水工建筑物抗震监测

在重要水利工程场址设置各类地震观测仪器

水工建筑物抗震监测是指在重要水利工程场址设置各类地震观测仪器，记录该地区的地面运动以及水工建筑物的地震反应。通过对这些记录的分析，检验水工建筑物的抗震安全程度。

基本定义

在重要水利工程场址设置各类地震观测仪器，记录该地区的地面运动以及水工建筑物的地震反应。通过对这些记录的分析，检验水工建筑物的抗震安全程度。

重大水利工程若因强烈地震破坏，后果将十分严重（见水库地震）。如河北省陡河水库在1976年唐山地震时即遭到严重破坏。因此，进行抗震监测十分必要。其内容主要包括库区地震活动性和地震对建筑物的作用这两部分的监测。

分类

库区地震活动性观测　通过设置在库区基岩露头上的连续运行的高灵敏度地震仪器，记录地面运动，从中确定震级和震源位置，以及坝址库区的地震活动性，并分析其规律，特别是其与水库蓄水的相关关系，从而提供各项地震参数，作为检验水工建筑物场地附近断层活动情况，预报因水库蓄水可能引起地震的依据之一。为监测水库地震，至少应在大坝截流蓄水前1～2年，在库区设置1～3个台站，以取得库区蓄水前微震活动背景的定量资料。蓄水后，如有水库地震迹象,再加密台网,一般都环绕坝址布置。此外，地震监测还包括：必要时用精密水准、三角测量等方法测变形或用倾斜仪等测地面倾斜，以及地下水位、重力和磁场等观测。

地震对水工建筑物作用的监测　通常称强震监测。主要通过设置在水工建筑物各部位及附近地基的、在发生地震时能自动触发的仪器，测定该部位或地基的最大加速度值或记录整个加速度随时间变化的过程曲线。从中可得出地面运动的最大加速度、作用持续时间和振动所包含的频率成分等三项基本要素，及建筑物在其作用下的整个反应过程。通过对比实测和设计的地面运动和相应的结构反应，可制定工程抗震安全性并检验已有抗震理论及其假定，深化对地震破坏作用和结构破坏机理的认识。强震监测内容还包括坝面因库水振动引起的动水压力和坝体内的动应力和孔隙水压力等。

此外，在有临震预报或遭受有感地震后，有关人员需立即加强对工程各部位作宏观检查和增加对静态常规观测项目的测次，并作详细记录，同时向主管部门报告。有震害时，要及时采取相应的紧急措施。

现状和展望

中国在20世纪50年代末和60年代中分别开始对水利工程进行地震活动监测和强震监测。在有短期或临震预报及已发生主震的情况下，并在现场设置临时性台站，以监测预报的大震或主震后的强余震。中国80年代常用的地震仪，主要记录振动周期为0.1～0.8秒间的近震,具有放大1万～10万倍的高灵敏度。强震仪包括拾振、放大、记录和自动触发起动控制等部分。在水工强震监测中主要应用光记录动圈式强震仪。日本、美国、加拿大、意大利等国都对主要的水利工程进行地震监测。80年代各国地震观测仪的动向是采用数字化无线传输和计算机处理。强震仪的发展动向是采用自振频率和灵敏度都高的力平衡式加速度仪，以及在数学编码时钟、自动增益、预存数字、改进触发等方面的技术改进。发展方向是研制全固态存储的用微处理器作为控制主体的数字式强震加速度仪。中国正积极解决新型光记录式、模拟和数字磁带式强震仪的改进和定型工作。

参考书目

《地震工程概论》编写组编著:《地震工程概论》,第2版，科学出版社，北京，1985。

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