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湖北省地震观测与地震预警仪器测试基地项目选址必要性

2021-11-28刘炜健

河南科技 2021年16期
关键词:岩溶重力湖北省

刘炜健

摘 要:湖北省地震观测与地震预警仪器测试基地项目用地位于生态底线区,需要对该项目进行项目生态准入论证,论证过程中遇到项目选址必要性的问题。由此,本文对项目选址必要性展开研究。

关键词:地震观测;项目选址;必要性

中图分类号:P56;P642文献标识码:A文章编号:1003-5168(2021)16-0144-03

Abstract: The project land of Hubei earthquake observation and earthquake early warning instrument test base is located in the ecological bottom line area. It is necessary to demonstrate the ecological access of the project, and the necessity of project site selection is encountered in the demonstration process. Therefore, this paper studied the necessity of project location.

Keywords: seismic observation;project site selection;necessity

1 项目建设背景

湖北省地处华北断块和华南断块交汇部位,地质构造、断层活动与新构造运动复杂,具备发生中强破坏性地震的地质构造条件和背景。有历史记载以来,湖北省曾遭受4.7级以上破坏性地震33次,其中6级以上强震3次,分别是竹山6?级、咸丰大陆坝6?级、麻城6.0级地震[1-3]。

湖北省地震观测与地震预警仪器测试基地的建设将进一步提高地震台网观测仪器稳定性、可靠性、一致性,保障地震观测数据的质量。防震减灾工作是我国实施可持续发展战略的重要组成部分,是维护社会稳定、保障人民安居乐业的重要体现。项目建设对于改善地震科研工作者的实验环境、提高观测数据的准确性、建立社会化服务机制具有重要意义。因此,本项目建设十分必要。

2 项目概况

2.1 建设场址

本项目建设地点位于湖北省武汉市洪山区九峰街道森林大道枫林路武汉地震监测中心站(国家野外科学观测研究站)院内。

2.2 建设规模

本项目总用地面积为8 950 m2,总建筑面积为5 270 m2,其中地面重力与地壳形变实验室建筑面积为2 830 m2,地下地震儀器综合比测实验室建筑面积为2 440 m2。

2.3 地形地貌条件

武汉市地貌属鄂东南丘陵经江汉平原东缘向大别山南麓低山丘陵过渡地区,中间低平,南北丘陵、岗垄环抱,北部低山林立。全市低山、丘陵、垄岗平原与平坦平原的面积分别占土地总面积的5.8%、12.3%、42.6%和39.3%,海拔高度在19.2~873.7 m,大部分在50 m以下。

项目所在地九峰街道森林大道地貌单元属于剥蚀堆积垄岗,场区范围内为空旷场地,场区地势平缓,局部略有起伏,各孔口标高为58.18~63.55 m。

2.4 地质条件

受控于燕山期构造运动,表现为一系列走向近东西至北西西的线型褶皱。剥蚀堆积垄岗,场区空旷,地势较平缓,局部略起伏,孔口标高在58.01~63.55 m[4]。岩土层结构及分布见图1,岩土工程地层分层如表1所示。

从图1、表1可得以下结论。第一,场地为基本稳定场地。第二,地层结构为:①种植土层(Q4ml)、②粉质黏土(Q2al+pl)、③含碎石红黏土(Qel+dl)、④灰岩(Pm、Pq)(下伏基岩)。第三,地下水类型为上层滞水和岩溶裂隙水;上层滞水受季节性变化,无统一水面;溶裂隙水主要为覆盖型、富水性较贫。第四,地下水对混凝土结构和钢筋均具微腐蚀性。第五,粉质黏土、含碎石红黏土、灰岩均可作为天然地基持力层;地下空间应进行抗浮设计。第六,本场地不良地质作用为岩溶。第七,若项目进入下一阶段工作,建议做岩溶、岩溶地下水专项勘察。

2.5 水文条件

武汉地区原属云梦泽东南角沼泽地带,由于地壳沧桑变迁,水流夹带大量泥沙落淤,江湖分离,水流归槽,形成了河流的雏形。通过水流与河床的相互作用,汊道合并,洲滩与河岸反复分合,逐渐形成今日的双汊形态。市区内河网湖泊水系发达,其中水域总面积约191 km2,约占主城区总面积的14%,主要发育有长江、汉江两个水系且在市区内交汇。

拟建场地钻探揭露深度范围内地下水类型有上层滞水、岩溶裂隙水两种。

上层滞水:主要赋存在①层种填土中,无统一自由水面,其动态变化主要受大气降水垂直渗入补给和局部地表水侧向渗入补给。2019年5月勘察期间,测得上层滞水水位埋深在地表下0.30~0.60 m,相当于标高57.88~62.95 m,水位变化约1 m。2019年11月勘察期间未见上层滞水。

岩溶裂隙水:主要赋存在第④层岩溶裂隙、溶洞中,水量受岩溶裂隙、溶洞发育程度控制明显。由于勘察场地风化岩层埋藏相对较浅,其富水性受岩溶裂隙、溶洞发育控制,为网状岩溶裂隙水,总体富水量较小,对工程影响较小。2019年11月勘察期间,测得稳定地下水位埋深在地表下10.2~14.8 m。

