SL/T 486-2025 水利水电工程地震监测技术规范

　　中华人民共和国水利行业标准

SL/T486—2025替代 SL 486—2011 SL 516—2013

水利水电工程地震监测技术规范

Technical specification forseismicmonitoring ofwaterresourcesandhydropowerprojects

2025- 12- 22发布 2026- 03- 22实施

中华人民共和国水利部 发布

中华人民共和国水利部

关于批准发布 《水利建设项目经济评价规范》

等 11项水利行业标准的公告

2025年第 35号

中华人民共和国水利部批准发布 《水利建设项目经济评价规范》 (SL/T 72—2025) 等 11项水利行业标准 , 现予以公告 。

水利部

2025年 12月 22 日

前 言

根据水 利 技 术 标 准 制 修 订 计 划 安 排 , 按 照 SL/T 1—2024 《水利技术标准编写规程》 的要求 , 对 SL 486—2011《水工建筑物强震动安全监测技术规范》 和 SL 516—2013《水 库 诱 发 地 震监测技术规范》 进行合并修订 , 并更名为 《水利水电工程地震监测技术规范》。

本标准共 9章和 7个附录 , 主要技术内容有 :

— 监测台阵与台网布置 ;

— 监测系统组成与技术要求 ;

— 监测系统设备的安装 、调试与验收 ;

— 监测系统的运行与维护 ;

— 监测数据处理分析与速报 ;

— 震害与震情调查 。

本次修订的主要内容有 :

— 增加了基本规定 ;

— 修改了水库地震监测退出条件 ;

— 增加了水库地震监测速报的相关规定 ;

— 增加了河谷自由场测点布置 、对水库大坝安全有影响的高边坡 、滑坡体和堆积体测点布置的相关规定 ;

— 修改了加速度传感器 、记录器 、地震计及数据采集器的部分技术指标 ;

— 增加了强震动监测系统的特别巡回检测内容 ;

— 将震害检查修改为震害与震情调查 , 增加了水库地震震情调查的内容 。

请注意本标准的某些内容可能涉及专利 。本标准的发布机构不承担识别专利的责任 。

本标准所替代标准的历次版本为 :

—SL 486—2011

—SL 516—2013

本标准批准部门 : 中华人民共和国水利部

本标准主持机构 : 水利部水利水电规划设计总院

本标准解释单位 : 水利部水利水电规划设计总院

本标准主编单位 : 中国水利水电科学研究院

本标准出版 、发行单位 : 中国水利水电出版社

本标准主要起草人 : 张艳红 胡 晓 常廷改 许亮华高建勇 曾新翔 杨 磊 杨 陈王 静 于爱华 曾 迪 邢国良张立红 吕 玮 刘国庆

本标准审查会议技术负责人 : 刘志明

本标准体例格式审查人 : 牟广丞

本标准在执行过程中 , 请各单位注意总结经验 , 积累资料 ,随时将有关意见和建议反馈给水利部国际合作与科技司 (通信地址 : 北京市西城区白广路二 条 2 号 ; 邮政编码 : 100053; 电话 : 010 63204533 ; 电 子 邮 箱: bzh@ mwr.gov. cn; 网 址: ht- tp: //gjkj.mwr.gov.cn/jsjd1/bzcx/)。

1 总 则

1.0.1 为规范水利水电工程地震监测技术工作 , 科学监测与分析水库地震的发展趋势 , 加强水工建筑物地震响应信息积累 , 有效开展震后安全评估 , 制定本标准 。

1.0.2 本标准 适 用 于 水 利 水 电 工 程 的 强 震 动 监 测 和 水 库 地 震监测 。

1.0.3 本标准主要引用下列标准 :

GB/T 19531.1 地 震 台 站 观 测 环 境 技 术 要 求 第 1 部 分 :测震

GB 21075 水库诱发地震危险性评价

1.0.4 水利水电工程地震监测除应符合本标准规定外 , 还应符合国家现行有关标准的规定 。

2 术 语

下列术语及其定义适用于本标准 。

2.0.1 水库影响区 reservoir influenced area水库区及其外延 10 km 的范围 。

[来源 : GB 21075—2007, 3.4]

2.0.2 强震动监测 strong motion monitoring

用专门仪器记录强震发生时工程结构和场地的地震响应 , 为评估水工建筑物安全性而进行的监测 。

2.0.3 水库地震监测 reservoir earthquake monitoring 对水库影响区内天然地震和水库诱发地震进行的监测 。

2.0.4 水库地震重点监测区 key monitoring area for reservoir earthquake

水库诱发地震 危 险 性 评 价 给 出 的 地 震 发 生 可 能 性 较 大 的 库段 、库首区及活动断裂分布区域 。

2.0.5 测点 monitoring point

在工程结构和场地上布设的强震动监测点位 。 2.0.6 台阵 monitoring array

根据特定的目的 , 按专门设计布设的多个测点构成的局域监测网 。

2.0.7 强震动监测中心 monitoring center for strong motion

安装 强 震 动 监 测 管 理 计 算 机 、 软 件 和 相 关 外 围 设 备 的场所 。

2.0.8 台站 monitoring station

用于监测水库地震并配置地震监测仪器及设施的站点 。

2.0.9 台网管理中心 managing center of monitoring network

由专人负责管理 , 安装水库地震监测管理计算机 、软件和相关外围设备的场所 。

2.0.10 台网 monitoring network

由若干个水库地震监测台站 、数据传输与中继站和台网管理

中心组成的地震监测网络/体系 。

3 基 本 规 定

3.0.1 水利水电工程地震监测可分为水工建筑物强震动监测与水库地震监测 , 应满足下列要求 :

1 可行性研究阶段应进行现场勘选工作 , 提出监测系统的总体布置 、监测仪器及设备的数量 、监测系统的工程投资估算 。

2 初步设计阶段应提出监测系统设计文件 , 包括监测系统布置图 、仪器设备清单及工程投资概算等 。

3 施工阶段应提出施工详图 , 做好仪器设备的标定 、安装 、调试和保护 , 绘制竣工图 , 编写建台报告和试运行报告 , 并进行验收 。

4 运行管理阶段应对监测系统进行管理与维护 , 保障监测设备正常运行 , 并对监测记录及时进行处理分析及报送 。

3.0.2 水工建筑物强震动监测应满足下列要求 :

1 下列情况应设置强震动监测台阵 :

1) 设计烈度 为 7 度 及 以 上 的 1 级 大 坝 、8 度 及 以 上 的 2级大坝 , 应设置结构反应台阵 ;

2) 设计烈度为 8 度及以上的 1 级进水塔 、渡槽 、垂直升船机等主要水工建筑物 , 应设置结构反应台阵 ;

3) 设计烈度为 8 度及以上的 1 级大坝 , 应设置场地效应台阵并在蓄水前投入运行 。

2 强震动监测应以记录地震动加速度时程为主 。对于 1 级高土石坝 , 可增加动位移和孔隙水压力的监测 ; 对于 1 级高混凝土坝 , 可增加动位移和动水压力的监测 。

3 强震动监测记录资料的分析应与震害调查和水工建筑物静态安全监测资料的分析相结合 。

3.0.3 水库地震监测应满足下列要求 :

1 坝高 100 m 及以上 、库容 5×108 m3 及以上 , 且根据 GB

21075的评价结果可能发生 5 级 及 以 上 地 震 的 新 建 、扩 建 水 库 ,应建设水库地震监测台网 。

2 库区及周边地区地震活动有增强趋势的已建水库 , 宜增设或增补水库地震监测台网 。

3 水库地 震 监 测 台 网 应 至 少 在 水 库 蓄 水 前 1 年 投 入 正 式运行 。

3.0.4 水库蓄水 10年以上 , 且至少有 3 次达到正常蓄水位 , 没有发生与蓄水及放水过程有关的震群活动或水库影响区内地震活动水平近 3 年不高于蓄水前水库所在区域的背景地震活动水平 ,经有关部门批准 , 可不再进行水库地震监测 。

