2024 年 06 月 17 日
所友情怀
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强震观测史话
发布时间:2023/04/13

于双久

引言

强震观测乃本人之“专业”,若可以计算强震观测专业“业龄”的话,我当为冠。吾为其多有付出,对强震观测,当然会有很多话可说

本说辞为中国强震观测“史话”,主要内容为说史实、话趣事。

只凭经历、记忆而为之。

“史话”不求全,也无全可求。“史话”不论功利,本人无意“论功利”也乏其力,不是客气。

“说史实”,若史有不实之处,欢迎斧正。

“话趣事”,若事有感无趣者,敬请海涵。


强震观测起源

说起中国强震观测起源,应从老所长刘恢先说起。

1956年1月,国务院开始编制《1956-1967年科技发展规划》,由周恩来、陈毅负责组织。参加编制工作的主要是自然科学方面的中国科学院学部委员,另外还邀请了各方面专家参加,约有600多人,住在当时的西郊宾馆。以拉札连柯为首的18位苏联专家也应邀参加和指导了规划的编制工作。

刘恢先所长参加了《1956-1967年科技发展规划》编制工作。

“十二年规划”最终制定了57项重大研究任务,(最重要的是确定了加速科学发展的六大紧急措施,即原子能、导弹、电子计算机、半导体、无线电电子学和自动化技术。)其中,第33项是《中国地震活动性及其灾害防御的研究》。

《中国地震活动性及其灾害防御的研究》中有一个子项目(编号及中心问题)是: ——3301—全国地震台网的建设和仪器观测的改进。具体为

1)基本建成全国固定地震台网(1959—1962年)。

2)增设流动性地震台和地区工程地震台网(1963—1967)。

3)在甘肃、云南等地区建成200余个地区预报告观测台(1959--1960)。

这个项目,主要负责单位为中国科学院地球物理研究所,项目中《增设流动性地震台和地区工程地震台网》中国科学院土木建筑研究所为参加单位。

中国科学院地球物理所先行开展了<工程地震台网>项目工作,留学苏联的叶士元,将其在留学期间设计的直接记录式三分量强震仪(型号?),加工生产了60台,先后布设在西南地区,台网运行了一段时间,一直未见该类仪器台站有强震记录获取消息的报导,这类仪器也没有再生产了。

《工程地震台网》项目,在中国科学院土木建筑研究所开展,始于1961年,工程地震台网被刘恢先所长称为“强震观测台网”。

在《中国地震活动性及其灾害防御的研究》中由中国科学院土木建筑研究所负责的子项还有:编号及中心问题——3303 地震对建筑物的影响及其有效抗震措施的研究。具体为:

1)提出关于抗震规范的建议(1956—1957);制定抗震规范(1963—1967)。

2)提出若干重力坝的动力特性及地震时坝面水压力的初步计算方法。

主要负责单位:中国科学院土木建筑研究所。

“工程地震台网”以及“地震对建筑物的影响及其有效抗震措施的研究”项目纳入《1956—1967年科技发展规划》,足以表明项目的重要性和中国科学院土木建筑研究在国家科技发展中的地位和责任。


2刘恢先选帅

《工程地震台网》即“强震观测台网”项目纳入《1956-1967年科技发展规划》后,刘所长在1958年发表的“论地震力”是这样谈强震观测的:“地震力理论不是孤立的问题,它的进一步发展有待于我们对地震时地面运动的规律和建筑物动力特性的深入了解。为此,我国应当积极开展下列几个主要方面的研究工作:

(1)强地震记录的积累

强地震记录是地震力计算最可靠的根据。美国应用位移记录仪和加速度记录仪取得了许多次强地震的位移和加速度记录;日本在近年也建立了强地震观测网。苏联学者主张直接应用多摆仪来取得地震的谱曲线和用单摆仪来确定地震烈度;日本和新西兰也设置了测量最大加速度的简单仪器;美国最近也计划采用同样的方法,广泛设置能够代表一般建筑的特性的简单仪器。这两方面的观测都是需要的。我国破坏性地震相当多,近年时有发生,应当学习他国的观测方法,积极地、广泛地设置强地震观测点,以期于最短期间获得一些强地震的记录。

