立即通知通风科迅速查明火情，同时向矿值班领导、矿长、总工程师进行汇报。通风科应根据现场情况迅速采取控制措施，并报请矿长、总工程师批准。

2、任何人发现矿井火灾应首先采取一切可能的措施直接灭火。现场矿（部）长、队长、班组长及其他管理人员应依照矿井灾害预防与处理计划的规定将所有受害地区和可能受害地区的人员撤离危险区，并利用现场一切工具和灭火器材直接灭火。

3、矿调度室接到火警报告后，•应立即按矿井灾害预防和处理计划的规定通知有关人员。值班矿长在矿长和总工程师未到之前，负责组织事故的处理工作。矿长和总工程师到来后，立即组织成立救灾指挥部，并到事故现场组织救灾工作，矿长任总指挥。

4、处理火灾时，应遵守下列原则：

（1）非矿山救护队员只能在CO浓度不超过0.0024％，CH4浓度在1.5％以下、气温低于摄氏35度、且无爆炸危险地点工作。

（2）扑灭电器火灾必须首先切断电源，未切断电源前禁止用水灭火。用水灭火时，应先灭火源外围再灭火源中心，灭火水量要充足。

（3）油脂类火灾只能用灭火器或砂子灭火。

（4）掘进工作面发生火灾时，不得停止局部通风机运转，•应在保证正常通风的条件下灭火。

（5）当井下火灾直接扑灭或直接灭火措施无效时，•必须采取封闭措施，采取封闭措施应注意以下几点：

①确保安全、有效灭火的前提下，尽量缩小封闭范围。

②一般应采取进回风侧同时封闭方案，不具备同时封闭条件时，应采用先进风侧后回风侧的方案。

③封闭过程中，指定专人每10分钟检查一次进、•回风流中的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳和氧气含量，以判断有无爆炸危险性。人员只能在无爆炸危险的前提下进行施工。

④密闭墙上必须留有观测孔和措施孔，观察孔要用专用堵板进行封堵。

为地球把脉——地震的预报与监测 篇6

我们生活的地球，是茫茫宇宙中一个小小的蓝色星球。地球上有水、空气和阳光，为所有生命提供了适宜生长的环境。但是有时地球也会发出痛苦的震颤，使我们原本温暖的家园，变成地球子民灾难的炼狱（图1）。

（1） 强烈地震造成的破坏性灾难

张少泉（中国地球物理研究所 研究员）:从以往的情况来看，绝大部分地震发生在地球的表层，特别是在地壳里边，因此，处在地壳里边和上地面顶部的地震我们都叫作“浅源地震”。大陆地震都属于这个类型。因此我们要想了解地震，必须了解地球。地震就是地球内部所发生的变动，它主要体现在地球的表层，特别是地壳。地壳的破裂是一个脆性的破裂，地震的过程是一个断层的滑移过程，是能量的释放过程，是由一个点发展到一个面、一个局部的错动过程。

地壳是由一些构造板块组成的，这些板块飘浮在地下很深的炽热液体上（图2），因为受到各种因素的影响而慢慢漂移，速度极其缓慢。在移动中，这些板块发生碰撞，形成了地球上的高山丘陵。地球上95%的地震现象都发生在各大板块的交界处。由于板块的运动方向不同，彼此之间摩擦，产生了巨大能量，经过时间的积累，这种能量超出了板块地层的承受能力，就会发生瞬间的爆发，这个爆发的点就是地震的中心。

（2） 地壳构造板块示意图:地壳是由一些构造板块组成的。这些板块漂浮在地下很深的炽热液体上缓慢地漂移

张少泉:具体到一次地震的发生，它必然是在某个地方积蓄了能量。比如说我的两只手，代表一个断层的左右盘，它在错动，可以使断层是垂直的，也可以是水平的，也可以是倾斜的。它们逐渐活动，逐渐活动，直到一动不动了。为什么呢？当推动力量小于它的摩擦力，不能动了，就开始积蓄能量。

万事万物都在运动变化发展，并且互相发生作用，地球内部也是一样。经过上千年的观察积累，我们发现，一些破坏性大的地震发生前，未来震中或者其外围地区，可能会出现各类平时未曾出现过的，与地震活动有关的自然现象，科学家们称之为地震前兆，这种前兆为我们预知地震提供了依据。

张少泉:一类是用精密仪器进行观测的，是专业工作者用重力仪，电磁仪等等还有水氡等监测仪器观测，这叫微观前兆。

地震前兆非常复杂，并且具有多样性，微观前兆被科学家记录，而宏观前兆比较容易被普通人感知，比如动物行为出现异常，地下水发生流量增减，水温变化或水质发生变色变味等异常现象，这些都属于宏观前兆。那么，这些现象，是否就一定预示着地震的发生呢？

蒋海昆（中国地震台网中心预报部 副主任）:宏观前兆就是你观察到的一些不正常的现象，可能它会反映出一种地壳的变动，但是这种变动是不是足以导致地壳的突然破裂，不一定。

主持人:比如 5月９日这天，人们从报上看到在绵竹县出现了上万只蟾蜍徐徐过马路的报道。当时的解释是因为气候潮湿，蟾蜍繁殖比较快。当地震发生以后很多人都发表了自己的看法，认为这是地震的一个先兆。也许动物比我们更敏感一些，但是绝不能说有动物聚集的场面出现，就一定会发生地震，导致动物聚集的原因实在是太多。

尽管很多人对此类现象感到疑惑，并把这些现象与大的灾难联系在一起。但科学家认为，井水变化，动物异常这些孤立的现象，与地震并没有一一对应的必然因果关系。

因为这种现象出现之后往往不是必然发生地震，因此，动物异常等现象不能单独作为预测地震的依据。但是专家们仍然希望能对这些现象进行系统的研究。

除了我们能感知的宏观前兆，地球内部还有很多微观的地质活动，比如地球磁场，地电等等，人类无法直接感知，需要借助科学的仪器进行观测收集。但是这些信息却经常受到来自人类自身的干扰，而使我们不能准确判断。

