0 引言

澜沧江纵贯滇西南，境外段为湄公河，全长4 880 km，流经中国、缅甸、越南、泰国、老挝、柬埔寨，属亚洲第一国际大河，其水利资源开发与利用备受沿岸各国关注。目前，我国沿澜沧江规划了15个梯级电站，其中中下游小湾、漫湾、糯扎渡、景洪4个水库流域地震监测系统由云南省地震局承建及运维。

漫湾、小湾水电站位于云南省大理州南涧县与临沧市凤庆县交界的澜沧江中游河段，距昆明公路里程455 km，是澜沧江中下游水电规划“两库八级”中的第二级，上游为功果桥水电站，下游为漫湾水电站。小湾水库是梯级电站的“龙头水库”，总库容约150×10⁸ m³，调节库容近100×10⁸ m³，具多年调节能力。电站坝高约292 m，水库正常蓄水位1 240 m，总装机容量约420×10⁴ kW。鉴于防震减灾和水电工程安全需要，中华人民共和国国务院发布《地震监测管理条例》，第十四条明确规定：坝高100 m以上、库容5×10⁸ m³以上，且可能诱发5级以上地震的水库建设工程，应当建设专用地震监测台网（中国地震局监测预报司，2003；中国地震局，2005）。

小湾、漫湾水库地震监测台网是云南省最早的水库地震监测台网，由18个台站组成，2015—2016年，受观测房屋破损、设备老化等影响，大部分台站设备相继停止工作。为此，华能澜沧江水电股份有限公司启动澜沧江中下游监测台网大修项目，致力于提升水库地震台网监测能力。本文介绍了小湾、漫湾水库地震监测台网的优化方案，并对水库震监测能力进行验证，并对修缮前后台网地震监测能力进行对比分析。

1 背景

小湾水库地震监测台网于2005年建成运行，由16个测震台站、1个中继站、1个数据汇集处理中心和小湾水库地震台网监测中心构成，其中一期台站12个，均匀分布在库坝区周围，于2005年6月1日开始运行；二期工程建设台站4个，主要分布于库首区，于2009年9月1日开始运行，2010年4月小湾一、二期台站合并运行。作为我国建设较早的水电站之一，漫湾水电站建设有2个水库地震监测台站，与小湾水库地震台网组网，兼顾小湾、漫湾2个电站水库区域的地震监测，台站分布见图 1。

由于观测台站房屋损坏、监测设施故障老化，整个台网于2015—2016年相继停止工作。2017年，华能澜沧江水电股份有限公司通过澜沧江中下游监测台网大修项目论证，提出优化水库地震监测台网设计方案；2019年7月，项目启动施工招标；2020年1月，项目完成验收，小湾、漫湾水库地震监测台网监测台站由18个减少为13个，水库地震监测台网进入试运行阶段。

在项目实施过程中，对18个台站设备进行修缮处理及布局优化，论证后报停4个监测台站，并与云南省地震局共建1个预警基准站，此台站由云南省地震局实施改造并实现数据共享。因此，此次水库地震台网升级改造项目工程只对13个台站进行了修缮恢复。

2 台网升级改造

2019年7月，对原小湾、漫湾水电站水库诱发地震台网18个地震台进行现实地勘察，按优化布局修缮方案确定实施方案、具体实施时间及方式。升级改造措施主要有：对台站房屋、专业仪器、数据传输方式和台网中心设备进行恢复重建。该工程实施过程中，部分台站被拆除，对台站房屋修补、装修，未对台站进行重新选址及建设。

2.1 房屋土建修缮

小湾、漫湾水库地震监测台网台站年久失修，部分台站房屋设施、仪器设备、观测环境均已经不能满足地震观测的要求，因此对台站观测房屋的改造是此次恢复重建的主要任务之一。13个台站的土建修缮主要包括：通往台站的简易道路清修、台站院内环境清理、观测室环境清扫、台站院内外排水沟清修；部分围墙基础及围墙砌筑，围墙及观测室饰面层粉刷，观测室屋面防水层翻修，内外防盗门除锈、漆刷及更换，地坪沉降修整等。

2.2 系统观测辅助工程修缮

对台站太阳能光伏设备进行检修更换。考虑到蕨菜村和五里2个台站所处位置光照时长不足，仅太阳能供电无法满足台站设备用电需求，故采用太阳能光伏和市电双供电模式。

对于台站防雷接地系统，采取更换接地等电位板以及修复处理等措施，其中牛街台新建防雷地网。主要措施包括：避雷塔、针、带除锈、漆刷、防雷地网修造以及等电位联结端子板安装。避雷器经检测、检修、更换修复，接地电阻均小于5 Ω。

2.3 观测设备的维修更换

针对原漫湾、小湾水库地震监测台网使用的仪器设备型号杂乱、设备老旧的现象，采取以下设备优化措施：将短周期地震计FSS-3M、FSS-3B进行回收检测，淘汰EDAS-24L3型数据采集器，将EDAS-24IP、EDAS-24GN型数据采集器进行回收检测及检修，部分台站设备重新调整，将短周期地震计更换为宽频带地震计，个别台站增加加速度计，为提升台网对库区及周边的地震监测能力服务。

