北京位于燕山山脉与河北平原交界、张家口—渤海地震带中部，历史上强震多发，现代中小地震活动频繁（王椿镛等，2016），潜在地震灾害风险不容忽视。受本地中小地震、周边强震影响，北京地区多次出现强烈震感，对正常社会生活秩序产生显著影响，为防震减灾和重大活动地震安全保障工作带来巨大挑战。随着现代化建设的推进，地震灾害和影响将更为复杂，建设地震安全韧性城市是提高首都自然灾害防治能力的重要基础。

2019年10月11日，北京人民政府秘书处召集市应急局、市地震局、市发展改革委、市财政局、市规划自然资源委、延庆区政府等单位，讨论延庆地区地震监测能力提升项目建设有关工作，形成《关于研究延庆地区地震监测能力提升项目建设有关工作的意见》（〔2019〕90167号），指出：延庆地区地震监测能力提升项目对进一步提升延庆赛区及周边区域地震监测水平，加强北京冬奥会、冬残奥会期间地震研判和突发事件快速反应能力具有重要意义。为此，由北京市地震局作为主体建设延庆宽频带地震监测台网。该台网由密集地震观测台阵组成，建成后北京地区地震监测能力大幅提升。

延怀盆地是北京市地震局地震重点风险监视区，分布有较大规模的活动断层，是历史强震多发区。延庆地区（40.16°—40.46°N，115.42°—116.35°E）地处该盆地东部，存在部分平原区和大量山地区域，特殊地理位置表明，该区具有建设密集台阵的必要性，同时加大了地震台阵建设难度，对台阵建设提出更高要求。本文从站点勘选、台阵建设经验及成效进行总结，以期为北京地区台站后续建设及其他密集台阵建设提供经验。

地震台阵一般是指，在与所观测的地震波波长大致相当的孔径范围内，排列和安装相同地震计的若干地震子台组成的地震观测系统。宽频带流动地震台阵按照平面几何图形在探测研究区域呈阵列分布，具有分辨率高、布设灵活、经费低廉等优点，可以为地震精确定位、地球结构三维成像、大地震动态跟踪、余震监测和多参量地震参数综合研究提供高质量观测数据。

北京市延庆地区位于京西北延怀盆地东部，北东南三面环山、西临河北怀来，平均海拔约500 m（杨凡等，2019）。延怀盆地区域内主要分布NE向、近NS向2组断裂带（吴玉涛等，2018），其中NE向断裂有康庄—沈家营隐伏断裂、西桑园—谷家营隐伏断裂、五里营—古城断裂、佛峪口—黄柏寺隐伏断裂，近NS向断裂有张山营断裂、路家河断裂、靳家堡断裂、古城—苏庄断裂。公元294年、1484年延怀盆地区域发生2次6级以上强震，1970年以来小震活动多发，最大地震为1990年7月21日延庆大海坨山4.6级地震（郝春月等，2008）。提高北京地区地震研判能力和突发事件的快速反应能力，做好北京地区重大活动地震安全保障工作，打造地震安全韧性城市与北京城市发展及人民利益密切相关。据最新评估结果，延庆地区位于2021—2030年我国大陆地震重点监视防御区确定的中长期危险区（燕山断裂带西段—山西断裂带北段），有必要建设一套密集地震观测台阵，做好北京地区重大活动地震安全保障工作，提高首都自然灾害防治能力。

依托北京延庆地区地震监测能力提升项目，根据地震台站建设规范（中国地震局发布《中国测震站网规划2020—2030》），拟新建1套宽频带地震观测台阵，经初勘，在图上选定80个点位。这些点位远离对台基噪声影响较大的工厂、公路、铁路等。鉴于永久基本农田、基本农田储备区、生态保护红线、河道蓝线、第八批长城文物保护范围等限建要素，经初步核实，其中44处点位符合地震台站建设要求。结合北京市地震局意见，延庆地震台网采取适时流动观测形式进行多次实地踏勘，结合地震台站建设施工和台站分布规范，确定39个点位，分布在八达岭镇、张山营镇、旧县镇、康庄镇、大庄科乡等11个乡（镇），占地面积总计约234 m²。39个观测点位分布见图 1。

图 1(Fig.1)

图 1 延庆地区宽频带地震观测台站分布（39个台站）示意 Fig.1 Station distribution map of Yanqing area (39 stations)

新建站点场地以土层（土石混合）或岩石地基为主，建设方式采用户外一体化机柜或埋入式观测井2种方案（图 2），其中户外一体化机柜方式站点20个，埋入式观测井站点19个（含5个利用原有玻璃钢罩的观测站）。每个观测站均配备宽频带速度计、加速度计、数据采集器以及供电、通信等设备。各站点参数信息见表 1。

图 2(Fig.2)

图 2 观测台站建设方式 （a）户外机柜台站；（b）埋入式观测井 Fig.2 Construction method of observation stations