蒋海昆:人类活动加重了识别难度，在我们观测中，主要因素来自城市的扩张，人类活动的影响，还有自然天气的影响。

那么，我们有没有科学的方法对地震进行监测和预报呢？据后汉书记载，公元132年，在京师，就是今天的河南洛阳，盛传着一个惊人的消息:太史令张衡发明了一种仪器，可以观测到发生地震的时间和方位。但也有人不相信，认为地震发生在几百里以外，人怎么能测出来呢？

张少泉:张衡给我们开了很好的头。是他把我们看到的地动山摇、稍纵即逝的现象用一个仪器记录了下来。

张衡发明了地动仪（图3），不久之后，就准确地监测到了一次地震的发生。

（3） 张衡地动仪模型

公元138年3月1日，张衡地动仪西方的龙嘴突然张开了，铜球落到蛤蟆嘴里，测知洛阳以西发生地震。但洛阳人并没有感到震动，几天后，信使飞马来报，距离洛阳以西一千多里的陇西，就是现在甘肃东南部发生了大地震，使朝廷内外“皆服其妙”。

张少泉:这件事情说明，在张衡的头脑里已经有这么一个雏形，一个基本的认识，所有的地震接收到之后，就可以推断出一个发生震动的源。

张衡地动仪的功绩，不仅仅是一项技术，一个仪器，它体现了一个科学理念。通过地动仪的发明，他传达给我们一个概念，那就是地震波的概念。

张少泉:什么是波？波就是震动的传播。在震源，断层一错动，就会引起地面的升降和摆动，并以每秒几公里的速度传播。四川发生地震，北京也能感到晃动，越在高层的人感到的晃动越厉害。为什么呢？不是北京在地震，是北京地面有运动，这个运动来自于1200公里外的四川。这个概念就是延续我们老祖宗张衡的思路。地震波就是震动的传播。

现在我们使用的地震监测仪，比张衡的地动议先进了许多。目前对地震活动进行监测的仪器有两类，一类是记录地震的，叫作地震仪；一类是记录地震前兆信息的，叫作前兆仪。前兆仪观测记录的信息就是科学家对地震进行预报的依据（图4），这些信息涉及地磁学，地下流体学，地壳形变学等等（图5）。

（4）记录地质信息的专门仪器

（5）各种地质信息，为地震预报提供科学依据

主持人:地震学界认为，进行地震预测应该是三个途径，首先就是地震统计法，根据以往发生过的地震，进行统计学研究，得出结论；再一个就是地震地质法，就是研究该地区地质应力变化数据进行具体分析的方法；第三个方法是地震前兆法，就是大震前的前震，以及地磁异常等。只有这三种方法结合在一起，我们才能拿出一个相对较为完善的地震预测来。

中国国家地震台网中心是隶属于中国地震局的一个研究机构，负责地震的预报和监测工作。而地震的预报，是目前人类尚无法完全掌控的一个领域，既然如此，我们为什么还要开展地震的预报监测工作呢？

?蒋海昆:从防震减灾法来说，地震预报是中国地震局的职责，是以法律的形式赋予的责任，这是社会的需求，是必须要做的事。一方面积累资料，一方面探寻方法。

专业人员把地震预报分为长期预报，中期预报和短临预报。时间越短，预报的精度就越高。为了了解更多的地震知识，我们来到中国地震台网中心，希望了解地震信息监测和处理的流程。

对地震的监测，可以帮助我们知道地震的地点和震级；对前兆的观测，则可以帮助我们对即将发生的地震作出判断。但前兆仪器仅仅记录地壳的形变还不够，科学家们还要监测地壳更多的有用信息，才能为地震的预报提供依据。

张少泉:那就是地下流体的变化，地下的水位升降，地下氡的放射，还有地下一些其他的变化；另外，在大地震之前，地球的物理场，比如说电场，磁场，温度场等的变化，都由专门仪器进行监测。

虽然世界各国所采用科技监测手段已经比较先进，但是全球关于地震的预报仍然处在地震发生后，才能确认地震地点以及地震级数的层次。在大自然面前，人类的认识水平还很幼稚。

地震监测预报的难点主要在于对于地震前兆的识别和判定。目前，我们对于地震前兆观测主要是在地表浅层。这个区域当中，各种信息混杂在一起，以我们现在的研究水平很难从中筛选出最有价值最可靠的信息来。

张少泉:天气预报火箭能上去，气球能上去，能够进行多方面的监测。可是地球，火箭下不去，数据就有限了，这是一；第二，大气的动力学研究，在数学上，在理论上，应该说相当完善了，而地下孕育的很缓慢的变化，在理论上还没建立起来。它不是观测手段问题，而是一个科学问题。

上天容易入地难，人们对宇宙空间的认识，远远比对地球表层以下的认识丰富。现代科学技术的发展，推动了科学家对地球物理的研究，但是还远远没有我们想象那么深入，目前人类对地表最深的探测也只有10公里左右。可大多数的震源都是集中在5公里～30公里甚至更深处，历史上记录到的最深的地震是发生在地表以下600多公里的地方，像这种环境我们根本无法在现有条件下对它进行直观的观测。

经过地震灾难的教训，我们规划城市建筑物，就参考了地质和地震部门对房屋选址的建议。除此之外，在选好的地址，建什么样的房子，怎样建房子，同样是不能忽视的安全问题。

对地震的长期监测，为我们积累了大量宝贵的资料，这些资料也包括对于我们城市中地质断层的了解。根据资料我们可以设定房屋抗震指数，指导城市建设，减轻灾害威胁。通过对地震的监测，我们现在已经可以做到对国内外发生的地震，在较短时间内，准确地给出地震的震级、位置、时间和深度，为减轻地震灾害的损失争取时间，尽量趋利避害。

张少泉:比如说在唐山地震的震害调查当中，发现凡有圈粱的房屋震害就轻；在房屋的几片墙交汇的地方有一个混凝土的柱，叫构造柱，有构造柱的房屋，它的震害也比较轻。后根据这个经验推荐，在不同的地区，就要求要加上圈粱加上构造柱，这样的内容就被写进了抗震设计规范里面。

