人工地震探測工程實施探討以“04昆深工程”為例＊

周桂華 趙晉明

（云南省地震局，昆明650224）

人工地震探測工程實施探討以“04昆深工程”為例＊

周桂華 趙晉明

（云南省地震局，昆明650224）

本文以“昆明地震活斷層探測與地震危險性評價項目”的子項目“04昆深工程”為例，介紹了人工地震探測工程的主要實施技術、在城市和民族地區(qū)開展大規(guī)模人工爆破工作的困難、施工及管理的復雜性等；對組織協調在項目中的成功運用進行了分析；從測線及炮點選擇、施工前的準備工作、施工過程中的協調管理、嚴格貫徹實施操作規(guī)程、做好安全控制等方面對工程實施的主要經驗進行了總結歸納，對項目實施管理全過程從組織協調的細化分層及項目團隊的有效溝通方面做了初步的探討。

人工地震；“04昆深工程”；實施；組織協調；探討

引言

國內外若干破壞性強震震害調查表明，城市區(qū)活斷層，尤其是發(fā)震斷層及場地環(huán)境是導致地震巨災的根源，巨大的城市地震災害主要是由位于城市之下的活斷層突然快速錯動所導致的直下型地震引起的；鑒于城市直下型地震可能造成的重大傷亡和經濟損失，探測城市地域內的活斷層是十分必要的一項工作。通過對城市活斷層探測與地震危險性評價工作，了解城市及其周圍活斷層的空間分布、可能造成的危害性，并基于評價結果采取有針對性的防震減災措施，提高城市的綜合抗震設防能力，從而實現減輕城市災害的目標。

1 項目實施概況

1.1 工程總體概述

2004年9月—2005年1月，以昆明為中心實施了一次人工地震探測工程（簡稱“04昆深工程”），是國家“十五”重點項目“中國數字地震觀測網絡工程”之“昆明地震活斷層探測與地震危險性評價項目”的子項目。目的是為了查明昆明地區(qū)地殼速度結構、斷層性質以及淺部主要活斷層向深部的延伸情況、深淺構造耦合關系、包括查明對昆明地區(qū)有重要影響的小江斷裂、普渡河斷裂、易門斷裂、元謀斷裂在內的區(qū)域地殼精細結構［1］。此項目由云南省地震局組織，中國地震局地球物理研究所、中國地震局地球物理勘探中心、中國人民解放軍某部隊、曲靖、玉溪、楚雄、昆明地市縣地震局和防震減災局等單位參與。此項目不僅對更準確地判定昆明的地震危險性至關重要，而且對該地區(qū)今后長期的地震觀測，尤其是對震中精確定位和大震應急快速反應具有十分重要的意義。直接或間接參與該工程的管理和技術人員近500人，其中，云南省地震局150余人；中國地震局地球物理研究所、地球物理勘探中心60余人；4個州市和11個縣級地震部門80余人；部隊200余人［2］。人員規(guī)模居云南省地震局有史以來重大項目動用人數之首。

1.2 主要技術和方案介紹

人工爆破地震測深工程是以人工制造震源的方式激發(fā)地震波，并在地表沿某種測線布設多臺地震儀器接收地震波以獲取地殼結構的人工地震工程。根據活斷層探測工作大綱的要求，方案目標設定為：探測活斷層從淺部到深部精細結構，技術指標要求記錄良好率達95%以上，其探測結果要求能夠反演深部地層結構［1］。由于昆明活斷層探測工作難度巨大，測線穿越地震活動強烈的山間地帶，地形復雜，解釋難度大；同時，昆明地處人口稠密地區(qū)，背景噪聲干擾大，實施中要考慮與警民的協調配合、放炮的安全等問題，在技術方面和實施方面難度都非常大。工程的實施是一項技術性很高、組織措施嚴密的系統工程（圖1）。