3.0.5 坝基或自 由 场 测 点 加 速 度 峰 值 大 于 0.025g 时 , 宜 根 据强震动监测台阵各个测点的记录和设计的抗御最大加速度值 , 并结合其他安全监测资料和震害调查结果 , 对水工建筑物进行抗震安全评估 。

3.0.6 水库影响区内发生 ML 3.0 级及以上的地震时应按规定进行速报 , 速报时间不超过 15 min。

3.0.7 水库地震 监 测 应 满 足 自 动 化 要 求 , 并 宜 采 用 安 全 可 靠 、先进适用的新技术 、新产品 、新设备等 。

4 监测台阵与台网布置

4.1 一 般 规 定

4.1.1 强震动监测台阵布置应包括测点 、数据传输及强震动监测中心的设计 。

4.1.2 水库地震监测台网布置应包括台站 、数据传输与中继及台网管理中心的设计 。

4.1.3 当强震动监测台阵和水库地震监测台网需要同时布置时 ,宜统一规划和设计 , 可联合运行 。

4.2 强震动监测台阵布置

4.2.1 强震动监测台阵应根据地震设计烈度 、建筑物级别 、结构类型和地形地质条件进行设计 。

4.2.2 台阵的类型应包括结构反应台阵和场地效应台阵 。 台阵设计应包括 确 定 台 阵 的 类 型 和 规 模 、 布 置 方 案 、仪 器 的 性 能 要求 、仪器设备和 备 品 备 件 清 单 、安 装 和 管 理 维 护 的 技 术 要 求 等内容 。

4.2.3 结构反应台阵的规模应根据建筑 物 级 别 确 定 , 1 级 大 坝不宜少于 6个测点 , 2 级大坝不宜少于 4个测点 , 各测点布置三分量加速度传感器 。结构反应台阵测点布置应满足下列要求 :

1 重力坝反应台阵应在溢流坝段和非溢流坝段各选一个最高坝段或地质条件较为复杂的坝段布置测点 。非溢流坝段测点应布置在坝顶 、坝坡的变坡部位或 2/3坝高附近 、坝基和河谷自由场处 ; 溢流坝段测点应布置在闸墩顶部和坝基 。 1 级高重力坝测点数不宜少于 6个 。测点方向宜沿水平顺河向 、水平横河向和竖向设置 。

2 拱坝反应台阵应在坝顶 1/4拱圈 、坝肩 , 拱冠梁和拱座不同高程以及河谷自由场布置测点 。 1 级高拱坝测点数不宜少于

9个 。坝体测点方向宜沿其水平径向 、水平切向和竖向设置 , 河谷自由场测点宜与拱冠梁测点方向一致 。

3 土石坝反应台阵应在最大坝高断面或地质条件较为复杂的坝断面布置测点 。测点应布置在坝顶 、坝坡的变坡部位 、坝基和河谷自由场处 , 有条件时坝基宜布设深孔测点 。对于坝线较长者 , 宜在坝顶增加测点 。对土石坝的溢洪道建筑物宜布置测点 。 1 级高土石坝测点数不宜少于 7 个 。测点方向宜 沿 水 平 顺 河 向 、水平横河向和竖向设置 。

4 水闸反应台阵应在地基 、墩顶 、机架桥和边坡顶布置测点 。测点方向宜沿水平顺河向 、水平横河向和竖向设置 。

5 进水塔反应台阵应在塔顶布置测点 , 有条件时可在塔基 、塔高 2/3处增加测点 。测点方向宜沿水平顺河向 、水平横河向和竖向设置 。

6 垂直升船机反应台阵应在塔柱和承船厢上布置测点 。塔柱测点布置在塔基 、塔顶及沿塔柱高度方向刚度有较大变化处 。测点方向宜沿水平顺河向 、水平横河向和竖向设置 。

7 渡槽反应台阵应在槽身顶部 、槽身底部 、支墩顶部及支墩底部布置测点 。测点方向宜沿水平顺槽向 、水平横槽向和竖向设置 。

8 河谷自由场测点应布置在基岩上 , 距离坝趾下游 2倍 ~ 3倍坝高位置处 。

4.2.4 场地效应台阵布置应满足下列要求 :

1 应对水库大坝安全有影响的高边坡 、滑坡体和堆积体布置测点 。宜在河床覆盖层 、基岩 、坝址峡谷地形处 , 以及近场区域活动 性 断 裂 附 近 布 置 测 点 。 测 点 布 置 方 向 应 与 大 地 坐 标 系一致 。

2 测点布置应避开可能影响监测的振动源 。勘选时 , 应进行地面脉动 、通信等测试 。

3 配套设施应满足下列要求 :

1) 配置必要的备用电源 , 其容量应使仪器在停电条件下

能正常工作不少于 3 d;

2) 电源避雷器接地电阻应小于 10 Ω;

3) 应敷设传输线缆或安装无线传输设备 ;

4) 电源 、传输线路和全球导航卫星系统接收机应分别安装防雷装置 ;

5) 全球导航卫星系统天线应安装 在 室 外 、离 地 面 高 度 2 m 以上的开阔位置 。

4.2.5 强震动监测中心应满足下列要求 :

1 应满足设备布置和人员工作要求 , 可与水库地震监测台网管理中心结合布置 。

2 集中记录式布置应配置可靠的供电电源和防雷接地装置 。

3 可通过计算机对现场监测系统进行数据采集和控制 。

4 与本系统以外的计算机网络应设有连接接 口 , 便于进行远程传输 。

4.2.6 分体式监测仪器的传感器应通过电缆将数据传输到记录器 。 电缆应采用多芯屏蔽式 , 且避开强电磁干扰设备 。露天电缆宜穿入钢管加以保护 , 并采取接地保护措施 。测点至强震动监测中心可通过光纤或网络传输 。

4.3 水库地震监测台网布置

4.3.1 水库地震监测的台站布局应符合下列规定 :

1 坝高在 100 m~ 200 m, 且总库容在 5×108 m3 ~ 10×108 m3 的大 (2) 型水库 , 宜由 4个及以上台站组网 。

2 坝高在 100 m~200 m, 且总库容在 10×108 m3 ~100×108 m3 的大 (1) 型水库 , 台站布局应满足监测能力达到 ML 1.0 级、震中定位精度 2 km 的要求 。

3 坝高大于 200 m , 或总库容大于 100× 108 m3 的 大 (1)型水库 , 台站布局应满足下列要求 :

1) 水库地震重点监测区的监测能力应达到 ML0.5 级 、震中定位精度 1 km ;

2) 水库地震一般监测区的监测能力应达到 ML 1.0 级 、震中定位精度 2 km ;

3) 水库地震重点监测区 , 可增加地应力 、地形变等监测手段 。

4 流动台站数量不宜少于固定台站总数的 20% 。

5 梯级水库地震监测台网的台站宜统一布局与设计 。

4.3.2 水库地震监测台站应满足下列要求 :

1 台站应远离各种干扰源 , 台站与干扰源之间的最小距离和台站对观测环境地噪声水平的要求应符合 GB/T 19531.1 的相关规定 。

2 台站基墩应建在坚硬 、完整的稳定岩体上 , 避开地质灾害影响 。

3 在 1 Hz~ 20 Hz频带范围内 , 背景振动速度噪声有效值应低于 1× 10- 7 m/s。

4 台站面积不宜小于 64 m2 , 监测室面积不宜小于 12 m2 ,应配备太阳能供电系统 , 防雷接地电阻宜小于 10 Ω, 设备 接 地电阻宜小于 4 Ω。

5 可使用 浅 埋 式 一 体 化 监 测 室 , 并 做 好 防 渗 、 防 潮 处 理 ,保证监测环境符合相关监测标准要求 。

4.3.3 台网管理中心应满足下列要求 :