2.6 气象条件

武汉市属亚热带大陆性季风气候,具有四季分明、气候温和、雨量充沛的气候特征。冬夏温差大,历年7月份气温最高,平均气温为28.8~31.4 ℃,极端最高气温为41.3 ℃(1934年8月10日);历年最低气温在1月,平均为2.6~4.6 ℃,极端最低气温为-18.1 ℃(1977年11月30日)。每年7、8、9月为高温期,12月至翌年2月为低温期,并有霜冻和降雪发生。多年平均降雨量为1 204.5 mm,最大年降雨量为2 107.1 mm,最大月降雨量为820.1 mm(1987年6月),最大日降雨量为317.4 mm(1959年6月9日),最小年降雨量为575.9 mm,降雨一般集中在6—8月,约占全年降雨量的40%。年平均蒸发量为1 447.9 mm。多年平均雾日数32.9 d。年平均绝对湿度为16.4 hPa,年平均相对湿度为75.7%。

武汉地区4—7月以东南季风为主,其余时间以北风或东北风为主,最大风力八级,最大风速27.9 m/s(1956年3月17日)。基本风压按30年一遇、10秒平均最大风速(m/s)为标准,武汉地区为2.5 MPa。

3 项目现状

湖北省地震观测与地震预警仪器测试基地项目目前处于前期工作阶段,已完成项目立项批复工作(中国地震局和省发改委),现进行项目选址意见书办理阶段,进行生态准入论证。目前,论证报告已通过武汉市自然资源和规划局的专题会,需要补充项目选址必要性的材料。

4 项目选址必要性

4.1 国家野外科学观测研究站的重要组成部分

国家野外科学观测研究站建立和维护的重力基准是中国地震重力监测网的起算基准和重力观测仪器标定检测基准。整个重力基准体系以野外观测研究站为核心,包括九峰绝对重力基准、潮汐基准,庐山和木兰山短基线场和漠河-北京-武汉-广州-三亚长基线场等。九峰绝对重力基准点通过对基准点的定期复测和组织全国绝对重力比测,实现全国流动重力测量基准的统一。九峰重力固体潮汐基准通过超导重力仪连续观测,实现潮汐背景参数的获取,并开展重力台网仪器入网前的标定检测。长/短基线场用于对流动重力仪的格值标定、一致性检测等性能测试,且该重力基准点长期对军方项目研究提供重要的资料。

本项目的重力观测室建设离不开九峰绝对重力基准点,本项目的建设是在站点原有基础设施设备、观测手段、观测数据等基础上进行进一步完善和优化,从另一种程度上来说,该项目是该站点的重要组成部分[5]。

4.2 促进“一带一路”地震监测台网项目建设的发展

本项目将与“一带一路”地震监测台网项目联合建设“一带一路”地震监测台网项目地震数据处理与共享平台,建设位置位于项目地下地震仪器综合比测实验室内。

4.3 武漢地震监测中心站发展的需求

现有山洞条件已无法满足武汉地震监测中心站(国家野外科学观测研究站)未来的发展需求,并且目前租用的华农观测洞室无所有权,导致依托湖北省地震局建设的“武汉形变仪器检测平台及基地”等国家建设项目无法顺利实施。时至今日,湖北省地震局仍没有上述地震观测仪器固定的质量检测和测试场所,急需建设该项目来完善站点观测手段的不足,提升监测能力和水平。

4.4 军事用途

湖北省地震观测与地震预警仪器测试基地项目选址在武汉引力与固体潮国家野外科学观测研究站内。主要原因是武汉引力与固体潮国家野外科学观测研究站是国家重力基准中心站之一,是中国地震局地震重力监测起算点。武汉引力与固体潮国家野外科学观测研究站重力场是地球的固有物理场,地球外部一切物体的运动均受其制约。重力场具有不可毁坏性,应用于战略武器发射、航空/航天器导航等军事领域,是确保战时武器有效性的重要资源。野外站重力测量与仪器检测能力长期为战略支援部队提供有关服务。2016年以来,先后承担1606、“一带一路”等军民融合工程。拟建的湖北省地震观测与地震预警仪器测试基地将为地震监测、国防建设等提供仪器装备检验测试的场地,考虑到重力数据获取的手段较为特殊,且相关的重力数据涉及军事战略等方面需求,需要建设在武汉引力与固体潮国家野外科学观测研究站内。

5 结语

湖北省地震观测与地震预警仪器测试基地项目选址在武汉地震监测中心站(国家野外科学观测研究站)院内是最好的选择,主要是因为该项目的重力观测室建设离不开武汉地震监测中心站(国家野外科学观测研究站)的重力基准;该项目是该站点的重要组成部分,从选址角度来看,该项目能够满足武汉地震监测中心站的发展需求,弥补站点观测手段的不足,提升监测能力和水平;能够促进“一带一路”地震监测台网项目建设的发展;属于建设的军事特殊用途设施。

参考文献:

[1]武汉市人民政府.武汉市山体保护办法[J].武汉市人民政府公报,2014(16):8-11.

[2]武汉市人民政府.武汉市基本生态控制线管理条例[N].长江日报,2016-08-25(6).

[3]湖北省地震局.湖北省地震监测志[M].北京:地震出版社,2005.

[4]杨育文,敖晨霞,熊增强.武汉地质条件与城市地质问题概述[J].城市勘测,2015(6):147-153.

[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.科研建筑设计标准:JGJ 91—2019[S].北京:中国建筑工业出版社,2020.

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