1.3 野外工程實施概況

野外工程于2005年1月6日完成一致性檢查，7日開始野外觀測工作，11日凌晨零時準時第一炮起爆，27日凌晨4：30完成最后一炮的爆破及觀測任務，歷時22天。在東至羅平，西至楚雄的主測線，武定至易門、宜良小新街至宜良竹山的兩條南北向輔助測線，以及環(huán)昆明盆地的矩形測線上布設了18組炮點進行爆破激震，炸藥總量26.25t；測線總長601km，在主測線與輔助測線上布設239個觀測點同時接收；矩形測線上布設223個觀測點，并在矩形網中間增加一條16個測點的縱測線，以補充環(huán)線觀測資料覆蓋密度，獲取淺層精細資料；工程共投入240臺數字地震記錄儀及與之配套的三分向檢波器、筆記本電腦和GPS授時定位儀等，分15個觀測組、4個炮點零時記錄組執(zhí)行觀測任務，各炮點確保兩臺零時記錄儀同時記錄?！?4昆深工程”共獲取記錄資料4 308條，其中主、輔助測線2 868條，矩形測線記錄1 440條。觀測合格率為95.1%。為盡量避開公路、大型水利設施、電力供水管網，并考慮到地下水系、民俗民風、爆破點周邊村民房屋問題，多數人工地震測深點選在了荒山、荒地。工程實施期間遇上雙柏、思茅兩次地震，羅平、陸良、宜良等地在爆破期間遭遇多年未遇大雪，為減少干擾，2005年1月16日開始，所有炮點放炮時間及備用時間向后順延1小時［2］。

2 技術實施困難

2.1 地形地貌、地質環(huán)境復雜

測區(qū)地處云南高原的中部及東南部。地勢呈北高南低。羅平為典型巖溶地貌，昆明、宜良、南華、祿豐為侵蝕地貌。該區(qū)水系分屬珠江、長江水系。區(qū)內發(fā)育了綠汁江、南盤江、黃泥河、清水江等河流。河流切割深度小于1 000m，屬中、淺切割區(qū)。發(fā)育有大小不等盆地，盆地內山形平坦，河流流速減緩，新生界堆積物厚度不一。羅平新生界堆積較少，區(qū)內地層主要為中生界和古生界，多為灰?guī)r沉積。構造上宜良屬于滇東古隆起，羅平屬南華亞板塊，南華、祿豐為滇中中生代紅層盆地。測線跨越的主要區(qū)域斷裂為：元謀—綠汁江斷裂、易門斷裂、普渡河斷裂、小江斷裂、彌勒斷裂［3］。

2.2 主要設計路線長、跨度大

采用一條主測線，兩條輔助測線，另外還布設了一條矩形測線。

主測線總長度約300km，東端起于羅平南，西端止于南華，選擇4個炮點，爆破炸藥量1.8～2.5t，炮點分別為羅平、陸良南、青龍寺、南華。為了更多地了解小江斷裂兩盤的速度差異以及對昆明地區(qū)的影響，在嵩明盆地加一嵩明炮，藥量1.2t。另外，在主測線上小江斷裂兩側各加一個小炮，藥量0.5t。測點間距羅平—陸良南段、祿豐—南華段2.5km，布設儀器各35臺套，陸良南—祿豐段測點間距為2.0km，布設儀器各80臺套。

輔助測線每條約90km，輔助測線Ⅰ北端起武定，南止于易門，輔助測線Ⅱ北端起嵩明小新街，南止于澄江東，各端點放炮，炸藥量約1.0～1.2t，輔助測線點間距2.0km，每條測線布設儀器45臺套。

矩形測線分布于昆明市東南西北，每邊長度約25km，共計100km，矩形測線共放7炮，藥量300kg，測點間距400m，其目的是了解深度在幾百米～幾千米范圍內地殼速度結構以及斷裂延伸情況，具體測線布置見圖2，以上施工場地宜在秋冬季進行［4］。