全球整体科技水平的发展也在不断推动地震预测技术的进步。

我国的地震监测预报工作从上世纪60年代开展以来，也得到了极大的发展，这次汶川地震，由于地震地点和震级被迅速确定，预报监测的信息为决策提供了依据，也为我们赢得了大量宝贵的救援时间。这也是地震监测对于减灾工作极大的支持。

张少泉:一般咱们所感觉到的都是大震。而一次大震，都伴随着一系列的中等地震和小震。有一个统计数字，全世界，一年发生8级以上地震一两次；7级以上地震一二十次；6级以上地震一二百次；5级以上地震一两千次。就是说随着震级的增加，次数是在减少；随着震级的减少地震是在增加。它本身是一个逆指数的分布。这样一个变化，给我们提供了一种可能，就是利用小地震，利用中等的地震预报大地震。而且我们确实取得了成果。

人类与地震斗争已经数千年了，利用这些经验再加上现代科学的指导我们可以在一定范围之内对某一类的地震进行一些预测。

地震监测预报 篇7

目前, 在变形预测方面, Mohamed A.Shahin等人将人工神经网络应用在变形预测中, 建立了基于人工神经网络的基坑周边地表变形预测模型, 经工程实测数据分析, 验证了模型的正确性和预测精度, 但这种模型需要大量的监测数据对网络模型进行训练, 并且网络模型的选取更多的是依靠多次试算和借鉴其他成功神经网络模型的结构, 其应用受到了一定的限制。而在国内, 王平卫等人指出基坑变形系统实际上是一个灰色系统, 利用灰色理论建立了等步长与非等步长基坑监测变形值GM (1, 1) 预测模型, 并通过工程实测数据证明了建立的基坑变形灰色预测模型具有较好的适用性, 对指导基坑开挖和支护具有一定的作用。茅奇辉等人认为基坑开挖引起的变形都是经历了发生、发展、到成熟的过程。整个变形过程可以根据不同的施工工况、施工进程将每一区段分成抛物线形, 即变形和时间的关系, 提出了基坑变形预测的分段时效抛物线法。张海涛等人研究了神经网络在基坑变形预测中的应用, 提出了基于人工神经网络技术的变形预测模型。罗波等人对基坑变形预测的BP神经网络进行了改进, 证明了集成动量--可调激活函数的改进算法是一种较好的方法。并把这种算法应用于深基坑变形预测中, 通过工程实例验证, 改进算法的预测值与实测值基本吻合, 预测结果更加精确, 证明了本方法在深基坑变形预测应用中的有效性和实用性。

该文研究基于数理统计与灰色关联分析的统计模型建立的基本原理和方法, 并根据基坑变形的特点, 分别探讨基于地下水位变化、地面建筑荷载变化及其他影响因子变化的统计分析模型, 并将其应用于基坑变形监测数据的分析中, 并对预测的精度进行的分析。

1 基于灰色关联分析的统计分析预报模型

1.1 统计模型建立原理

本系统建立的统计模型为多元线性回归模型。

(1) 多元线性回归基本原理

多元线性回归分析的数学模型可表达如下:

式中:0a, 1aΛak为待确定的系数;x1Λxk为作用因子;y为变形量。

经过n次观测 (n≥k) , 根据最小二乘原理, 利用间接平差的方法列出方程式, 并求出待定系数。

从而可求出回归方程

可利用下式进行回归方程的精度估计

多元线性回归要进行回归方程回归效果的检验, 根据复相关系数R之值来判定。

此外, 以未知参数个数 (k+1) 以及自由度n- (k+1) 和置信水平α, 查复相关系数表得αR之值, 若以式 (1-6) 计算出的R之值大于αR, 则表明在置信水平α下, 方程回归效果显著, 并且R之值越接近于1, 说明回归效果越好。

1.2 基于灰色关联分析的基坑监测预报模型

灰色关联分析是灰色系统理论中的一种系统有效的分析方法, 是指对一个系统发展变化态势的定量描述和比较方法。灰色决策的数学模型主要利用灰色关联分析这一工具, 通过计算比较序列与参考序列的关联系数和关联度来确定各因素和方案的重要度, 进而确定重要因素或最优方案。

由于构成监测 (构) 建物产生变形的影响因子是多样的, 且因子间的关系也是多种形式的, 用通常的方法实施系统分析, 很难获得有效的结果。目前, 在基坑变形分析中, 常用的描述变形因子之间相互关系的定量分析方法为数理统计法, 如:回归分析、方差分析、主成份分析、主分量分析等。尽管这些方法解决了许多实际问题, 但它们往往要求大样本, 且要求样本服从典型的概率分布, 而这些在实际中很难满足。灰色系统理论提供了分析和解决该系统问题的途径。它可以在不完全的信息中对要分析和研究的因子通过一定的数据处理, 在随机的因子序列间找出它们的关联性, 找到主要特性和主要影响因子, 并分析和确定因子间的影响程度或因子对效应量的贡献测度。

目前, 地下工程变形的影响因子主要有:地面荷载、地下水位、基坑深度等。由于各观测因子的物理意义不同, 导致数据的量纲也不一致, 为了便于分析, 保证各因素具有等效性和同序性, 在灰色关联分析中首先要对因子序列进行无量纲数据变换:

便可得到关联度。对于基坑工程而言, 通过关联度的计算, 可以确定相关性较好的因子集, 在分析的过程中, 虽然按照不同公式求得各因子间关联度的数值会有差异, 但关联序列 (按关联度大小的排列的次序) 是不会发生变化的。对于关联系数较大的因子, 可以根据它们的观测值建立预测模型。通过关联分析的预报模型可以准确的抓住影响变形的主要因素, 由关联分析方法确定的影响因子在预报模型中队最终结果起到了积极作用, 从而提高变形预测的准确性与可信度。

1.3 实例分析

在某基坑安全监测工作中, 为确定模型效果, 以基坑内某沉降监测点的9期监测数据为例, 根据式 (2-1) 、式 (2-2) 对某基坑地面荷载、地下水位及基坑深度进行关联分析, 分析结果如表3-1所示。