1 应布置在通信畅通 、交通方便 、供电有保障 、便于运行管理的场所 。

2 应设有计算机房 、办公室 、值班室等 , 其总面积不宜小于 80 m2 。机房装修应符合有关规定 。

3 采用无线传输数据方式时 , 应测试周围场强 , 以便避开无线干扰 。

4 供电 、避雷及天线建设应符合附录 A 的规定 。

4.3.4 中继站面积不宜小于 64 m2 , 中继室面积不宜小于 12 m2 ,应配备太阳能供电系统 , 防雷接地电阻宜小于 10 Ω, 设备接地电阻宜小于 4 Ω。

5 监测系统组成与技术要求

5.1 一 般 规 定

5.1.1 监测仪器应稳定可靠 , 技术指标应能满足水利水电工程安全监测数字化的需要 。

5.1.2 监测仪器环境温度宜为 -20 ℃ ~45 ℃ 。

5.2 强震动监测系统

5.2.1 强震动监测系统应包括监测仪器 、数据传输设备和强震动监测中心 。

5.2.2 监测仪器应满足下列要求 :

1 应配置加速度传感器和记录器 、数据传输设备以及不间断供电系统 。

2 监测仪器布置方式应符合下列规定 :

1) 集中记录式 : 将加速度记录器集中布置在强震动监测中心 ;

2) 分散记录式 : 将加速度记录器分散在测点 , 强震动监测中心只有计算机系统 。

3 加 速 度 传 感 器 的 主 要 技 术 指 标 应 满 足 表 5.2.2 1 的要求 。

表 5.2.2 1 加速度传感器的主要技术指标

续表 5.2.2 1

4 记录器应由数据采集单元 、触发单元 、存储单元 、计时单元 、通信单元 、控制单元 、显示单元及电源单元组成 , 主要技术指标应满足表 5.2.2 2 的要求 。

表 5.2.2 2 记录器的主要技术指标

5 应安装监测仪器专用地线 , 接地电阻宜小于 4 Ω。

6 结构反应台阵监测设备宜配备多通道数字强震动加速度

仪 。场地效应台阵宜配备三通道数字强震动加速度仪 。

7 强震动监测系统应保证多台记录器的时间同步性 , 时差不大于 1 ms。

5.2.3 数据传输设备应采取接地保护措施 。

5.2.4 强震动监测中心计算机系统配置应满足下列要求 :

1 记录器触发后可自动通信至计算机系统 。

2 应配备满 足 要 求 的 工 业 控 制 计 算 机 , 并 宜 配 有 打 印 机 、扫描仪等外围设备 。

3 应配置便携式计算机作为移动工作站 。

4 应配置强震动加速度记录数据处理分析软件 。

5.3 水库地震监测系统

5.3.1 水库地震监测系统应包括监测仪器 、数据传输设备和台网管理中心 。

5.3.2 监测仪器应满足下列要求 :

1 应配置地震计和数据采集器 、数据传输设备以及不间断供电系统 。

2 宜采用短周期地震计 , 也可采用宽频带地震计 。

3 地震计的主要技术指标应满足表 5.3.2 1 的要求 。

表 5.3.2 1 地震计的主要技术指标

续表 5.3.2 1

4 数据采集器的主要技术指标应满足表 5.3.2 2 的要求 。表 5.3.2 2 数据采集器的主要技术指标

5 应安装监测仪器专用地线 , 接地电阻宜小于 4 Ω。

5.3.3 数据传输应满足下列要求 :

1 应考虑路径 、经济和维护等条件 , 可采用有线 、无线或有线和无线相结合等数据传输方式 。

2 可采用多路数据汇集技术 , 同时传输多路数据及进行多台数据的中继转接 , 执行附录 B 的规定 。

3 利用有线信道传输实时地震波形时 , 地震波形数据应采用专线传输 , 传输速率不应小于 19200 bit/s, 误码率低于 10- 7 。

4 超短波信道场强 的 电 平 裕 量 宜 大 于 等 于 30 dB。 有 条 件时可采用全双工或半双工双向信道 。

5 信道中继可采用有线信道与有线信道的转接 , 无线信道与无线信道的转接或有线信道与无线信道的转接 。其转接功能可采用多信道汇集复用后再转发或单信道直接转发 。

6 系统各节点之间数据传输方式见附录 C。

5.3.4 台网管理中心应满足下列要求 :

1 应配置用于地震数据处理的计算机网络 , 并具备地震数据实时接收 、处理和热备份功能 。

2 应有存储连续波形数据功能 , 配置大容量可读写设备和光盘刻录机 。

3 应有数据共享与服务功能 , 配置提供数据共享的服务器 ,并和相应级别的地震信息网络相连 。

4 应配置具备人机交互分析处理功能的地震数据处理系统 。

5 应有地震报警及系统故障监视报警功能 。

6 监测系统设备的安装、调试与验收

6.1 一 般 规 定

6.1.1 地震监测系统安装前 , 应对仪器设备进行检测 , 合格后方可进行安装 。强震动加速度仪 、地震计应在有检测资质的实验室振动台上进行整机标定 。

6.1.2 测点与台站应设置防护措施及标识标牌 。

6.1.3 监测系统设备安装后应进行调试与参数设置 。

6.1.4 监测系统建成并经过试运行考核后 , 应申请验收 。

6.2 强震动监测系统

6.2.1 强震动加速度仪安装前 , 应进行测试 。测试工作应包括下列内容 :

1 加速度传感器外观检查和功能测试 。对加速度传感器的满量程 、满量程输出 、动态范围 、灵敏度 、线性度 、噪声 、 幅频特性 、相频特性以及静态耗电电流等主要技术指标进行测试 。

2 记录器的触发功能 、本地和远程通信功能 、控制功能测试 。对记录器的动态范围 、分辨率 、 幅频响应 、带通滤波器 、守时精度 、校时精度等主要技术指标进行测试 。

6.2.2 基墩施工应满足下列要求 :

1 基墩应与被测物牢固连成一体 。

2 基墩出露部分长 × 宽 × 高 宜 为 0.4 m × 0.4 m × 0.2 m ,顶面应平整 , 墩体宜预留出导线穿入孔 。

3 在混凝土坝及坚硬 、完整的稳定岩体上 , 现浇混凝土基墩前 , 应先将接触面打毛 , 并打孔预埋插筋 , 冲洗干净后 , 用混凝土现浇 。

4 在土石坝及土基上现浇混凝土基墩时 , 基墩埋设深度不

小于 0.8 m。

6.2.3 设备仪器安装应满足下列要求 :

1 加速度传感器及内置加速度传感器的一体化强震仪宜通过螺栓或可靠的黏合剂固定在基墩上 , 且应外加保护罩 。

2 野外依靠保护罩防护的测点 , 保护罩应具有足够的防护强度 , 保护罩与地面结合处宜进行密封处理 , 防止外部渗水 。

3 固定前 , 加速度传感器安装方位应符合设计要求 。

4 无内置加速度传感器的记录器应稳固放置 。

5 授时天线应安装在室外距地面 2 m 以上的开阔位置 , 保证同时接收到 4颗以上卫星信号 。

6 可采取网络时间协议授时 , 以消除多台记录器的时差 。

6.2.4 传输电缆的敷设应满足下列要求 :

1 宜采用多芯屏蔽电缆 。 布线应避开强电磁干扰设备 。 混凝土坝内电缆可沿坝内竖井 、廊道 、 电缆沟敷设 , 土石坝内电缆可沿坝体电缆沟敷设 。室外电缆应采用套管保护 , 并采取接地保护措施 。

2 电缆宜减少接头 。接头处应焊接牢固 , 导线应绝缘屏蔽 。

3 敷设时 , 应避免电缆受拉损伤 。

6.2.5 设备仪器参数设置与调试应满足下列要求 :

