以地下清楚为目标 实现精准防震减灾——河南省地震构造探查项目不断推进
来源:河南省防震减灾公共服务中心(宣教中心) 赵璇 时间:2022-06-28 15:35:35 访问量:0

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地震的发生与地震构造活动密切相关,特别是破坏性地震,往往是断裂活动的结果。开展地震构造探查是有效摸清地震灾害风险底数,规避重大地震灾害风险,科学制定地震灾害风险隐患治理的重要举措,是贯彻落实习近平总书记以人民为中心的发展思想以及防灾减灾救灾新理念的具体行动。通过实施地震构造探查项目,不断提升河南省综合抗震防灾能力,为“平安河南”建设和经济社会高质量发展提供地震安全保障。

一、地震构造探查的背景

河南省地震构造环境十分复杂。境内分布有太行山前断裂带、聊兰断裂带、华北断块南缘断裂带、秦岭北麓断裂带等一系列活动构造,历史上曾发生5级以上地震30次,6级以上地震5次,6.5级地震2次;邻省多次发生历史强震,造成的损失大于本省。

河南境内隐伏断裂不清。河南地处黄河中下游,中、东部为黄淮海冲积平原,覆盖层较厚,主要发育隐伏断裂。地下有无断裂、有多少地震构造带、有没有地震危险性……这不仅事关人民群众的生命财产安全,同时也直接关系到我省经济社会发展的可持续性。

河南境内地震的特点。河南境内的地震多属于构造地震,强度和频度在全国属于中等,但具有小震多、震源浅、烈度高、破坏性大的特点,例如,2010年10月24日,太康县发生4.7级地震,造成了12人受伤,其中1人重伤,直接经济损失1445.85万元。

地震高烈度区面积大。根据《中国地震烈度区划图(河南部分)》,我省国土面积均位于地震烈度6度及以上抗震设防区,20%的面积位于地震烈度七度区,3%的面积位于八度区;全省18个省辖市中,位于七度区的有8个,位于8度区的有3个;抗震设防区(六度以上地区)人口近8000万,占全省人口的84%。

地震重点防御区涉及范围广。国务院确定的全国重点防御区中,河南省有两个,即豫鲁冀交界区和山西地震带中南部地区,涉及我省豫西、豫北地区,其中豫北地震重点防御地区总面积约2万平方千米,约占河南省总面积的12%。

河南作为一个人口大省、经济大省和新兴工业大省,单位国土面积承载的经济总量越来越大,相应地震成灾风险也随之增长。为摸清河南省地震灾害风险底数,2016年8月3日,河南省政府印发《河南省“十三五”防震减灾规划》,确定开展河南省地震构造探查工程项目。项目任务包括对40条主要断裂开展定位与活动性探测,开展全省深部地球物理环境探查,综合断裂活动性和深部特征,分析深浅构造关系,综合评价地震危险性。通过项目实施,为新建扩建城市重要建筑设施、生命线工程和重大(重要)工程选址及抗震设防提供参考依据,全面加强全省地震危险性的科学认识,探寻地震孕育和发生规律,提高防震减灾的科学水平。2018年,河南省地震构造探查工程项目成功立项,成为我国第一个开展省级区域探测的省份。

二、地震构造探查项目的组织实施

该项目面广线长,技术含量高,工作难度大,时间要求紧,河南省地震局高度重视,多措并举,保证了项目稳步推进。

(一)领导重视,健全组织机构。成立了以局党组书记、局长为组长的地震构造探查项目领导小组,同时成立了项目管理组、项目实施团队、项目监督组、项目技术顾问组等组织机构,建立了项目领导小组统一领导、分工负责的管理体制。局党组多次召开会议听取项目进展情况汇报,研究解决项目实施过程中的困难和问题,局领导多次莅临施工现场调研指导工作。