根据关联度计算分析结果所示, 地面荷载与地下水位的关联度高达0.63与0.58, 关联度较高, 因此可以判定二者对基坑变形影响较大。反之, 如果某项因素计算出来的关联度较小 (接近于0) , 则认为其对相应系统特征不产生明显的影响。

由关联分析得知, 地面荷载变化和地下水位变化均对基坑变形量变化产生一定影响, 除此以外, 监测点还受到基坑自身徐变的影响, 综合考虑上述因素后将其一并纳入观测方程:

运用基于数理统计与灰色关联分析的监测预报模型对基坑12月4日—12月13号的沉降观测数据进行拟合, 并对14号—16号的数据进行预报, 计算结果如表3-2所示。

从分析结果可以看出, 该文建立的基于数理统计与灰色关联分析的统计预测模型残差较小, 说明模型的建模精度较高, 预测效果较为理想。

2 结语

通过对逼近误差及各项指标的比较分析, 验证了对单一移动曲面拟合的插值结果进行kriging统计后, 可提高内插精度。Kriging统计方法在拟合中受地形起伏影响小, 拟合精度高, 相比传统方法具有更大的适合范围。但该方法在高程拟合中的应用也存在一定局限性——计算过程较单一按距离定权繁琐, 计算量大。

摘要：随着城市建设的迅猛发展, 大型和高层建 (构) 筑越来越普遍, 建 (构) 筑物的安全建设与运行也越来越受到社会各方面的关注。为了保证建 (构) 筑物的顺利施工和施工后的安全运营, 必须对建 (构) 筑物进行系统的、长期的变形监测, 该文研究了基于灰色关联分析的统计预报模型建立的基本原理和方法, 分别探讨了基于地下水位变化、地面荷载及其他影响因子变化的统计分析模型, 并将其应用于基坑变形监测数据的分析中。分别通过单一统计模型和灰色关联分析模型预测结果与实测值进行比较, 结果表明该模型有较高的精度。

关键词：灰色关联,统计分析,变形预报

参考文献

[1]李志林, 朱庆.数字高程模型[M].武汉:武汉大学出版社, 2003.

[2]史文中, 吴立新.三维空间信息系统模型与算法[M].北京:电子工业出版社, 2007

[3]曾怀恩, 黄声享.基于Kriging方法的空间数据插值研究[J].测绘工程, 2007, 16 (5) :5-8.

[4]吴学文, 晏路明.普通Kriging法的参数设置及变异函数模型选择方法[J].地球信息科学, 2007, 9 (3) :104-108.

[5]Tang Yan-bing.Comparison of semivariogram models for kriging monthly rainfall in eastern China[J].Journal of Zhejiang University Science, 2002, 3 (5) :584-590.

[6]张小红, 程世来, 许晓东.基于Kriging统计的GPS高程拟合方法研究[J].大地测量与地球动力学, 2007, 27 (2) :47-51.

浅谈钻井工程的异常预报及监测 篇8

在钻井施工过程中, 钻井工程事故发生的可能性随时都存在, 是威胁钻井安全的最大隐患, 也是影响经济效益和勘探效益的重要因素。综合录井仪应用于随钻录井, 能够直接监测钻井、钻井液、气体和地层压力等多项参数, 可以连续监测钻井施工的全过程, 实现对钻井工程事故的连续, 随着塔河油田勘探开发规模的扩大和勘探步伐的加快, 越来越多的钻井新技术和新工艺运用到塔河工区。塔河工区的井大多都是超深井, 还有一些是水平井、斜井、穿盐层的井, 裸眼井段长, 地层变化大, 技术难度大。这就为综合录井仪提供了广泛的施展空间和舞台, 有效利用录井参数异常预报, 及早采取措施和对策, 从而保障钻井施工安全、减少投入、提高勘探开发整体效益的目的;欠平衡钻井是二十世纪九十年代初在美国和加拿大发展起来的一种新的钻井技术。平衡钻井包括气体钻井、泡沫钻井、普通泥浆平衡钻井。目前在国外已得到大规模的应用, 在我国也方兴未艾, 中原油田的文古3井、部1~34井等多口井己采用。该项技术不但可以最大限度地减少对储层的损害, 最大限度地发现低压、低孔、低渗和隐蔽油气藏, 而且还可以避免恶性井漏、提高钻井速度从而提高钻井综合效益。然而同时也给综合录井工作带来了极大的影响和新的挑战, 如岩屑样品的采集与鉴定困难、油气层判断和资料收集较难、工程异常监测预报难等;钻井工程工艺的变化, 改变了录井工作所信赖的物质基础, 如岩屑混杂、细小、油气散失、钻时变化不明显等等。钻井技术的发展给录井岩性的识别、分层定名、油气的识别、油气层评价, 以及取心卡层工作都带来极大的挑战。

2 钻井的综合录井

综合录井包括气测、钻时、钻井液、钻井工程参数等多方面录井技术, 是及时发现异常情况的重要手段.其中工程参数录井能够利用多种参数及时分析钻进过程中钻头、钻具、钻井液、地层压力、循环系统等设备状态, 并在事故发生前提供事故预报, 数据远程传输方面, 一般井大多采用CDMAGPRS方式进行, 重点井或手机通讯盲区借助卫星通讯方式进行。与国外相比, 海内井场信息化建设面临如下问题:各油田资料整理不规范、数据库标准和平台技术标准不统一;综合录井仪数据接口不统一;“重建设、轻应用”现象不同程度的存在;实践表明, 常规的钻井技术不能满足普光气田快速开发的需要。近年来, 以空气作为循环介质的空气钻井技术得到了快速的应用和发展。本文首先对气体钻井技术进行概括的研究, 明确空气钻井的发展历程、主要优势、存在的问题、适用的地质条件以及空气钻井之间的转换、工艺流程和需要的主要设备。其次对空气钻井设计技术进行研究, 明确设计要求、设计涉及到的主要内容、设计流程、普光气田适用井段的分析和主要施工设备的配置。然后针对空气钻井存在的问题和不足, 重点探讨空气钻井现场安全钻进技术, 对影响空气钻井安全钻进的因素进行分析, 从“硬件”配置到“软件”组织、从施工安全技术、防燃爆监测技术到井下异常情况的应急技术等;空气钻孔是继水平井钻技术用于生产的又一新的技术, 同时也是一项迅速发展起来的热门技术, 但经各国都没有非常成熟的技术和要求, 但经各国钻井专家们的不懈努力, 目前该项目技术正随着平衡技术的不断应用而逐步走向成熟;人工钻井必须安装两只以上的钻具止回阀, 一只接在钻头上, 另一只接在井口附近的钻柱上, 并且还需要认真的指挥和协调。