表 1(Table 1

表 1 地震台站信息Table 1 Seismic station information 序号 台站名称 台站代码 场地类型 速度计型号 数采型号 建设方式 供电方式 1 大浮坨村 AYQDF 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 2 里炮村 AYQLP 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 3 东沟村 AYQDG 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 4 程家窑 AYQCJ 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 5 上辛庄村 AYQSX 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 6 大泥河村 AYQNH 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 7 新宝庄 AYQXB 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 8 景而沟村 AYQJE 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 9 霹破石村 AYQPP 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 10 西二道河中心小学外 AYQXE 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 11 东红山 AYQDH 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 12 井家庄 AYQJZ 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 市电 13 烧窑峪村 AYQSY 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 14 东羊坊村 AYQYF 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 15 白草洼村 AYQBC 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 16 黄峪口 AYQHY 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 17 小北堡村 AYQBP 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 18 郭家堡村 AYQGJ 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 19 大营村 AYQDY 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 20 康庄站 AYQKZ 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 市电 21 野鸭湖（气象站） AYQYY 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 22 山底下村 AYQSD 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 23 八道河村 AYQBD 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 24 唐家堡村 AYQTJ 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 25 延庆地震台 AYQZZ 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 26 刘斌堡 AYQLB 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 27 鲁家园村 AYQLY 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 28 水口子村 AYQSK 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 29 永宁（水务站） AYQYN 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 市电 30 张山营村 AYQZS 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 31 佛峪口村（水库） AYQFY 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 32 张山营镇，后黑龙庙村 AYQHL 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 33 山戎文化，陈列馆 AYQYH 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 34 韩郝庄村 AYQHH 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 35 姚家营村 AYQYJ 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 36 龙聚山庄 AYQLJ 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 户外机柜 太阳能 37 靳家堡小学 AYQJJ 土层 GL-CS60 EDAS24GN 室内 市电 38 林业站 AYQBQ 土层 GL-CS60 EDAS24GN 观测桶 太阳能 39 松山 AYQSS 基岩 GL-CS60 EDAS24GN 室内 市电

表 1 地震台站信息 Table 1 Seismic station information

截至2022年初，北京已建成由38个地球物理台、28个测震台、265个强震台组成的地球物理、测震、强震台网，实现了全网数字化、网络化，是全国密度最大的区域地震监测台网，地震监测能力优于1.0级，实现了2 min自动速报、5—8 min正式速报的能力。延庆地区原有地震台站21个，本次新增39个台站后，现有台站达到60个。若延庆及周边地区发生破坏性地震，可在震后快速产出精度约2 km的地震烈度速报结果，为政府部门在震后应急处置、抗震救灾、指挥决策等提供可靠依据。

本项目建设前，延庆地区仅分布刘斌堡台和西拨子台2个测震台站，台间距约22 km（北京市测震台站平均间距约20 km）。项目完成后，该区测震台站平均台间距约5 km。通过台基噪声计算，对地震台阵地震监测能力进行评估（于海英等，2004；宫杰等，2023），发现延庆地区地震监测能力由M_L 1.2提升至M_L 0.1。

项目的建设运行，对动态监控延庆地区地震活动、地壳介质变化、地震预警、地震烈度速报等具有重要意义（卢燕红等，2020）；可为北京及邻区地震活动、地球动力学特性分析与研究提供基础数据，为地震中长期预报提供背景资料，为地震风险、震情发展趋势判定、科学合理救灾提供依据（王芳等，2019）。同时，为开展延庆地区高精度地壳结构探测奠定了基础。利用远震和背景噪声数据，开展区域内深部结构成像研究，产出延庆地区精细3D速度结构，精度可由数十千米尺度提高到数千米甚至数百米。这些探测结果，可为城市规划，特别是地下空间的开发、重大工程建设、矿产资源勘查、抗震设防等提供科技支撑。

依托北京延庆地区地震监测能力提升项目，历时4年，顺利完成延庆地区39个观测站的建设施工。通过此次项目的实施，对台阵或台站建设得出以下体会：①施工器械：挖掘机、发电机、电镐、铲车等施工器械和工具的正确使用，对提高效率和保障质量有较大帮助；②商品混凝土的使用：混凝土质量得到保障，施工效率得以提升；③围栏大小：台站围栏设计为2 m（长）×2 m（宽），若机柜居中，无法直接打开前门（非拆卸前门），应适当加大围栏，最好设置为3 m（长）×3 m（宽），便于操作；④围栏门双开改造：围栏规格为2 m（长）×2 m（宽），将单门改为双开门，外观变动不大，机柜前门可直接打开，方便维修人员进出。

目前，延庆密集地震台阵已进入并网试运行阶段，测试过程中发现，该地震监测台阵仍有部分问题存在，需要进一步改进：

（1）电源和太阳能充电。郭家堡、张庄（延庆台）和佛峪口（水库）台在连续阴雨天气，存在电源供应不足的现象。处置措施如下：张庄（延庆台）台：连接市电；郭家堡、佛峪口台：改进智能电源充电模式，太阳能控制器直接给蓄电池充电，解决台站亏电问题。

（2）部分台站数据延迟。张山营镇几个测震台站数据经常延迟，更换高增益天线，改善效果不明显；联通公司后台调整，数据改善效果不明显。将北斗传输系统引入测震台站，数据传输的稳定性和安全性将会得到增强。