2.3 炮點多、覆蓋面積廣

按照昆明活斷層深部探測測線初步設計方案［5］，云南省防災研究所派員于2004年8月12日—9月6日對昆明活斷層深部探測項目炮點進行踏勘選擇，共選擇炮點32個，推薦實施的炮點17個。主測線上有：南華炮（2.5t）、青龍寺炮（1.8t）、陸良炮（1.8t）、羅平炮（2.5t）、宜良炮（0.5t）、湯池炮（0.5t）；輔助測線Ⅰ上有武定炮（1.2t）、易門炮（1.2t）；輔助測線Ⅱ上有小新街炮（1.2t）、竹山炮（1.2t）；矩形測線上有大凹村炮（0.3t）、小哨村炮（0.3t）、黃家箐炮（0.3t）、大墨雨炮（0.3t）、小繞繞炮（0.3t）、大板橋炮（0.3t）、松茂炮（0.3t）。

根據以上炮點所確定的主測線長295km，輔助測線Ⅰ長91km，輔助測線Ⅱ長86km，矩形測線長129km，總計601km（圖2）。

炮點和測線涉及的縣市將包括：楚雄市的南華縣、楚雄市、祿豐縣、武定縣，玉溪市的易門縣，昆明市的安寧市、呈貢縣、富民縣、嵩明縣、宜良縣，曲靖市的陸良縣、師宗縣、羅平縣。

2.4 工作量大

工程主要采用鉆井井炮和水炮兩種方式。鉆井爆破工作主要包括鉆井和爆破。鉆井包括鉆探成井，護井（井內放置PVC管）。爆破包括炸藥購置、運輸、安裝和引爆等。此次工程包括1條主測線、2條輔助測線和1個矩形測線［4］。涉及的具體工作量見表1。2.5 施工管理要求高、責任大

施工隊伍以專業(yè)隊伍為主，持證上崗。對專業(yè)隊伍采取承包方式，嚴把安全、質量關。放炮作業(yè)嚴格執(zhí)行爆炸物品的裝運、爆炸操作規(guī)程等規(guī)定。為了保證爆炸工作的安全，必須設立專門的安全人員，并對操作員進行培訓；嚴格執(zhí)行安全規(guī)定，認真按安全條件計算安全區(qū)域。爆炸工作嚴格遵循以下安全規(guī)定。

未經批準和專門培訓的人員，不得參加爆破工作；引爆雷管串接和裝入引爆包后，在安全處進行通路和阻值測量，測量電流小于50mA，測量前后均應短路，在雷雨天氣，斷開連接好的起爆線路，斷頭要密封絕緣，并將斷頭分開架離地面；爆炸站設在與井口通視良好的上風處，由專人看管，有雷電時禁止進行爆炸、連接和測量雷管等工作；鉆井過程中，不準下炸藥和把藥包搬進炮場。搬運裝有雷管的炸藥包時，要輕拿輕放，避免擠壓雷管所在部位；禁止用鉆機下炸藥，下炸藥過程中不準將爆炸線放在爆炸機附近。全部下藥完畢，其他人員撤離安全區(qū)后，才能接通爆炸線和測量通路及阻值；起爆前應檢查炮場，300m以內不得有人、畜和過往車輛。只有當炮場負責人下達準備起爆命令后，才能接通爆炸機，打開爆炸機；夜間進行大藥量的爆炸，需要良好的照明設施；起爆前去井口檢查時，爆炸員應取出爆炸機鑰匙，去掉爆炸線，將爆炸線短路后移至距離爆炸機10m外，由專人看管；如有個別藥包因故未起爆時，應設法將其引爆銷毀；爆炸前，將預定的爆炸時間通知當地政府和所在鄉(xiāng)、村及有關單位，并作好炮點附近民房可能存在的不安全因素的調查與防備措施［6］。

