“中国的地学家一定要把这个事情干成”
2008年举行的两院院士大会上,时任中国地震学会副理事长陈顒院士表示,要加强地震预警研究。“大家知道,地震波跑的速度是一秒钟六公里到七公里,假如我这个地方发生地震了,你那里离我六十公里,地震波传到你那里,就有10秒钟。”陈顒院士说,假如地震发生之后,最近的地震台站接收到地震信号,用无线电波发出去,马上通过电视媒体、手机短信发布消息,就可以争取到时间。“不管有多么困难,在未来几年里,中国的地学家一定要把这个事情干成。”
经过前期咨询论证和可行性分析,2018年7月,国家地震烈度速报与预警工程项目正式启动。
为预警台站“落户”
台站勘选是项目可行性研究的基础和前提,不仅要考虑整体台网布局与观测需要,同时要兼顾通信、供电、交通及长期观测要求。如何能为每一个预警台站选择一个合适的“落户”地点,成为摆在预警项目面前的一道难题。
动员全国31个省地震局600余名技术人员,用时30余天,累计行程约400万公里,完成了15000余个预警台站的野外勘选工作。平均海拔6839米的唐古拉山,纵贯天山脊梁的乌苏独库公路,人居环境恶劣山岭沟壑的滇东北乌蒙山区......留下了勘选队员的脚印,他们和山川为伴,与河流同行。
“一边是嶙峋绝壁,一边是百米断崖,每隔几百米出现的注意落石警示标志,让坐在车里的我们不敢打盹,神经紧绷。”2016年4月8日,云南地震局勘选队员从昆明出发,前往大姚镇铁锁乡勘选三个宏观备选点,但由于交通不便、基岩破碎、噪音干扰,三个备选点都被迫放弃。第二天,队员们终于找到一处适合的备选点,他们蹲在基岩旁,将数据采集器和笔记本电脑接入地震计,接上GPS(全球定位系统)定位缆线,开始测试数据,不一会,鲜红的地震波形出现在电脑屏幕上,从屏幕左边跳动到屏幕右边,这是大地的“心跳”。
为预警仪器“烤机”
自项目启动到2019年底,建设者们集中精力开展台站建设。截至2020年7月底,台站征租地工作已经基本完成,全国有土建任务的基准站、基本站开工率超过90%,完工率达到将近80%,土建工程的加快实施,为预警工程的后续建设奠定了良好基础,也是整个工程发挥成效的基础。
“房子”有了,“家具”也要跟上,设备安装与运行十分重要。预警项目涉及仪器种类繁多,包括地震计、数据采集器、加速度计、智能供电系统等主要器材,同时还包括各种线缆、仪器柜、配电箱等辅助器材,任何一环出现问题都有可能导致整个系统的迟滞,甚至失效。
仪器的遴选阶段,项目台站建设组在与仪器供货商的沟通中发现,各个仪器的物理接口、数据接口及通讯协议并不统一,这给项目的开展及推广带来了巨大的阻碍,也增加了数据系统开发的难度,延长了数据分析的时间,是“争分夺秒”预警任务中的一个重大难题。针对这种情况,台站建设组与仪器专家多次沟通协调,统一规定各类仪器的物理接口、数据格式及通讯协议,保证数据在各个仪器系统间的顺畅流转,向实现“秒级”的地震预警迈出重要一步。
遴选过程中,为保证仪器在极端环境下能够正常运转,项目台站建设组技术人员多次赴海南、黑龙江、西藏等高热、高湿、高寒极端环境地区进行仪器测试。先后3次赶赴福建,利用人工气枪震源发生器对各个厂家的烈度计进行了现场测试,获得了仪器的第一手数据,同时也对仪器的稳定性及可操作性有了全面的掌握。针对数采等仪器,与中国铁路总公司合作,在铁塔基站上进行了数据采集等仪器的实际工况测试。
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