2.4 信号传输方式优化

小湾、漫湾水库地震台网测震台站建成时间较早，台站数据传输均采用数传电台和部分SDH数据传输形式。然而，专线传输费用较高，而数传电台为被动传输，管理人员无法通过网络主动访问数采端，不利于台网的运行维护。经实地勘察，针对不同区域通信商信号强度对水库地震监测台网通信传输方式进行优化，调整方案如下：对大部分满足通信强度的台站，采取3G/4G通信传输方式；对于个别通信信号强度小于10 dB的台站，采用数据专线以及无线4G双通信模式。优化方案在节约资本的同时，对更好地掌握台站设备情况以及台站的运行维护提供了便利（刘映德，2012）。优化改造后，水库地震台网运行率均达97.98%，满足地震监测管理条例台网运行率达95%以上的要求。

3 恢复重建前后地震监测能力对比分析 3.1 修缮前地震监测能力

水库地震监测台网修缮恢复前，小湾、漫湾地震监测台网共计18个台站，小湾电站坝址区域监测能力可达M_L 0.5，漫湾电站和功果桥电站坝址区域监测能力为M_L 0.6，2个台网在保障小湾、漫湾电站库区地震监测的同时，有效兼顾了澜沧江上游功果桥电站区域的地震监测。地震监测能力见图 2。

然而，因年久失修，整个台网监测工作基本停止，库区地震记录只能在国家地震台网查询。2016年初至2019年底，仅查询到64条库区地震记录，其中最小地震为2018年10月26日1时31分云南大理宾川县M_L 2.8地震（25.78°N，100.66°E），最大地震为2017年3月27日7时55分云南大理漾濞县M_L 5.1地震（25.89°N，99.80°E）。

3.2 重建后地震监测能力

小湾、漫湾水库地震监测台网恢复重建后，2020年，在监测范围内共记录地震1 752次，日频次4.79次，其中在水库影响区范围内记录地震614次。在所记录1 752次地震中，M_L≤0.9地震471次，日频次1.29次；M_L 1.0—1.9地震962次，日频次2.63次；M_L 2.0—2.9地震278次，日频次0.76次；M_L 3.0—3.9地震37次，日频次0.1次；M_L 4.0—4.9地震4次，日频次0.01次，无M_L 5.0以上地震。地震统计结果见表 1，震中分布见图 3。

由图 3可知：①在小湾、漫湾水电站监测区内，地震主要分布在云南隆阳区、永平县、凤庆县、泸水县、腾冲县与缅甸交界地区，其他地区有零星分布，地震活动水平不高。2020年4次M_L 4.0及以上地震4次均发生在该监测区范围内，分别为6月9日2时39分云南宾川M_L 4.2地震（25.973°N，100.512°E），距小湾、漫湾坝址分别约148 km、151 km；7月14日1时33分云南永平M_L 4.1地震（25.207°N，99.546°E），距小湾、漫湾坝址分别约79 km、112 km；7月24日13时47分云南施甸M_L 4.0地震（24.941°N，99.165°E），距小湾、漫湾坝址分别约97 km、135 km；7月31日3时28分云南隆阳M_L 4.2地震（24.974°N，99.172°E），距小湾、漫湾坝址分别约98 km、135 km。②在小湾、漫湾水电站水库影响区内，地震主要分布在云南南涧县、永平县、昌宁县、凤庆县，活动水平不高。

据统计，小湾、漫湾水库地震监测台网修缮重建后，监测区范围内地震记录明显增多。由修缮后水库地震监测台网监测能力分布（图 4）可知，水库地震监测台网监测地震最小震级达M_L 0.3，与台网修缮复建前监测地震最小震级M_L 0.5相比，地震监测能力显著提升。可见修缮改造后，水库地震监测台网下辖地震台站数量虽然减少，但因为台站布局优化等措施，库区地震监测台网监测能力明显提升，在水库影响区，尤其是库岸区记录到大量M_L 1.0以下微震活动，为库区居民生产生活提供了有力保障，为水库地震研究工作提供了详实的基础数据，可以更好地为我国防震减灾事业服务（马红虎等，2021）。

4 结论

小湾、漫湾水库地震监测台网年久失修，设备陈旧老化，在2015—2016年间大部分台站停测，水库及周边区域地震记录事件较少。在华能澜沧江水电股份有限公司和云南省地震局的共同努力下，2019年针对台站破损房屋、老旧设备以及供电、通信等进行多方面优化改善。修缮恢复后，水库地震监测台网观测质量有了进一步提高，13个台站运行率均达95%以上，波形标定及数据质量均符合新建台站标准，台网地震监测能力显著提高，监测地震最小震级由M_L 0.5提升到M_L 0.3。台网优化复建后，小湾水库地震监测台网除满足小湾库区水库地震监测外，还兼顾了澜沧江上游功果桥和下游漫湾2个电站坝址区的地震监测需求。库岸区大量微震被记录，为深入研究水库诱发地震提供了丰富宝贵的基础数据，同时对水电站的安全生产及库区人民生命财产安全提供了有力保障（夏其发等，1988）。