2.6 觀測聯絡工作要求認真準確

本次工程觀測任務主要由中國地震局物探中心承擔。云南省地震局主要承擔觀測聯絡，其職責為：負責觀測儀器架設情況檢查，觀測資料收集和現場觀測隊伍的管理、協調等。接收準備工作包括：與當地政府，交通管理部門取得聯系，觀測時，在測點附近實行交通管制，避免車輛和人為干擾；檢查每臺儀器是否正常；觀測組長與儀器操作員詳細了解工作安排，領取必要資料。資料包括：1∶5萬地形圖，測線與點位圖，交通圖，炮點名稱編號，放炮時間，觀測點位表，儀器接收參數選擇表，工程調度表。接收工作要求：觀測前，檢查儀器，干擾背景情況；同一觀測點作第一次觀測時，操作員須對觀測點進行確認，不允許隨意移動；如因特殊情況確需移動時，在點位表上詳記，并報指揮部認可［6］。

3 項目組織協調工作

3.1 組織協調概況

項目組織協調是項目管理的重要內容，是完成項目任務必不可少的方法和手段。具體來說，項目組織協調就是項目管理者運用一定的組織形式、采用不同的方式和方法，對項目運作過程中不可避免產生的各種關系進行疏理溝通，并對產生的各種矛盾和障礙加以化解和排除，以便調和各方關系，有利于項目的順利實施［7］。

“04昆深工程”的組織實施是一項高難度的復雜系統工程。技術層面專業(yè)性強，精細化要求高，還面臨著地形地貌、地質環(huán)境復雜；主要設計路線長、跨度大；炮點多、覆蓋面廣；工作量大；施工管理要求高；安全責任重；協調工作點多面廣等問題。如何在現有條件下順利實施完成任務是對實施單位組織協調能力的檢驗。工程的籌劃準備工作自2004年2月28日開始，2004年9月8日進入實施階段，經過周密的策劃論證，精心的踏勘選點，組織邀請了局內外專家進行了2次嚴格的方案論證，指揮部召開了9次會議對方案進行細化部署、解決重點難點問題，此外，還召開了無數次規(guī)模大小不同的協調會，可謂精益求精。

3.1.1 組織機構健全

地震測深是一項復雜而龐大的系統工程，指揮調度和協調的難度很大，組織保障工作相當重要，為了保證工程能夠安全、順利、有效地實施，云南省地震局成立了昆明深部地震構造環(huán)境探測工程（簡稱“04昆深工程”）指揮部，全面負責工程的準備、現場施工和數據處理。指揮部下設若干工作組，明確工作內容，分工負責，協調配合。野外期間又成立5個現場工作組執(zhí)行爆破任務，指揮部設在昆明市黑龍?zhí)兜卣鸹鶞逝_。組織機構設置見圖3。

3.1.2 協調工作量大面廣

“04昆深工程”從啟動到結束，歷經4個月的時間，工程協調工作涉及到4個地、州、市，11個縣（市）、區(qū)，共18個炮場。協調工作可以說是該項工作中最為艱巨的一項任務，要面對與地州、縣市、鄉(xiāng)村的協調，要處理好與政府部門、部隊、協作單位、當地居民的協調、賠償等問題［6］。綜合協調組在當地地震系統的領導和同志的大力扶持和幫助下，并在其他各組的通力配合下，按照工作計劃和步驟開展了大量艱苦、復雜的協調工作（表2）。

3.2 組織協調運用分析

“04昆深工程”是一項艱巨的科學系統工程，具有相當的特殊性與復雜性，它的實施過程涉及方方面面的問題，也是對云南省地震局協調能力的考驗，點多面廣、錯綜復雜，項目的協調、爆破、觀測、轉場，各環(huán)節(jié)都要求各執(zhí)行單位緊密配合，各方面的銜接稍有疏漏都會導致嚴重的后果。這樣大規(guī)模的行動，云南省地震局做到了準時起爆、無事故、無人員傷亡，它檢驗的是項目實施方應對各種復雜事件的能力，更是強組織協調能力成功應用的充分體現。

3.2.1 管理層高度重視，組織協調得力

項目實施機構的高層管理者，重視組織內部的結構和隊伍建設，由一位副局長任指揮長全線指揮；各現場指揮分別由局長助理、職能部門處長、研究所所長、副所長等擔任；技術總負責、顧問、監(jiān)理等由專業(yè)背景深厚的專家擔任；各組組員都由業(yè)務骨干構成。