3 钻井工程异常实时监测

科学技术是第一生产力, 钻井技术发展的兴衰, 直接关系到企业的生存、发展质量。如何使我们在激烈的竞争中立于不败之地, 在甲方树立良好的形象, 更多的占领钻井市场份额, 获得更好的效益。只有依靠科技优势, 依靠技术进步来提高钻井速度, 创造最大化利润、这是企业生存、发展的必然选择。伊朗项目在TBK油田, 引进的世界领先的空气钻井技术的应用, 取得了可喜的成绩, 这充分说明了钻井速度的提高、科学技术是关键, 根据国外的经验对付小于0.318m3/h的出水量使用化学干粉能很好解决这个问题。最常用的是硬脂酸钙、硬脂酸锌。另外一种是硅胶, 它是一种极细的吸水性颗粒。这些粉末包在岩屑的外面, 不会形成泥包也能在井壁上形成保护膜, 钻具上已经形成的泥块也易掉下来。而且具有很好的润滑性能, 降低摩阻, 在有井斜时效果更明显, 随着油气勘探程度的不断提高, 新老区的油气勘探开发难度越来越大, 提高钻井速度、缩短钻井周期、降低钻井成本的要求日趋迫切, 而近期快速发展应用的空气钻井技术, 以其独特的优势迅速“走红”上游领域;在我国空气钻录井技术是以气体为载体, 将岩屑带出地面, 不仅录取的岩屑多为粉尘, 肉眼无法识别, 降低了岩屑识别率, 而且气体上窜速度快, 无法监测井底一氧化碳、硫化氢、二氧化硫及地层出水情况, 容易降低油气显示发现率, 这些都直接影响着勘探的成败, 为录井技术带来了挑战, 但是, 空气钻条件下高压气体上窜速度快, 降低了油气显示发现率。于是江汉油田录井人员通过调低各种参数报警值, 比如将硫化氢报警值设为3ppm, 将监测井底燃爆的二氧化碳报警值定位于1%, 将全烃含量报警值设为3%, 摸索出了空气钻条件下的录井新方法, 既保证了安全钻井、又提高了油气显示发现率;空气钻孔是一种低钻压低钻速高冲击破岩石转钻进技术, 它兼容了气体钻井和冲击回转钻井的优势, 其机械钻速一般比回转钻井高, 是当今硬眼钻井难题的一种有效方法, 在气体钻井中, 空气钻井技术解决了不能在打快的前提下控制井斜的难题, 是目前最可行的有效技术, 行业标准《钻井井控技术规程》是石油天然气钻井井控技术的主体标准, 其支撑标准主要有SY/T5964-2003《钻井井控装置组合配套、安装调试与维护》、SY/T5087-2005《含硫化氢油气井安全钻井推荐作法》、SY/T《含硫油气井钻井井控装置配套、安装和使用规范》等。因而, 要在钻井作业中宣贯和落实《钻井井控技术规程》, 就必须同时宣贯和落实上述支撑标准;系统通过多个节点测量现场的多个参数, 如泥浆池体积、入口流量、出口流量、泵压等, 再将测量的结果通过无线电波发送到坐岗的汇聚节点, 汇聚节点再将数据通过串行接口发送给上位机, 上位机对传上来的数据进行分析, 以图形界面的形式将现场的情况反映给用户, 从而实现对钻井中溢流井漏等异常自动监控和预报警。

结束语

空气钻井作为低压钻井工艺技术之一, 钻井液密度可调范围大, 保护油层效果更理想, 具有广泛的应用前景。所以建议开展空气钻井技术的研究, 并将该技术应用于各地区以防漏堵漏、提高机械钻速、降低勘探开发总成本、提高社会经济效益。

摘要：介绍了录井现场工程异常预报的基本理论原理, 基于现场实用的原则进行了综述, 可以为录井现场生产及生产管理的完善起到促进作用。

关键词：异常,综合录井,实时监测

参考文献

[1]朱红钧, 林元华, 杜仁德.空气钻水平井注入参数优化分析[J].天然气工业, 2009, (11) :56-58, 141.

地震监测预报 篇9

关键词：滑坡,灰色系统理论,Verhulst模型,位移监测

滑坡的预测包括对时间的预测和对空间的预测, 时间上的预测主要是采用统计预测方法对某个具体的正在活动期的滑坡进行中长期或短期临滑预测;而空间上的预测主要是在一定系统研究基础上, 利用一定的理论, 寻找自然界存在的滑坡地段或拟产生的滑坡地段 (区域) 进行滑坡灾害的预测预防[1]。据获得滑坡的资料可知文中的滑坡于近期将要发生滑动即短期临阵滑坡, 主要表现各种监测点的位移急剧变化, 并且一旦其发生滑动将对位于滑坡坡脚处居民、建筑及各种设施造成巨大破坏, 所以对其进行精确的时间预测预报十分重要。

由于滑坡监测获得的资料有限, 且对于滑坡的预测预报模型有很多种, 结合实际及对预测精度的要求, 采用一般的线性回归和传统的灰色理论模型等无法达到预测精度的要求[2,3]。文中采用曲线回归与灰色系统理论中Verhulst处理监测数据建立Verhulst模型求解出确切的滑坡破坏时间[4,5]。该模型是晏同珍教授 (1988年) 根据对滑坡孕育、发展、发生的过程特征, 提出了二次曲线回归拟合和灰色理论中Verhulst生物繁衍的动态模型预测方法[6]。该法应用于对滑坡临滑的时间预测具有很好的适用性[7]。