1 监测系统安装后 , 应确认各通道的极性和加速度传感器的零位 。

2 应设置监测系统的仪器参数 , 设定通道极性 。

3 结构反应台阵宜选择连续记录模式 ; 场地效应台阵根据环境振动的具体情况 , 可选择阈值触发 、STA/LTA触发 、STA与 LTA差触发等模式 。

4 监测系统的测试应包括背景噪声测试 、率定 、人工触发试验 、远程通信连接试验和授时系统校对检查 。

5 监测系统运行正常后 , 应进行场地脉动和水工建筑物脉动响应测试 , 记录脉动加速度时间过程 , 并进行分析 。

6.2.6 监测系统验收时应提交下列资料 :

1 强震动监测系统设计报告 。

2 强震动监测系统建设报告 。

3 强震动监测系统试运行报告 。

4 相关的设备 、仪器 、软件使用说明书等技术资料 。

6.3 水库地震监测系统

6.3.1 地震计安装前 , 应进行测试 。测试工作应包括下列内容 :

1 地震计外观检查和功能测试 。对地震计的动态范围 、灵敏度 、噪声 、 幅频特性 、相频特性以及静态耗电电流等主要技术指标进行测试 。

2 数据采集器的本地和远程通信功能 、控制功能测试 。对数据采集器的动态范围 、分辨率 、 幅频响应 、带通滤波器 、守时精度 、校时精度等主要技术指标进行测试 。

6.3.2 基墩施工应满足下列要求 :

1 基墩底面坐落于基岩上 , 顶面为 1.0 m×0.8 m , 并高出地坪 0.2 m。

2 墩基凿制过程中不应采用爆破作业 。

3 基墩浇筑前应清除基岩表面的碎石 、泥沙等 。

4 基墩应 由 强 度 等 级 不 低 于 C30 的 混 凝 土 一 次 性 浇 筑 完成 , 振捣密实 , 墩面平整 。

5 基墩四周应有隔震槽 , 槽底及四周应采取防潮措施 , 有渗水现象的应采取抗渗措施 。

6 基墩顶面应刻出地理子午线 。墩面中心的经纬度测量误差不应大于 0.3″, 地理子午线测量误差不应大于 0.5°。

6.3.3 设备仪器安装应满足下列要求 :

1 地震计应安装在基墩上 , 使用前应调整水平 。

2 各种设备应牢靠固定 。采用仪器箱 (架) 安装时 , 机箱体应与地面或墙壁固定并可靠接地 。

3 全球导航卫星系统天线应安装在室外离地面高度 2 m 以上的开阔位置 , 接收卫星的圆锥体张角应大于 90°, 应保证能同

时接收 4颗以上卫星的信号 。天线应安装在避雷防护区内 , 天线体与数据采集器之间的连接线距离应保证天线正常工作 。

4 太阳能电池板安装方位宜朝南 , 前方无物体遮挡太阳光照射 。

5 台网管理中心设备仪器安装应根据中心机房总体设计布局统筹考虑 。各设备宜分类安装 , 各机柜以及数据处理计算机之间应合理布局 。应有结构化综合布线系统 。各种配线应有记录并存档 。

6.3.4 仪器线路连接应可靠 , 并做好防尘防潮处理 。外露连接电缆导线应增加安全护套 , 仪器设备应有通风散热空间 。

6.3.5 设备仪器参数设置与调试应满足下列要求 :

1 数据采集器安装后 , 应按要求设置工作参数 。 同一套仪器三分向增益应保持一致 。

2 安装后 , 应对数据采集器和地震计进行现场率定 。

3 台网管理中心的数据接收处理系统应与各台站的设备进行联调 。

6.3.6 监测系统验收时应提交下列资料 :

1 水库地震监测系统设计报告 。

2 水库地震监测系统竣工报告 。

3 水库地震监测系统试运行报告 。

4 水库地震监测系统考核运行报告 。

5 水库地震监测系统工程监理报告 。

6 相关的设备 、仪器 、软件使用说明书等技术资料 。

7 监测系统的运行与维护

7.1 一 般 规 定

7.1.1 监测设备安装和系统联调完成后 , 应 进 行 不 少 于 连 续 3个月的试运行 。

7.1.2 应建立维护档案 , 其内容宜包括测点和台站的名称 、仪器编号 、工作参数记录 、故障原因 、维修及更换记录等 。

7.1.3 地震计 、加速度传感器应每月进行率定 , 设备自振周期与阻尼的变化范围为 ±5% 。

7.1.4 应根据仪器检测情况和使用年限要求 , 确定监测仪器更新或继续使用 。

7.1.5 监测系统的运行维护人员应经过专业培训 。

7.2 强震动监测系统

7.2.1 强震动监测系统的运行管理应纳入工程安全监测的 日 常工作 。

7.2.2 巡回检测应满足下列规定 :

1 远程访问应满足下列要求 :

1) 每月不应少于 4次 ;

2) 检测内容应包括仪器参数设置 、触发事件数 、加速度传感器零位电压 、天线状态 、 电池电压等 。

2 月巡回检测应满足下列要求 :

1) 强震动加速度仪每月应进行 1 次常规性检测 ;

2) 检测内容应包括仪器时钟校对 、强震动记录器面板指示灯与开关检查 、直流电源电压检测 、各通道记录检查 、强震动记录器触发状态检查等 ;

3) 月巡回检测后 , 应及时填写检测表 , 其格式及内容见附录 D。

3 年度巡回检测应满足下列要求 :

1) 强震动加速度仪每年应进行 1 次全面检测 ;

2) 检测对象应包括加速度传感器 、信号传输和强震动记录器 ;

3) 应对仪器灵敏度进行率定 , 且不应同时对两套及以上处于待触发状态的仪器进行率定 ;

4) 台阵仪器检测合格后 , 宜进行场地脉动和水工建筑物脉动 响 应 测 试 ; 记 录 脉 动 加 速 度 时 间 过 程 , 并 进 行分析 ;

5) 年度巡回检测完成后 , 应编写年度强震动监测报告 。

4 特别巡回检测应满足下列要求 :

1) 在发生强雷电 、暴雨 、5 级及以上地震等特殊情况下 ,应及时检查强震动监测系统工作状况 ;

2) 检查台阵仪器时 , 应按附录 D填写检测表 ;

3) 对地震活动性增强或已发布短临预报的地区 , 应缩短现场检查的时间间隔 。

7.2.3 强震动监测系统经检测发现故障时 , 应及时维修 。对于坝顶及自由场测点 , 应配置备用仪器 , 以免漏记强震动记录 。

7.2.4 强震动加速度仪在维修或记录强震后 , 应进行重新率定 。

7.3 水库地震监测系统

7.3.1 台站运行与维护应满足下列要求 :

1 应每月进行 1 次地震计脉冲率定 , 每年至少进行 1 次系统正弦波信号序列率定 。

2 地震计在记录强震后 , 应进行率定 。

3 地震计 、数据采集器在维修或更换后 , 应重新进行正弦波信号序列率定 。

7.3.2 台网管理中心运行与维护应满足下列要求 :

1 应建立台网管理中心 24h值班制度 , 负责台网管理中心设备 、通信信道以及台站运行情况的管理 、检查和维护 。

2 应每月检查各台站设备的脉冲率定幅度及自振周期的变化 。 当发现有变化时应及时测试 , 检查原因并排除故障 。

3 应建立地震通信专线及中继专线档案 , 其内容包括每条专线路由 、专线类别 、专线代号 (或名称) 、专线公里数 、 中继专线代号 (或名称) 、 中继专线长度 、开通日期等 。

4 应建立台 网 值 班 日 志 、各 种 管 理 规 章 制 度 和 操 作 规 程 ,对地震速报 、值班 、 台站维护 、设备维护等内容进行规定 。水库地震监测系统值班日志表样见附录 E。