3.2.2 以制度作保障，責任到人

工作組進入現場后，首先制定了《“04昆深工程”現場工作組工作細則》，對主要人員的工作進行了分工，明確了各主要人員的工作職責，保證了各項工作高效、有序地進行。

3.2.3 安全問題，責任到人

爆破工作，安全是第一位的?，F場工作組的主要任務之一，就是保證在整個爆破工作中不出現任何安全問題。為此，在現場工作中，除嚴格按照實施方案和操作規(guī)程進行作業(yè)外，每天晚上的例會都要分析現場工作中出現的薄弱環(huán)節(jié)，強調安全問題。尤其是后期，工作越接近尾聲，越是要求要克服麻痹思想。

3.2.4 千方百計，保證質量

為了保證現場爆破工作質量，現場工作組除嚴格按照工作規(guī)程進行作業(yè)外，每次爆破結束后，都要認真總結爆破工作中存在的問題和不足，千方百計想辦法，盡可能地提高爆破工作質量，以使爆破達到最佳效果。如通過安寧、陸良、武定3個炮點的爆破后，認真分析查找了爆破時部分井孔往上沖的問題，在富民炮點裝填炸藥時，采取了填土到一定深度，然后把上部PVC管拔掉再填土的辦法，取得了比較好的爆破效果。

3.2.5 主動報告，爭取支持

為保證爆破工作的順利進行，工作組每到一個炮點，都主動與當地政府及相關部門聯系，說明此項工作的目的意義、主要工作內容、可能造成的影響及需要支持和配合的事項等，得到了當地政府對此項工作的大力支持，如陸良縣政府專門下發(fā)了一個通告到相關部門和鄉(xiāng)村，武定、富民縣政府的領導親自出面協調和安排相關工作，保證了爆破工作的順利進行。

3.2.6 充分應用組織協調功能，成功保障項目實施

組織協調是項目順利實施的基礎保障，構建和諧的項目運作環(huán)境是項目現代化管理所提倡的一項重要原則［8］。

組織協調能力是一種整合管理能力，是指根據工作任務，把不同專業(yè)、不同組織（項目關系人）的力量有機地整合成項目團隊，對資源進行分配，同時控制、激勵和協調群體活動過程，使之相互融合，來達到項目整體目標的最優(yōu)化，從而實現組織目標的能力［9］。根據項目實施運作情況列出組織協調框架，具體見圖4。

3.2.7 有效溝通，重視整合管理

組織協調要重視整合管理，整合管理必須依靠有效溝通，項目協調最好的手段和方法就是溝通，溝通是解決項目實施過程中各種障礙的最基本的方法。在相近或相同的價值觀基礎上，人們完全可以通過溝通達到相互理解、相互支持，執(zhí)行就是管理層與實施層之間的溝通互動過程：管理層要知道項目實施得如何，實施層要知道管理層的決策對執(zhí)行的評價。通過溝通，不但可以解決各種協調問題，如技術、過程、邏輯、管理方法和程序中的矛盾、困難和不一致，而且還可以解決相關人員心理障礙和爭執(zhí)。對于項目來說，項目目標能否成功實施，很大程度上取決于項目管理部門能否成功地進行溝通，做好協調工作。

4 經驗及探討

“04昆深工程”的圓滿完成，為昆明市地震活斷層探測與危險性評估工作提供了重要的數據資料，也為下一步的研究工作奠定了堅實的基礎；既是云南省地震局實施重大工程能力的顯示，也是防震減災項目管理中成功應用組織協調功能、充分發(fā)揮組織協調作用的成功范例。

4.1 主要經驗

（1）抓好關鍵問題。測線選擇及炮點位置的選擇是本項工程的成敗關鍵，因此，在項目實施前一定要對測線及炮點位置確定，在實地確定炮點、測線和觀測系統的基礎上再按照實施方案開展工作。

