水工建築物抗震監測

水工建築物抗震監測是指在重要水利工程場址設定各類地震觀測儀器，記錄該地區的地面運動以及水工建築物的地震反應。通過對這些記錄的分析，檢驗水工建築物的抗震安全程度。

基本介紹

• 中文名：水工建築物抗震監測
• 用途：檢驗水工建築物的抗震安全程度
• 類別：安全監測
• 檢測範圍：地震反應

基本定義

在重要水利工程場址設定各類地震觀測儀器，記錄該地區的地面運動以及水工建築物的地震反應。通過對這些記錄的分析，檢驗水工建築物的抗震安全程度。
重大水利工程若因強烈地震破壞，後果將十分嚴重（見水庫地震）。如河北省陡河水庫在1976年唐山地震時即遭到嚴重破壞。因此，進行抗震監測十分必要。其內容主要包括庫區地震活動性和地震對建築物的作用這兩部分的監測。

分類

庫區地震活動性觀測 　通過設定在庫區基岩露頭上的連續運行的高靈敏度地震儀器，記錄地面運動，從中確定震級和震源位置，以及壩址庫區的地震活動性，並分析其規律，特別是其與水庫蓄水的相關關係，從而提供各項地震參數，作為檢驗水工建築物場地附近斷層活動情況，預報因水庫蓄水可能引起地震的依據之一。為監測水庫地震，至少應在大壩截流蓄水前1～2年，在庫區設定1～3個台站，以取得庫區蓄水前微震活動背景的定量資料。蓄水後，如有水庫地震跡象,再加密台網,一般都環繞壩址布置。此外，地震監測還包括：必要時用精密水準、三角測量等方法測變形或用傾斜儀等測地面傾斜，以及地下水位、重力和磁場等觀測。
地震對水工建築物作用的監測 　通常稱強震監測。主要通過設定在水工建築物各部位及附近地基的、在發生地震時能自動觸發的儀器，測定該部位或地基的最大加速度值或記錄整個加速度隨時間變化的過程曲線。從中可得出地面運動的最大加速度、作用持續時間和振動所包含的頻率成分等三項基本要素，及建築物在其作用下的整個反應過程。通過對比實測和設計的地面運動和相應的結構反應，可制定工程抗震安全性並檢驗已有抗震理論及其假定，深化對地震破壞作用和結構破壞機理的認識。強震監測內容還包括壩面因庫水振動引起的動水壓力和壩體內的動應力和孔隙水壓力等。
此外，在有臨震預報或遭受有感地震後，有關人員需立即加強對工程各部位作巨觀檢查和增加對靜態常規觀測項目的測次，並作詳細記錄，同時向主管部門報告。有震害時，要及時採取相應的緊急措施。

現狀和展望

中國在20世紀50年代末和60年代中分別開始對水利工程進行地震活動監測和強震監測。在有短期或臨震預報及已發生主震的情況下，並在現場設定臨時性台站，以監測預報的大震或主震後的強餘震。中國80年代常用的地震儀，主要記錄振動周期為0.1～0.8秒間的近震,具有放大1萬～10萬倍的高靈敏度。強震儀包括拾振、放大、記錄和自動觸發起動控制等部分。在水工強震監測中主要套用光記錄動圈式強震儀。日本、美國、加拿大、義大利等國都對主要的水利工程進行地震監測。80年代各國地震觀測儀的動向是採用數位化無線傳輸和計算機處理。強震儀的發展動向是採用自振頻率和靈敏度都高的力平衡式加速度儀，以及在數學編碼時鐘、自動增益、預存數字、改進觸發等方面的技術改進。發展方向是研製全固態存儲的用微處理器作為控制主體的數字式強震加速度儀。中國正積極解決新型光記錄式、模擬和數字磁帶式強震儀的改進和定型工作。

參考書目

《地震工程概論》編寫組編著:《地震工程概論》,第2版，科學出版社，北京，1985。