8 监测数据处理分析与速报

8.1 一 般 规 定

8.1.1 台网管理中心应负责监测数据处理分析与速报 , 并按附录 F填写速报单 。

8.1.2 应对记录的地震实时波形数据 、强震数据等原始监测数据进行及时备份和清理 , 并在离线介质中永久保存 。

8.1.3 监测数据宜纳入所在区域地震台网 , 且数据共享 。

8.2 强震动监测系统

8.2.1 测点加速 度 峰 值 大 于 0.002g 时 , 应 及 时 读 取 各 个 通 道的最大加速度值 , 并复制备份原始数据 。

8.2.2 测点加速 度 峰 值 大 于 等 于 0.025g 时 , 应 及 时 填 写 监 测记录报告单 , 并报告上级主管单位 。监测记录报告单应包括地震发生的时间 、各通道地震记录的最大加速度值 、各通道地震记录的时间长度等内容 。强震动监测记录报告单样见附录 G。

8.2.3 对混凝土建筑物可按基础最大加速度 0.05g作为安全监测的警示值 ; 对土工建筑物可按基础最大加速度 0.025g作为安全监测的警示值 。

8.2.4 测点加速 度 峰 值 大 于 等 于 0.025g 时 , 应 及 时 进 行 下 列常规处理分析 :

1 校正加速度记录 。对未校正加速度记录的波形数据进行零基线和仪器频率响应校正 , 生成校正加速度记录 。

2 速度和位移时程 。对校正加速度记录波形数据进行一次 、二次积分计算处理 , 生成速度时程和位移时程 。

3 加速度反应谱 。对校正加速度记录计算阻尼比分别为 0、 0.02、0.05、0.1、0.2 的加速度反应谱 。

4 傅里叶谱 。对校正加速度记录计算傅里叶谱 。

8.2.5 在对加速度记录进行常规处理分析的基础上 , 应给出加速度水平向最大峰值 、竖向最大峰值 、地震动持续时间 、地震动卓越周期 、地震烈度 、结构的动力放大系数和结构自振周期等重要数据 。

8.3 水库地震监测系统

8.3.1 每天应及 时 完 成 地 震 事 件 的 常 规 处 理 , 包 括 震 相 分 析 、最大震幅及 其 周 期 值 测 量 、持 续 时 间 测 量 、地 震 基 本 参 数 测 定 (发震时刻 、震中位置 、震源深度及震级) 、参数文件存盘等 。

8.3.2 应每天检查连续波形数据文件 , 对不满足触发条件的地震事件波形数据进行人工截取 、存盘 。

8.3.3 应编制地震月报目录和年报目录 。

8.3.4 台网管理中心负责组织监测数据分析 , 应满足下列要求 : 1 应对水库蓄水前后水库影响区内地震活动总体水平变化

情况 、地震的序列特征和发生时间 、空间分布 、强度特征进行分析 , 判定是否诱发了水库地震 。

2 水库蓄水前后水库影响区内地震活动的强度 、频度 、震中分布的总体水平没有变化时 , 可判定没有诱发水库地震 ; 总体水平增强时 , 可根据地震的序列特征和发生时间 、空间分布 、强度特征进一步分析判定 。

3 判定为水库诱发地震后 , 应进一步研究水库诱发地震的类型 , 并预测最大可能诱发地震的震级 。

9 震害与震情调查

9.1 一 般 规 定

9.1.1 当发生 有 感 地 震 或 地 基 测 点 的 加 速 度 峰 值 大 于 0.025g时 , 应及时开展震害调查 。

9.1.2 当水库影响区内发生 ML 5.0 级及以上或引起社会关注的地震事件 , 或发生震群且最大震级达到 ML4.0 级时 , 应进行水库地震震情调查 。

9.2 强 震 震 害 调 查

9.2.1 强震震害调查应包含下列内容 :

1 对于建筑物 , 应包含裂缝 、伸缩缝错位 , 坝体滑坡 、沉陷 、位移 , 坝体渗漏 、倒塌 、溃决等内容 。

2 对于建筑物地基 , 应包含地基渗漏 、管涌 、液化 、不均匀沉陷 、地裂缝 、错断等内容 。

3 对于 边 坡 , 应 包 含 裂 缝 、 隆 起 、 滑 坡 、崩 塌 、 泥 石 流 、堰塞湖等内容 。

9.2.2 强震震害 调 查 应 进 行 详 细 的 现 场 记 录 , 绘 制 震 害 略 图 ,进行现场拍照和录像 。

9.2.3 应结合强震动监测记录和其他安全监测资料进行震害分析 , 提出震害处理措施 。

9.3 水库地震震情调查

9.3.1 水库地震震情调查应包含下列内容 :

1 有感范围 、破坏范围 、宏观震中等 。

2 人员伤亡及房屋震害 、地震宏观异常现象 、地震地质及灾害情况 。

3 水库水位 、库岸边坡的变化情况 。

9.3.2 当水库影响区内发生 ML4.0 级及以上或引起社会关注的地震事件时 , 宜启动应急流动监测 。应急流动监测的临时测震台站布设应满足下列要求 :

1 台站宜布设在靠近震中的地方 , 并结合发震断裂展布和场地条件 , 提高后续余震的定位精度 。

2 台站监测场址应综合考虑基岩条件 、供电及通信条件和维护的方便性 , 避 开 风 口 及 可 能 遭 受 水 淹 及 地 质 灾 害 影 响 的 地方 , 避开附近的干扰源 。

3 应急流动监测可通过移动通信 、无线电波等方式将监测数据实时传输至台网管理中心 。

4 监测仪器应设置防护设施 , 避免雨淋和 日 晒 。

附录 A 台站与台网管理中心供电、

避雷及天线建设要求

A.1 台 站

A.1.1 交 流 供 电 的 台 站 , 电 源 输 入 端 应 安 装 配 电 盘 、 空 气 开关 、避雷 器 及 漏 电 保 护 器 。 交 流 供 电 输 入 电 源 应 满 足 (180~ 260) V 的要求 , 并配有蓄电池或不间断电源 。

A.1.2 使用太阳能供电的台站 , 应根据功耗要求架设太阳能供电设备 , 保证台站连续工作 14 d及以上 。

A.1.3 无线台站应建设牢固的天线和避雷针底座 。

A.1.4 地震计与数据采集器相距大于 10 m 时 , 数据线应采用镀锌钢管保护 , 且不宜与电源线路并行架设 。

A.1.5 台 站 应 设 立 公 共 接 地 点 , 仪 器 接 地 应 采 用 集中 单 点连接 。

A.1.6 避雷设施应符合下列规定 :

1 台站应进行防雷设计和安装防雷设施 。

2 在容易遭受雷击的区域 , 应安装避雷针进行防护 。 避雷接地体应独立设置 , 接地电阻宜小于 10 Ω。

3 通信线路和供电线路应安装避雷器 , 接地引线应满足相关规范规定 。

A.2 台 网 管 理 中 心

A.2.1 台网管理中心的通信线路和交流供电线路应考虑避雷措施 , 并按要求埋设地线 。仪器设备地线的接地电阻宜小于 4 Ω。 A.2.2 无线 接 收 天 线 底 座 应 安 全 牢 固 , 并 宜 缩 短 天 线 馈 线 的长度 。

A.2.3 应采用在 线 式 UPS供 电 系 统 , 确 保 在 交 流 电 供 电 中 断的情况下 , 系统正常工作在 8 h及以上 。

附录 B 无线、有线直传中继站设备链路图

B.0.1 中继站的网络交换机 (或串口服务器) 应将接收到其他台站的地震监测数据和本站点的数据汇集成一路信号 , 直传中继站通过超短波数传电台 (或网络电台) , 有线中继站通过光纤传到台网管理中心或光纤接入点 。