（2）抓好準備工作。在工程實施前要充分做好準備工作，要做到組織落實、隊伍落實、崗位落實，儀器設備、材料落實，安全保衛(wèi)落實，通訊聯絡落實，后勤保障落實。

（3）抓好組織協調工作。做好與當地政府溝通協調工作，及時解決工程中遇到的問題，如炮點的用地，觀測時的交通管制，保證要求，民事處理等。

（4）抓好施工隊伍管理。組織全體參加人員學習施工規(guī)范，明確各自職責，宣布各項制度和紀律，切實加強安全教育，包括炮點、爆炸、交通、夜間人員和儀器安全，以及防盜安全等。

（5）抓好安全工作。爆炸工作應嚴格遵守并堅決執(zhí)行有關規(guī)定和操作規(guī)程，確保安全，萬無一失。

4.2 探討

隨著社會經濟的發(fā)展，國家將越來越加強對社會公益項目的投資，因此，社會公益項目將朝著大型化、綜合化、復雜化方向發(fā)展，工程的實施管理非常復雜，協調的好壞直接關系到工程的成敗。

由于時間及作者水平限制，本文研究成果有限，許多內容還有待進一步研究：

（1）項目實施全過程的協調管理研究層次有待更細化。

（2）組織分工和組織協調是項目管理中的兩項重要活動，它們存在于項目生命周期的各個階段，對于項目管理的組織而言，協調的有效性決定了組織管理的效率。如何實現團隊內外部有效的溝通和信任，防震減災項目與其他項目組織協調的不同點等問題都值得進一步研究［10］。

（3）以項目管理理論為指導，分析防震減災項目管理中不同項目關系人的需求、期望和可能的影響程度，對不同項目關系人進行組織協調時應注意的事項、應該遵循的過程等進行分析研究也是一個值得探討的話題。

（作者電子信箱，周桂華：km-zgh＠163.com）

［1］張建國，楊潤海，趙晉民，等.昆明活斷層探測.昆明：云南科技出版社，2011：1-2

［2］昆明深部構造環(huán)境探測（04昆深工程）實施方案.云南省地震局，2004年10月

［3］昆明深部構造環(huán)境探測炮點選擇報告.2004年8月

［4］“04昆深”工程工作總結.2005年3月

［5］昆明深部構造環(huán)境探測（04昆深工程）設計方案.2004年10月

［6］云南省地震局.昆明深部地震構造環(huán)境探測工程工作文件.2005年2月

［7］何永剛，羅生喜.淺析建設項目協調管理機制研究.中國論文下載中心，2012-02-11

［8］周寧峰.工程師應如何做好項目協調管理工作.建設監(jiān)理，2002（2）：49-51

［9］穆榮平，連燕華.重大科研項目計劃管理方法研究.科研管理，1997，18（4）：68-74

［10］許文明，李小將.科研項目溝通管理研究初探.項目管理技術，2009（4）：24-28

Discussion on implementation of artificial seismic exploration project，taking“04 queensland exploration project”as an example

Zhou Guihua，Zhao Jinming
（Earthquake Administration of Yunnan Province，Kunming 650224，China）

Taking the subproject“04queensland exploration project”from the project“Kunming earthquake active fault survey and earthquake risk appraisal”as an example，the implementation of the artificial earthquake survey are introduced in this paper，which consists of the main techniques，the difficulty to do the large artificial explosion in multi-ethnic region，the complexity of the construction and management.The successful utilization of organization and coordination in the project are analyzed.The main experience are summarized，which covers the choice of the measured line and source point，preparations，coordination and management，implementation of the operating rules and security control.Preliminary discussion is given for the entire management process of the project implementation，from the refinement of the organization and coordination to the effective communication of the team.

artificial earthquake；“04queensland exploration project”；organization and coordination；implementation；discussion

P315.9；

A；

10.3969／j.issn.0235-4975.2013.08.007

2013-03-21；

2013-04-17。

云南省青年地震科學基金重點項目“管理系統研究”（A200503）資助。