1 V氏模型

灰色系统理论是我国著名学者邓聚龙教授1982年创立的一门新兴学科, 它以“部分信息已知, 部分信息未知”的“小样本”“贫信息”不确定性系统为研究对象, 通过对“部分”已知信息的生成、开发, 提取有价值的信息, 实现对系统运行行为的正确认识和有效控制[8]。

本文采用的是二次曲线回归拟合和灰色理论中Verhulst生物繁衍的动态模型来预测滑坡发生时间。V氏模型的微分方程形式为:

其中, x1, t1分别为初始位移值及初始时间。当x=a/2b时为极大值, 所对应的时刻tr为滑坡发生时间的预测值。

本文位移观测数据的时间间隔为Δt, 预测方程为:

2 数据处理

对几种监测设备获得的数据进行分析, 选取代表性的数据进行处理。具体是根据工程地质及监测点布置图, 选取利用电子式自计单点位移计获取的数据即监测点B2和位于主滑动面附近监测桩数据见C4, C5, C6和C7。虽然获取B2的数据精度很高, 但是由于监测点B2位于滑坡的后缘, 加之该滑坡为一土—泥岩顺层推动式滑坡, 且规模很大, 在某种程度上并不能够反映整个滑坡体的整体情况。故B2点计算值为参考值。所以本文主要选取位于主滑动面附近的监测桩收集的位移数据并结合B2点位移来对滑坡进行滑动破坏时间预报并得出结论。具体的监测数据见表1, 表2。

mm

此数据为在相等时间 (20 d) 各个监测桩的位移量, 由于该数据是通过直尺在获得的资料的位移图量测的, 其中C6, C7测量的与实际中的499 mm和473 mm误差较大, 结合文中所用的V氏模型本身也存在一定的误差, 处理后数据的误差将进一步的扩大, 所以认为其不够可靠舍去, 以C4和C5的累积数据为准。

mm

由于文中的滑坡为临阵滑坡, 且灰色模型的数据新陈代谢[9,10], 故对其的预测应该是采用与滑动最为接近的时间内监测的位移, 即获得的数据是最新测得的, 更为准确可靠, 故选取2005.1.24~2005.1.29这段时间监测的位移来对其进行预测, 计算出的时间更为准确。

故文中分别以C4, C5及B2位移来对滑坡发生时间进行预测, 并最终对预测时间进行分析。

2.1 以C4位移建立V氏模型

从表1可知通过对滑坡位移监测数据进行累加生成处理 (AGO) , 得到累加生成数列:

X1 (1) , X2 (1) , X3 (1) , X4 (1) , X5 (1) , X6 (1) , 即 (58.33, 116.67, 169.44, 253.33, 333.33, 483.33) 。

据原始观测数据和累加生成数列建立矩阵A, B和YN:

对于a, b由式 (4) , 式 (5) 求解:

AT= (87.5, 143.06, 211.385, 293.33, 408.33) ;

BT= (-7 675.25, -20 464.73, -44 683.62, -86 042.49, -166 733.39) ;

再利用excel和matlab计算得:

所以tr-t1=362.667 9 d, 即tr为2005年9月27日16时2分。

2.2 以C5位移建立V氏模型

处理数据得:AT= (108.34, 166.67, 253.34, 353.34, 475) ;

BT= (-11 736.47, -27 778.89, -64 178.62, -124 845.62, -225 625) ;

又x1=75 mm, tr-t1=484.493 7 d。

所以:tr为2006年1月29日11时51分。

2.3 以B2位移建立V氏模型

AT= (7.75, 11.65, 12.65, 13.60, 14.65) ;

BT= (-60.06, -135.72, -160.02, -184.96, -214.62) ;

tr-t1=14.817 3 d, 即tr为2005年2月7日19时37分。

3 结论与建议

3.1 结论

1) 通过对检测桩的位移计算, 滑动时间竟然是在8个月和一年后, 这与此滑坡实际发生滑动时间为2005年1月30日相差较大。分析出现此结果的原因并不是选取监测点位置的问题, 而是监测设备精度低及对监测数据计算处理时的误差造成的。所以这两个结果不是可靠的预报时间。

2) 而对监测点B2, 滑动时间为实际发生后一周, 与实际情况基本相吻合。但考虑其位于滑坡的后缘, 不能更好的反映滑坡时间的滑动状况, 故认为此预报时间不很确切, 不过可以给相关部门提供参考。

3) 对滑坡体的检测, 最好是在能真正反映滑坡整体移动的滑坡面埋设精度高的监测装置, 这样才能获得更加精准的数据, 再结合可靠的模型计算, 就能使预测、预报的时间更加准确。

3.2 建议

通过对于该滑坡预测预报的实际计算及预测提几点建议:

1) 对滑坡的预测预报, 首先应该了解整个滑坡实际情况, 在此基础上选取合理的、合适的预测预报模型, 这是很重要的。

2) 对于监测位置及仪器的选取, 应该尽量选取合适的能够正确反映滑坡实际滑动情况的位置, 同时注意采用精度较高的仪器监测。

3) 对于数据的选取和处理, 重点比较各种监测设备的优缺点并结合预测滑坡实际情况, 确定获取数据的可靠度。在数据处理中尽量减小和避免误差累积, 提高精度, 实现相对准确的预报给决策者提供参考。