B.0.2 中继站设备链路如图 B.0.2 1、 图 B.0.2 2所示 。

图 B.0.2 1 无线直传中继站链路图

图 B.0.2 2 有线直传中继站链路图

附录 C 监测系统之间数据传输方式

C.0.1 台站与中继站之间宜采用超短波通信方式进行波形数据传输 。在具备通信条件的情况下 , 可利用通信网络系统以网际互连协议 (Internet Protocol, IP) 方 式 通 过 光 纤 进 行 波 形 数 据传输 。

C.0.2 系统各节点之间的数据传输方式如图 C.0.2 所示 。

图 C.0.2 系统各节点之间的数据传输方式示意图

附录 D 强震动加速度仪检测表样

表 D 强震动加速度仪检测表

附录 E 水库地震监测系统值班日志表样

表 E 水库地震监测系统值班日志表

附录 F 水库地震监测系统地震速报表样

表 F × × ×水库地震监测系统地震速报表

附录 G 强震动监测记录报告单样

表 G 强震动监测记录报告单

标 准 用 词 说 明

标准历次版本编写者信息

SL 486—2011

本标准主编单位 : 中国水利水电科学研究院

本标准主要起草人 : 胡 晓 苏克忠 郭永刚 常廷改邢国良 彭克中 张艳红 张翠然王 静 于爱华 许亮华

SL 516—2013

本标准主编单位 : 中国水利水电科学研究院中国长江三峡集团公司

本标准主要起草人 : 胡 晓 常廷改 胡 斌 苏克忠苏 立 邢国良 张艳红 李 敏许 光 许亮华 张翠然 王 静刘文清 宋 伟 李保华

中华人民共和国水利行业标准

水利水电工程地震监测技术规范

SL/T486—2025

条 文 说 明

修 订 说 明

SL/T 486—2025《水利水电工程地震监测技术规范》, 经水利部 2025年 12月 22 日 以第 35号公告批准发布 。

本标准在修订过程中 , 编制组紧密结合新阶段水利高质量发展的要求 , 充分考虑我国水利水电工程抗震安全的实际需求 , 总结了我国水利水电工程地震监测的实践经验 , 吸收十多年来的抗震科研成果 , 修订了相关条款并更新了监测仪器的技术指标 。

本次修订将 SL 486—2011《水 工 建 筑 物 强 震 动 安 全 监 测 技术规范》 和 SL 516—2013《水库诱发地震监测技术规范》 合并 ,并更名为 《水利水电工程地震监测技术规范》, 使其更加统一和完善 。本标准与 GB 51247《水工建筑物抗震设计标准》 相配套 ,确保标准体系的整体协调性和适用性 。

为便于广大设计 、施工 、科研 、管理等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定 , 编制组按照章 、节 、条 、款 、项的顺序编制了本标准的条文说明 , 对条文规定的目的 、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明 。本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力 , 仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考 。

1 总 则

1.0.1 修订 。为了积极践行 “节水优先 、空间均衡 、系统治理 、两手发力 ” 治水思路 , 贯彻执行 《中华人民共和国防震减灾法》和 《中华人民共和国标准化法》, 总结我国水利水电工程地震监测的经验 , 吸收多年来的工程抗震科研新成果 , 使我国水利水电工程地震监测工作的设计 、施工和管理有章可循 , 并与 《水库大坝安全管 理 条 例》 (1991年 3 月 22 日 国 务 院 令 第 77号 发 布 , 2011年 1 月 8 日 修 订 , 2018年 3 月 19 日 第二 次 修 订) 和 GB 51247《水工建筑物抗震设计标准》 相互配套 , 根据 《水利技术标准体系表》 (2024版) 要求 , 对 SL 486—2011《水工建筑物强震动安全监测技术规范》 与 SL 516—2013《水 库 诱 发 地 震 监 测技术规范》 进行合并修订 , 并更名为 《水利水电工程地震监测技术规范》。

1.0.2 修订 。水利水电工程强震动监测是在水工建筑物上预先布设强震动反应台阵 , 一旦发生强震 , 系统会自动获取加速度记录 , 并进行及时分析与快速震害评估 , 进而采取应急措施以减少灾害 , 达到防灾减灾的目的 。获取的强震记录还可以为水工建筑物抗震设计的地震动参数确定和地震烈度的评估提供定量资料 。

水库地震监测涵 盖 了 水 库 区 及 其 外 延 10 km 范 围 内 , 由 于水库蓄水或水位变化而引发的地震以及天然地震的监测 。这不仅为判别水库地震类型提供科学依据 , 还能监测水库地震的发展趋势 , 从而采取有效的应急措施 , 达到防灾减灾的目的 。

水库诱发地震是指在特殊的地震地质背景下 , 由于水库蓄水或水位变化而引发的地震 。水库诱发地震的震源机制很复杂 , 目前在理论上尚未达成统一认识 。我国关于水库诱发地震的研究分为两个阶段 。第一阶段是在工程地质勘察阶段 , 根据 GB 50487 《水利水电工程地质勘察规范》 和 GB 21075《水库诱发地震危险

性评价》 的要求 , 在查明库区的工程地质条件 、水文地质条件 、地形地貌以及地震地质条件的基础上 , 依据诱震因素的不同 , 对库区进行分段 , 采用工程地质类比法和概率法 , 分别评价各库段水库诱发地震的可能性 、诱发地震的类型以及可能诱发的地震强度 , 并预测最大诱发地震强度对库区居民点和水工建筑物的影响程度 。第二 阶段是对可能诱发 5 级及以上地震的水库 , 进行水库地震监测台 网 的 规 划 、设 计 和 建 设 , 确 保 在 水 库 正 式 蓄 水 前 一年 , 水库地震监测台网正式投入运行 。

3 基 本 规 定

3.0.1 修订 。将水利水电工程地震监测工作分为 4 个阶段 , 主要目的是将地震监测纳入相关阶段的规划与管理 , 以确保监测工作的质量和经费得到有效保障和落实 。此外 , 水工建筑物强震动监测与水库地震监测存在显著差异 , 表 1列出了这两种监测的主要特点 。

表 1 水工建筑物强震动监测与水库地震监测的主要特点

3.0.2 修订 。本条是在 SL 486—2011 中 1.0.3 条 、1.0.6 条和1.0.7条的基础上进行修改的 , 提出了水工建筑物强震动监测的基本要求 。 目前 , 我 国 在 高 地 震 烈 度 区 已 建 成 了 大 量 水 工 建 筑物 , 但迄今为止 , 获取的强震动记录仍然较少 。 随着国家经济的迅速发展和财政收入的增加 , 国家对抗震减灾工作更加重视 , 颁布了 《中华人民共和国防震减灾法》 (1997年 12月 29 日 , 第八届全国人民代表大会常务委员会第二 十 九 次 会 议 通 过 , 自 1998年 3 月 1 日起施行 ; 2008年 12月 27 日修订通过 , 2009年 5 月 1日起施行) 、《破坏性地震应急条例》 (1995年 2 月 11 日 国务院令第 172号发布 , 自 1995年 4 月 1 日起施行) 、《地震监测管理条例》 (中华人民共和国国务院令第 409号 , 2004年 9 月 1 日起施行 ; 2011年 1 月 8 日修订) 等法律法规 。在过去 10年里 , 强震动监测仪器取得了显著进展 , 已由模拟记录式 、数字磁带记录式发展为全数字自动记录式 , 且能够实现自动远程传输 。伴随着计算机技术的 进 步 与 普 及 , 能 够 对 强 震 动 记 录 信 息 进 行 实 时 处理 , 对水工建筑物抗震安全做出快速评价 , 及时采取应急措施 ,避免次生水灾的发生 。