(二)实地调研,编制实施方案。项目批准立项后,组织相关技术人员,开展实地调研,广泛收集资料,确定工作范围及目标,在此基础上,形成了《河南省地震构造探查工程实施方案》,并根据中国地震局专家组论证建议,对方案再次修改调整,使方案更优化、科学合理。

(三)依照法定程序,确定施工单位。严格按照法定招投标程序,确定了中国地震局地球物理勘探中心、中国地震局第二监测中心、河南省航空物探遥感中心和河南省地质矿产勘查开发局第五地质勘查院分别承担了项目不同阶段的任务。各施工单位工作经验丰富,技术力量雄厚,为项目实施提供了技术保障。

(四)规范管理,确保项目质量。为加强项目规范管理,2018年11月制定了《河南省地震构造探查项目管理办法》,对管理体制及职责、项目实施、项目验收、监督检查等事项予以明确,为保证项目质量,提供了制度保障。

(五)严格技术规程,搞好评审验收。评审验收是项目成果质量的最后关口,为把好质量关,对每个子项目的验收,均聘请该学科国内资深专家组成评审委员会,在充分审阅成果报告的基础上,听取项目承担单位汇报,经质询、讨论形成评审意见,为“地下清楚、地上结实”提供了可靠的科学依据。

三、项目实施取得的成果及应用

(一)完成的工作量。截至目前,实施团队顺利实现2018-2021年预期目标,完成了全省27条主要断裂空间定位和活动性鉴定的全覆盖探查,分析处理石油、煤田人工地震资料7万余公里,新实施浅层地震近600余公里、钻孔联合剖面探测1.4万米,系统建立了河南省第四纪地层标准序列,野外地质调查翻越秦岭,跨越嵩山、走遍太行山,累计超过5000公里。新发现新乡-商丘断裂、中牟-开封断裂、杨庄断裂等3条活动断裂,全面提升了区域性断裂的探测控制精准度;开展河南省深部地球物理环境研究,实施贯穿河南省南北向深地震宽角反射/折射探测剖面550公里,完成重点地震构造区深地震反射探测剖面130公里,大地电磁测深70公里、开展全省重磁反演深部结构,利用地震台站数据进行地震层析成像研究,通过“重、磁、电、震”综合技术攻关,逐步探清河南省深浅部主要地震构造特征及壳内三维速度结构,初步实现了“透明河南”。

(二)主要成果。项目实施团队通过系统的深浅部地震构造环境探测,建立了河南省网格化、高分辨、立体化的探测成果数据体,建成全省基础调查数据“一库,两平台”。融合处理了河南省已开展的郑州、开封、南阳、濮阳、驻马店等12个城市活动断层探测与省地震构造探查工程“碎片化”的成果数据,完成全省32幅基础地质底图的标准化拼接处理,建立符合国家标准的河南省地震构造探查数据库,建成主要区域断层三维地质模型,编制了河南省1:25万地震构造图,填补省级大比例尺地震构造图的空白,实现全省活动断层探测成果“一张图”。建设“河南省地震构造信息查询服务平台”和“城市活动断层成果数据管理平台”,形成探测成果便捷化、智能化的多功能查询能力。根据已有探测成果,建立河南省地震局地震科普基地,参与编写防震减灾科普系列图书,创作河南省地震构造探查工程科普宣传片,提升了社会公众对活断层探测的认知度。

(三)成果应用。按照“边调查、边应用”的思路,河南省地震构造探查项目成果在城乡总体规划和重大工程建设中发挥了重要作用。为省内国际陆港铁路、沿黄高速、黄河河道治理、高压输电工程、黄河文化展馆等重大项目建设提供了选址依据;为新郑机场、潢川机场、省内地铁、燃气管道、大中型水库建设等重要工程地震安全性评价提供了精准基础数据;为黄河流域生态保护和高质量发展、郑州市国家级中心城市建设等重大国家战略工程进行地震危险性评估等20余项重大工程提供服务。