参考文献

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地震监测预报 篇10

1 重根本, 抓测报队伍建设

林业有害生物监测预报工作业务性、技术性较强, 对从业人员业务素质和敬业精神有较高要求, 属于林业行业关键岗位。因此, 造就一支过硬的监测预报队伍, 是做好林业有害生物监测预报工作的前提和根本。多年来, 始终坚持“以人为本”的思想, 着力实行“3个注重”:一是注重队伍稳定, 保证测报工作的连续性。信阳市各县区对专、兼职测报员进行登记, 建立了测报员管理数据库, 要求专职测报人员无特殊原因不得随意调整工作岗位, 以保证测报队伍的相对稳定[1]。二是注重提高素质, 保证测报工作的质量。始终把提高测报人员的业务素质, 实现测报人员的专业化作为测报工作的根本来抓, 在抓好业务知识学习的同时, 加强培训工作, 市级站每年举办一次专题培训, 注重知识更新, 各县区每年也都举办了不同形式的技术培训, 使培训工作逐步走上制度化。三是注重激励机制, 保证测报工作的顺利开展。各地对测报员建立了责任制, 报酬与工作完成的数量、质量挂钩, 对发现林业有害生物灾害及时报告的, 经森防站专业技术人员核实后, 给予一定的奖励, 极大地调动了测报人员的工作积极性。目前, 信阳市测报队伍建设已初具规模, 专职测报员109人, 从乡站、国有林场、苗圃场、检查站等聘请兼职测报员183人, 村级虫情调查员560余人, 在信阳市逐步形成了以专职工作人员为主, 兼职测报人员及群众参与的监测队伍, 并在人员数量、年龄结构和职称等方面得到了不断优化和提高。

2 重基础, 抓测报网络建设

搞好测报网点建设是健全测报网络、做好林业有害生物预测预报工作的基础。近年来, 信阳市始终坚持网络建设重点放在基层, 测报体系重在建设的指导思想, 按照分级管理、分工负责的原则, 建立健全基层站、点。一是加强网络建设。信阳市以3个国家级中心测报点、1个省级中心测报点为重点, 编织全市测报网络, 做到“三化”:县区中心站标准化、乡镇 (林场) 测报站点稳定化、村级样地固定化。目前, 全市11个市县森防站中, 有9个达到省级标准, 建成乡镇 (林场) 监测点179个, 初步形成了以市站为龙头, 以县区森防机构为主体, 以乡镇站为支撑, 以基层虫情报告员为基础的市、县、乡、村4级测报网络。二是加强硬件建设。经过多年努力, 各县区中心测报站点都有全供事业编制, 独立的办公场所, 利用国债资金, 购置了一批监测仪器设备, 8个县区站配有专用车辆, 大大提升了信阳市林业有害生物监测预报能力。三是科学布设样地。各县区结合当地森林资源分布情况, 按照有关技术规程要求, 科学设置固定调查样地, 使每块样地具有一定的代表性。平桥区结合全区森林资源分布, 设置了12个固定测报点、44个固定标准地。在设置区位上, 西大岗以松树、板栗为主, 东大岗以杨树、经济林为主;从地类上兼顾了河滩地杨树、岗地杨树、路林及低山松林、松栎混交等类型。目前, 全市共设固定观察样地390个, 辅助调查样地2 200块, 重点负责对马尾松、板栗、杨树三大树种以及松材线虫、美国白蛾等危险性外来林业有害生物进行监测调查, 可监测森林面积近53.33万hm2, 监测覆盖率达到93%以上。

3 重配置, 抓测报分工合作

由于信阳市林地类型多样、树种众多、病虫害种类繁多, 为更好地开展测报工作, 对全市测报工作进行了资源配置。在测报点布局上, 根据全市森林资源分布和技术力量状况, 确定罗山、平桥、商城、固始、潢川为重点中心测报站, 在资金扶持、设备配备、人员培训上优先考虑, 发挥骨干带头作用。在主测对象分工上突出重点, 明确商城县中心测报点主测以马尾松为主的生态林病虫害, 光山、新县辅助测报。罗山县主测以杨树为主的用材林病虫害, 息县、淮滨辅助测报;平桥区主测以板栗为主的经济林病虫害, 浉河区辅助测报;潢川县站主测以苗圃为主的苗木病虫害;平桥区站、固始县站负责松材线虫病的预报监测。各县区既各有侧重, 又相互配合, 在做好主测对象和常发性林业有害生物监测的同时, 加强对危险性、潜在危险性和外来林业有害生物的监测, 共同做好全市林业有害生物的监测预报工作。

4 重规范, 抓测报日常管理

在测报日常管理工作上, 重点做好“3个规范”:一是规范测报流程。结合信阳市实际, 制定了“信阳市主要林业有害生物测报工作一览表”、“信阳市各县区森防站报送报表类型及时间”等工作月历表, 将测报时间、测报对象、测报内容及要求进行具体化;制定了监测调查工作流程和系统调查工作流程, 对上报材料种类、上报时间、上报内容等进行了详细规定, 保证了监测预报工作规范、有序地运行。此外, 还制定了“信阳市主要林业有害生物分布图”等有关图表, 并将有关图表张贴上墙。罗山、商城、固始、平桥等中心测报点也相应制定了工作月历表、测报工作流程等图表。二是规范测报制度。在测报制度的管理上, 坚持病虫情联系报告制度、月报和年报制度, 规范监测预报信息数据采集、传递、处理和决策4个基础环节[2]。特别是在杨树、板栗病虫害高发期, 信阳市森林病虫害防治检疫站执行病虫害半月报告制度, 及时发布病虫情发生发展动态, 适时指导防治工作开展。罗山县中心测报点制定了板栗病虫害测报制度, 规范了板栗病虫害监测方法。三是规范资料管理。各县区中心测报站注重测报资料的收集、保存工作, 将测报表、简报、图片、文件等有关资料完整归档, 妥善保管, 保证了测报资料的完整性。商城、罗山、新县等地区积累了30多年的马尾松毛虫监测预报资料, 并装订成册, 归档保存, 为开展测报技术研究积累了基础数据。