根据 《2022年全国水利发展统计公报》, 我国已建成各类水库 95296座 , 其中大型水库 814座 , 中型水库 4192座 ; 已建成流量为 5 m3/s及 以 上 的 水 闸 96348座 , 其 中 大 型 水 闸 957座 。总体而言 , 针对这些工程的强震动监测点数量仍然较少 。 随着监测仪器的普及和物联网技术的发展 , 加强水工建筑物的强震动监测变得尤为必要 。本 标 准 针 对 设 计 烈 度 为 7 度 及 以 上 的 1 级 大坝 、8度及以上的 2 级大坝 , 设计烈度为 8 度及以上的 1 级进水塔 、渡槽 、垂直升船机 , 提出了具体的监测要求 。标准中还对设计烈度为 8度及以上的 1 级大坝在蓄水前的场地效应台阵监测提出了要求 。强震动监测以记录地震动加速度时程为主 。 由于深入开展抗震研究的需要 , 标准还提出了对 1 级高土石坝的动位移和孔隙水压力 、1 级高混凝土坝的坝体动位移和坝面动水压力的监测要求 , 这些都是重要的安全评价参数 。此外 , 水工建筑物的抗

震安全性还需结 合 现 场 震 害 调 查 和 静 态 安 全 监 测 资 料 进 行 综 合评估 。

目前 , 国际上进行强震动监测并建立了较大规模监测网络的国家 主 要 有 美 国 和 日 本 。 据 不 完 全 统 计 , 美 国已 布 设 了 超 过6000台强震动监测加速度仪 , 日本则已布设了 5000多台 。这些国家不仅建立了全国性的强震动监测网 , 还布设了各类强震密集监测台阵 。美国已获取了超过 10000条大于 0.1g 的强震动加速度记录 , 而日本在阪神大地震时 , 近百台仪器同时记录了地震加速度 , 推动了地震工程学和工程抗震事业的发展 。我国目前在抗震设计地震 动 参 数 的 确 定 上 , 主 要 借 鉴 了 美 国 的 相 关 数 据 。 然而 , 美国建筑场地的地质条件与我国存在差异 , 因此 , 只有积极推进和完善我国水利水电工程强震动监测网的建设 , 才能不断充实和完善我国的强震动加速度记录数据库 。

3.0.3 修订 。本条是在 SL 516—2013 中 1.0.2 条 、1.0.4 条和1.0.6条的基础 上 进 行 修 改 的 , 提 出了 水 库 地 震 监 测 的 基 本 要求 。水库诱发地震是由于水库蓄水或水位变化引起库区地质环境和区域应力的变化 , 从而导致库区附近发生地震的现象 。水库诱发地震是多种因素共同作用的结果 。不同的水库具有不同的地质环境和区域应力状态 , 各种因素在水库诱发地震中所占的比重也有所不同 。本规范对水库影响区内天然地震和水库诱发地震的监测提出技术要求 。

据国际大坝委员会统计 , 全球已建大坝中发生水库诱发地震的案例接近 120例 , 其中大多数为小震 , 震级大于或等于 5 级的只有 20余例 。我国已建大型水库超过 800座 , 其中发生水库诱发地 震 的 有 30余 例 , 几 乎 全 是 弱 震 , 只 有 1 例 震 级 超 过 6 级(新丰江地震 , 震级为 6.1 级) 。

根据 GB 50487—2008 中 5.3.1 条的要求 , 在可行性研究阶段的工程地质勘察中 , 要 “初步研究并预测水库诱发地震的可能性 、发震位置及强度 ”; 6.2.1 条 规 定 , 在 初 步 设 计 阶 段 的 工 程地质勘察中 , 要 “论证水库诱发地震可能性 , 评价其对工程和环

境的影响 ”。GB 21075—2007规定 , 对坝高 100 m 以上或库容 5 ×108 m3 以上的水利水 电 工 程 项 目 进 行 水 库 诱 发 地 震 危 险 性 评价 , 并通过确定性方法和概率方法 , 对水库诱发地震的可能性 、可能发 震 库 段 和 最 大 震 级 进 行 综 合 评 价 。 GB 51247—2018 中3.0.9条规定 , 对坝高大于 100 m、库容大于 5 亿 m3 的新建水库 , 进行水库地震安全性评价 ; 对有可能发生震级大于 5 级 , 或震中烈度大于 7度的水库地震时 , 至少在水库蓄水前 1 年建成水库地震监测台网并进行水库地震监测 。 由于不同规模的水库淹没区范围差异较大 , 建设投资和管理人员配置也有所不同 , 因此 ,需根据坝高 、水库规模和水库诱发地震危险性评价的结果 , 合理设计台站布局 。

此外 , 对于库区 及 周 边 地 区 地 震 活 动 有 增 强 趋 势 的 已 建 水库 , 本条第 2 款新增了开展水库地震监测的相关要求 。

3.0.4 修订 。本条是在 SL 516—2013中 1.0.7条的基础上进行修改的 。根据国 内 外 水 库 地 震 的 实 例 , 地 震 通 常 发 生 在 蓄 水 初期 。 当水库蓄水 10年以上 , 且至少有 3 次达到正常蓄水位 , 没有发生与蓄水及放水过程有关的震群活动或水库影响区内地震活动水平近 3 年不 高 于 蓄 水 前 水 库 所 在 区 域 的 背 景 地 震 活 动 水 平时 , 则可认为水库诱发地震不再发生 。对历年监测资料进行系统整理分析 , 编写总结报告 , 报送水库上级主管部门批准 , 向地震工作主管部门备案后 , 可申请不再进行水库地震监测 。

3.0.5 修订 。水工建筑物的地震破坏机理非常复杂 , 其抗震安全性主要取决于两个方面 : 一是输入的地震动强度以及建筑物的地震响应特征 ; 二是建筑物本身的抗震潜力 。对于第一个方面 ,通常通过地震发生时各测点的加速度记录进行评估 ; 对于第二个方面 , 预先根据建筑物的抗震设计烈度和设计地震动参数进行计算分析 , 得出建筑物各测点能够抗御的最大加速度值 , 从而导出水工建筑物的危险指数 yw 和安全指数 ya。

水工建筑物危险指数 yw 使用公式 (1) 计算 :

yw (1)

式中 yw — 水工建筑物的危险指数 , 当 yw 值大于 1 时 , 水工建筑物可能会发生破坏 。yw 值越大 , 破坏程度越严重 ;

ac— 水工建筑物 强 震 反 应 台 阵 实 测 点 的 最 大 加 速 度 记录值 ;

al— 根据 GB 51247中规定的计算方法 , 得出的相应测点能够抗御的最大加速度值 。

水工建筑物安全指数 ya 使用公式 (2) 计算 :

ya (2)

式中 ya— 水工建筑物的安全指数 ;

ad— 按最大 加 速 度 0.05g (混 凝 土 建 筑 物) 或 0.025g

(土工建筑物) 进行抗震计算所得到的相应测点的最大加速度值 。

安全评估见表 2。

表 2 安 全 评 估

(1) 安全 (绿色) , 表示建筑物一般不会出现震害 。

(2) 警惕 (黄色) , 表示建筑物可能出现局部损坏 , 经一般修复后可正常使用 。

(3) 危险 (红色) , 表示建筑物在遭遇超设计地震动时 , 可能出现破坏 。若不及时采取应急措施 , 可能会导致严重后果 。

当安全评估结果为 “警惕 ” 或 “危险 ” 时 , 立即对水工建筑物进行震害调查 , 收集静态安全监测数据 , 并以实际记录的地面加速度时程曲线作为输入地震 , 结合地震时库水位等实际荷载条件 , 根据 GB 51247中的方法进行计算 。结合水工建筑物震害调

查和静态安全监测数据 , 校核评估结果 。

随着自动化 、物联网 、人工智能 、数字孪生技术的发展 , 水工建筑物强震动监测及震后安全智慧评估已经进入实用阶段 。

3.0.6 新增 。水库影响区内发生 ML 3.0 级及以上的地震时进行速报 , 速报内容包括地震的发震时刻 、震中位置 、震源深度 、震级 、距库岸和坝址的距离 。