四、地震构造探查项目实施的启示

(一)技术支撑。河南省地震构造探查工程实施团队是一个平均年龄不到35岁的集体,人才全面,技术力量雄厚。近年来,该团队承担了中央公益性科研院所基本科研业务局所合作项目、中国地震局地震科技星火计划项目、开封/许昌活动断层探测与地震危险性评价项目等近10项重点项目,并获批2个河南省地震局创新团队。实施团队在发震构造模型建立与分析、隐伏断裂综合探测等领域达到了国内先进水平,并利用三维地震资料,首次发现了南华北地区第四纪走滑断裂运动模式的证据,提出了我国东部平原区隐伏断裂科学探测的新思路。实施团队累计在核心期刊上发表论文近30篇,其中SCI、EI检索5篇,出版《河南省地震构造特征》专著1部,申报“河南省地震构造信息查询系统”软件注册权1项。雄厚的技术力量为地震构造探查项目的实施提供了可靠的技术支撑。

(二)创新思路。河南省地震构造探查项目对全省范围内27条重要断裂开展探测,同时对11个省直管县(市)进行活断层探测。项目实施涉及面广、难度大,为了确保项目能够顺利进行,实施团队结合已经掌握的我省重大工程地震安全性评价和地震小区划项目等基础资料,以及已经完成的城市活断层探测工作和确定的部分断裂精准位置与活跃年代,提出“以点带面,点面结合”的工作思路。“点”为城市活断层探测,“面”为区域重要断裂,即以城市活动断层探测为点上支撑,开展城市间区域性断裂活动探测与地震危险性评价,依据地震危险程度,分期、分区逐步开展,实施全省地震构造探查,实现河南省“地壳透明”计划。工作思路的创新,有效促进了项目进度。

(三)特殊时期特别作为。2020年正值新冠肺炎疫情爆发时期,为将疫情影响降至最低,实施团队联合多家施工单位开展百日无休“大会战”。为统一思想、凝聚共识,强化责任担当,成立了临时党支部,充分发挥基层党组织的战斗堡垒作用,开展多种形式的思想政治学习教育,全力以赴推进项目实施。疫情期间最长的一次24小时不间断钻探施工持续近半个月,团队成员白天头顶烈日,深夜仰望星空,始终坚守在各自工作岗位,大家在泥浆喷涌的环境中连续开展现场工作,挖路面、打钻孔、取岩样……在加快进度的同时,实施团队发扬乐观向上和迎难而上的职业精神,坚持在一线发现问题、解决问题,从施工程序、施工方法等多方入手,最终按期高标准、高质量完成了既定任务。

(四)坚守团队理念。“团结协作、甘于奉献,执着坚守、服务为民”,是实施团队一开始就叫响的团队理念。由于项目时间紧、任务重、标准高,团队成员基本都是“一人多岗,一岗多责”。野外施工从来没有节假日,因为越是节假日或晚上休息的时间,就越是项目优化调整的关键阶段,每一个部署都决定了第二天投入数十万的经费能否达到预期要求,有时现场讨论会开到深夜,有时现场动态跟踪会到天亮,团队成员从来没有喊苦叫累,按照近乎“苛刻”的技术要求完成每一项任务,实现了全省浅层地震和钻孔探测100%的成功率,没有探测“丢过”1条目标断裂。很多成员由于长期在野外工作,不能照顾家里的老人和孩子,家人病了也只能匆匆看上一眼,安排一下紧急赶往现场处理技术问题;有的长期忍受病痛,坚持完成野外工作再做手术,却造成了后遗症;有的母亲刚刚做完眼部手术,还处于失明期,就含泪背着地质包踏上行程……几年来,实施团队每位成员从不计较个人得失,坚持科学严谨地开展每一项工作,充分体现了青年科技人员应有的责任担当,全力以赴为防震减灾事业作贡献。

(责任校对:赵璇)