5 重规程, 抓测报准确率

为提高测报准确率, 重点抓了以下4点:一是规范测报方法。认真执行《森林病虫害预测预报管理办法》《松毛虫监测、预测预报办法》《杨树舟蛾监测、预报办法》等有关测报技术规程, 按照规定的调查时间、方法、次数等要求开展测报工作, 科学设置踏查线路, 坚持以线路踏查为主的监测方法。实行一般调查与系统调查相结合, 踏查与标准地调查相结合, 固定标准地与临时标准地调查相结合, 专业调查与群测群报相结合, 依据调查情况进行发生期和发生量的中短期预测[3]。每年定期开展松材线虫病、杨树黄叶病、美国白蛾、加拿大一枝黄花等专项普查。二是规范样地标牌。各县区均按照要求, 选择现有固定标准地中林相整齐、林分面积大、临交通要道的醒目位置树立规范的样地标牌, 正面写上主要监测对象、责任人、林木病虫咨询服务热线等内容, 标牌背面书写森防宣传口号, 既标识了固定样地, 又起到宣传作用。三是制定技术方案。在测报技术上, 商城县森防站经过多年研究, 摸索出一套适合信阳市实际的“马尾松毛虫测报规范技术方案”, 平桥区站制定了“板栗疫病预测预报监测办法”, 规范了测报方法, 提高了测报的准确性。四是密切部门合作。市林业局与市气象局签定了林业有害生物监测预报合作协议后, 在林业有害生物发生的关键时期, 邀请气象专家一起开展林业有害生物发生趋势会商, 将“调查报灾”逐渐变为“分析预灾”, 尝试开展中期预测预报。各县区相继签订了气象合作协议。

6 重发布, 抓预报服务效果

监测预报工作最终要体现和落实到有效指导生产和科学决策上。近年来, 积极拓宽预报信息发布渠道, 坚持“3个面向”:一是简报发布, 面向领导。信阳市森防信息不仅行业内部交流, 重点是发往当地“四大家”领导和有关乡镇负责人, 让他们了解森防工作和林业有害生物发生动态, 以便支持森防工作和做出决策。2006年, 商城、光山、新县3县交界处虫窝区松毛虫增殖迅猛, 三县决定联手飞防作业, 可7月上中旬一直阴雨绵绵, 测报人员通过解剖茧发现, 由于长期处于水泡状态, 蛹已泡烂不能羽化。经立即将调查结果上报政府后, 三县领导研究后决定取消飞防。这不仅减少了不必要的浪费, 重要的是让相关部门意识到了测报工作的重要性。二是网站发布, 面向行业。2006年, 信阳市森林病虫害防治检疫站建设了“信阳森防信息网”, 网站定位于工作宣传、知识传播、信息发布及综合服务。网站的建成, 既为测报信息的发布拓宽了渠道, 又为森防工作人员及广大林农提供了方便快捷的信息服务及交流平台。2007年被省林业厅评为“全省林业信息管理先进单位”。三是媒介发布, 面向社会。信阳市气象合作协议签订后, 仅2008年7—8月, 检疫站利用信阳电视台天气预报节目, 适时发布林业有害生物灾害预警信息16条次, 不仅及时指导了基层林业有害生物防治工作, 而且提高了全民防范意识和参与意识, 收到了良好的效果。

7 重创新, 抓测报能力提高

测报工作贵在创新。多年来, 信阳市一直注重测报方法、手段、管理的创新工作。一是创新测报信息管理电子化。针对测报数据量大、连续性强的特点, 利用电脑程序, 将样地基本情况、监测内容、测报人员、表格、管理制度等分散因子整合链接到一个平台, 并及时更新, 不仅便于查阅, 而且便于保存[4]。二是创新先进测报技术研究应用。2006年以来, 商城、光山开展了利用松毛虫性信息素测报马尾松毛虫试验。商城县中心测报点通过对诱捕成虫数据与幼虫虫口密度调查进行对比分析, 逐渐摸索出一些测报经验, 根据诱捕成虫的时间和数量, 基本上可以预测下一代松毛虫发生趋势。平桥、固始、罗山等中心测报点还开展了振频式杀虫灯诱捕试验、松木诱捕松墨天牛产卵试验研究, 完善豫南大别山区松毛虫预测预报等办法, 引进了PDA等先进测报调查技术等, 提升了测报科技含量, 提高了测报的准确性。

8 重防范, 抓林业有害生物入侵

信阳市地处中原腹地, 交通网络四通八达, 物流贸易频繁, 松材线虫病、美国白蛾等外来检疫性有害生物随时都有传入可能, 特别是信阳市具有松材线虫的媒介昆虫、广泛寄主和适宜温、湿度, 是松材线虫病的发生宜区。该市一直坚持“5个不放松”:一是宣传工作不放松。通过广泛宣传, 让领导和群众知道松材线虫、美国白蛾极具毁灭性, 一旦传入则后果不堪设想, 增强社会防范意识。二是定期普查不放松。各县区坚持松材线虫每年春、季普查2次, 美国白蛾夏季普查1次。三是责任制落实不放松。认真落实松材线虫病防治分片包干责任制, 定期上报《松材线虫病疫情报告表》, 强化责任意识, 做到“4个必须”:发现死松树必须及时上报, 市站必须派人现场查验并取样, 必须进行分离镜检, 疑似情况必须进行上报鉴定。2008年底, 在新县卡房乡发现了不明原因的死松树, 根据追踪观察, 并取样上报鉴定, 在第一时间内查出了松材线虫病, 为遏制其扩散蔓延争取了时间。四是监测工作不放松。采取“查点、卡线、控面”全方位监测方法: (1) 查点。对木材经营、生产、使用单位进行经常复检; (2) 卡线。将《国内林业疫情通报》下发至全市15个木材检查站, 要求加大调运检查力度; (3) 控面。定期对省际结合部、重点风景名胜区进行重点监测, 一旦发现问题, 及时上报。五是科研工作不放松。为了防范于未然, 变被动防灾为主动御灾, 信阳市森林病虫害防治检疫站在市科技局的大力支持下, 于2002—2006年开展“豫南地区松墨天牛生物学特性及防控技术研究”, 提前做好防灾御灾基础性工作。

参考文献

[1]王琳, 赵群英, 吴廷亮.林业有害生物预警问题初探[J].绿色科技, 2010 (5) :58-59.

[2]彭及设.陆河县林业有害生物发生防治现状与防控对策[J].广东林业科技, 2010 (3) :95-98.

[3]张海波, 李永红, 李敏.完善盐池县林业有害生物监测预警体系之浅见[J].宁夏农林科技, 2010 (5) :66-67.