4 监测台阵与台网布置

4.1 一 般 规 定

4.1.3 新增 。 当强震动监测台阵和水库地震监测台网需要同时布置时 , 进行统一规划 、设计和联合运行 , 有助于提升地震监测的管理水平和效率 , 便于对监测数据进行统一分析和处理 , 同时也有利于水利水电工程的抗震安全评估和应急措施的实施 。

4.2 强震动监测台阵布置

4.2.3 修订 。本条是在 SL 486—2011中 3.0.4条和 3.0.5 条的基础上进行修改的 , 规定了结构反应台阵的布置要求 。测点的布置依据水工建筑物的类型 、动力特性及地震响应来进行 , 一般设置在水工建筑物主要振型的最大位置 、地震响应较大的区域以及重要的动力特征部位 。

重力坝抗震研究表明 , 重力坝的地震响应较大和动力特征部位通常位于坝顶 、坝坡的变坡部位或坝高的 2/3处 、坝基以及河谷自由场等区域 。 由于溢流坝段和非溢流坝段的结构差异较大 ,因此 , 各选一个 最 高 坝 段 或 地 质 条 件 较 为 复 杂 的 坝 段 进 行 测 点布置 。

近年来 , 我国在高拱坝抗震研究方面取得了显著进展 。在将坝体与地基作为一个体系的前提下 , 充分考虑了坝体 、地基和库水的动力相互作用 , 坝体横缝在强震时开合的非线性接触影响 ,沿河谷坝基各点地震动相位和幅值差异导致的非均匀输入 , 坝体体系振动能量向远域无限地基逸散的辐射阻尼效应 , 以及邻近坝基的近域地基中不同岩性和地质构造差异及其材料的非线性特性等因素 。基于这些因素 , 研发了一个更接近实际情况的有限元模型 , 并采用了考虑多种非线性因素影响的动态分析方法和计算程序 。 目前已有的拱坝抗震研究表明 , 混凝土拱坝的拱冠梁顶部是

对称振型的最大响应处 , 1/4坝顶拱圈是反对称振型的最大响应处 , 拱座的稳定性非常重要且复杂 。拱座不仅受到坝址地形和地质条件的影响 , 还受到地震时作用在滑动岩块上的拱端推力的大小和方向随 时 间 变 化 的 影 响 。此 外 , 滑 动 体 的 滑 动 模 式 并 非 固定 , 岩体的物理力学参数也与静态值有所不同 。迄今为止 , 具有缝隙的岩体材料的动态试验资料很少 , 且已有的成果差异较大 。拱坝岸坡的地 震 动 态 放 大 效 应 尚 缺 乏 实 测 数 据 的 充 分 验 证 。 因此 , 强震动监测的重点是在坝顶 1/4拱圈 、坝肩 , 拱冠梁和拱座不同高程以及河谷自由场布置测点 。坝体测点的方向通常沿其水平径向 、水平切向和竖向设置 。

对于土石坝反应台阵 , 有条件时在坝基布设深孔测点 。深孔测点的布置对研究地震动输入机制 、深厚覆盖层的动力效应等具有重要意义 。

布置河谷自由场基岩测点的主要目的是将记录的地震数据用于大坝抗震分析中的地震动输入 。

4.2.4 修订 。对水库大坝安全有影响的高边坡 、滑坡体和堆积体 , 提出了强震 动 监 测 的 要 求 。测 点 布 置 方 向 与 大 地 坐 标 系 一致 , 主要是为了与国家地震监测台网的测点方向统一 , 有利于地震动衰减关系研究及边坡稳定分析 。

4.3 水库地震监测台网布置

4.3.1 修订 。针对水库地震监测台网的布局 , 提出了监测密度的具体要求 。对于大 (2) 型水库 , 其回水区范围较小 , 建设总投资较低 , 且水库管理人员相对较少 , 通常采用 4个及以上的地震监测台站进行组网 , 以确保监测台网能够覆盖水库影响区内可能的震中 。4个台站组网即能确定水库地震的三要素 (时间 、震级和震中位置) , 满足基本监测需求 。

对于大 (1) 型水库 , 监测精度主要由台网的有效地震监测下限震级和震中定位精度决定 。坝高大于 200 m , 或总库容大于100×108 m3 的大 (1) 型 水 库 的 监 测 台 网 布 置 要 求 , 与 金 沙 江

下游溪洛渡水库 (坝高 285.5 m , 总库容 126.7×108 m3 ) 、 白鹤滩水库 (坝高 289 m , 总库容 206× 108 m3 ) 以及长江三峡水库(坝高 181 m , 总库容 393×108 m3 ) 等基本相同 。

4.3.2~4.3.4 修订 。本标准通过总结我国水库地震监测台网布置的经验 , 分别对台站 、 台网管理中心和中继站的技术指标提出了具体要求 。

台站和中继站面积不小于 64 m2 的规定 , 参考了金沙江下游梯级水电站水库地震监测系统 75个测震台站 、金沙江中游梯级水电站水库地震监测系统 45个测震台站以及长江三峡水库 24个测震台站建设的成功经验 。 台站和中继站的布局包括监测室 、 中继室和外部围墙 。监测室和中继室的面积不小于 12 m2 , 且高度大于 3.5 m。野外监测室和中继室通常使用太阳能供电 , 太阳能板和全球导航卫星系统天线一般都安装在屋顶上 。为了保证监测室和中继室屋顶和室内地震监测设备的安全 , 监测室和中继室外需要设置高度大于 2 m 的 围 墙 。 考 虑 到 围 墙 的 长 度 和 宽 度 均 为8 m , 台站和中继站的面积为 64 m2 。 如果面积过小 , 围墙与监测室 、 中继室之间的距离会缩短 , 人员可能攀上围墙进入监测室和中继室屋顶 , 影响设备安全 。

5 监测系统组成与技术要求

5.2 强震动监测系统

5.2.2 修订 。本条是在 SL 486—2011 中 4.0.2 条 ~ 4.0.6 条的基础上进行修改的 , 规定了强震动监测仪器的组成与技术要求 。

大坝强震动监测系统通常采用集中记录式布置 , 将多个测点的加速度数据集中到强震动监测中心的多通道记录器进行记录 ,其主要优点如下 :

(1) 多通道记录器采用相对时标即可 , 无需严格校时 。对于接收校时卫星信号不足的结构位置 , 优先选择集中记录式布置 。

(2) 一旦触发 , 多通道记录器会同步 、完整地记录所有测点的加速度响应信号 , 这些强震动响应记录更有利于后续应用 、分析和研究 。

(3) 便于管理和检查 。 通过实时检查多通道记录器的信号 ,可以全面了解各测点的运行 状 态 。此 外 , 震 后 数 据 的 提 取 也 更加便捷 。 强震后可能发生网络失 效 , 需 要 通 过 人 工 现 场 提 取 数据 , 此时数 据 提 取 的 效 率 将 直 接 影 响 震 后 结 构 安 全 评 估 的速度 。

对于建筑物过长 、测点传输线路过长的情况 , 则采用分散记录式布置 。 由于电缆过长会增加电阻 , 导致加速度传感器的供电电流减弱 , 传输信号也会衰减 。

加速度传感器的量程为 ±2g或 ±4g, 需根据测点位置选择合适的量程 。大坝地震动响应的实测记录显示 , 随着测点高程增加 , 大坝的地震加速度响应相对于坝基会明显放大 。为了确保在强震时能够正常记录大坝不同测点的加速度响应 , 避免因传感器量程超限导致数据失效 , 通常在大坝坝基或低高程的强震动监测点安装 ±2g量程的传感器 , 而在坝顶等具有明显动力放大效应的结构部位则安装 ±4g量程的传感器 。

5.3 水库地震监测系统

5.3.2~5.3.4 修订 。水库地震监测系统由地震信号的检测 、采集 、传输 、记录 、数据处理以及时间服务 、率定 、供电等技术部分组成 , 主要包括监测仪器 、数据传输设备和台网管理中心三大部分 。根据我国对水库地震监测遥测自动化的