(2)(余略)

刘所长经过几年精心思考,於1961年年初设立“强震观测”项目组,并亲自为“强震观测”选帅。

李立是刘恢先所长的研究生,老师对学生是很了解的。李立此前曾经写过一篇读书报告“振动理论与振动测量”。这一读书报告,在研究所很有影响。

刘恢先所长既重视理论研究,又重视实验研究,在所内外是有口皆碑的。对李立的读书报告“振动理论与振动测量”十分欣赏。据知情者说,把“强震观测”的帅旗授於李立,“读书报告”是因素之一。这一决策也是顺理成章的。

1961年1月强震观测项目组诞生时,我是强震观测项目组唯一的项目组组员。后来,我常称自己是第一组员。在强震观测得以大发展的今天,我总有了一种感觉:“我以强震观测第一组员而感欣慰”,不是玩笑话。


3徐宗和——基尔诺斯

启动伊始 一帅带一兵,帅带兵练习基本功、并且开始研制强震观测仪器。

主要练习两种基本功:读书和掌握振动试验技术。

李立令我读两本书:

(1)地震学与测震学,萨瓦连斯基基尔诺斯著;

(2)测震学中的几个问题,基尔诺斯著。

在读书过程中,李立对我多有关照。读好这两本书,对掌握测振专业基础理论知识十分重要,这一点我深有体会。

题目组设立不久,为加强强震观测力量,刘所长将刚刚从苏联留学归国的徐宗和调入强震观测组。由于徐宗和有苏联留学的背景,他对“基尔诺斯”情有独钟,对测震学有特殊的灵感。

如果说李立是读这两本书的倡导者,徐宗和是这两本书读书交流的促进者,在他的带动下,很长一段时间,在同行中间,读书交流的气氛甚浓。这个经历,我有深刻的印象,他是我们这个行当中,对地震仪原理、地震仪系统特性、地震仪单项参数意义等技术问题比较精通的大师之一。我半开玩笑地称其为:“我们的基尔诺斯”。

后来,参加强震观测的同行们,把“地震学与测震学”和“测震学中的几个问题”,都作为必读书。

有一有趣的实例,一次,有后生向先行者借此书时,被叮嘱:“好好保管,看后归还,此书是我赖以糊口的书”。可见在当时此书对此行的分量.。

练习“振动试验技术”基本功,是结合“峰值计”研究进行的。


4刘恢先说“峰值计”

刘恢先所长为强震观测项目组设定了两种仪器的研制:地震峰值计、时程记录仪。

刘所长对峰值计有明确的要求造价低廉、使用方便、便于普及。他打比方如温度计。他说峰值计能够如温度计那样布设,我们的研究将会据此取得突破。刘所长在很多场合谈他的这个想法。并且极赞温度计的发明者。

为此李立对峰值计的研制非常重视,煞费苦心,想出多种方案,每一种方案都作过试验。试验大多是在办公楼北楼108室的小型振动台上进行的。1961年,年中的几个月我们所做的试验几乎承包了振动台。有两个峰值计方案试验工作量较大,其一是多摆仪;其二是沙丘计(不同粒径沙丘安息角与经受振动强度的关系)。两者均因试验数据离散较大,没有明显的规律性,没有投入使用。在峰值计振动台实验过程中刘所长也过问过试验情况,可见其重视程度。

但是,后来多摆仪的技术方案被利用在新丰江强震台的触发系统。在这过程中,我经受了特殊的振动试验培训,包括数据采集和误差分析。

刘所长关于峰值计的想法,在80年代后期还与地震仪器专家徐增标、于海力再次谈过。他还说,当代电子技术、数字技术发展的很快,峰值计的研制应该有比较好的条件,他依然抱有希望。

有人对刘所长这个想法评论说:“现在得到的强震观测时程记录,许多分析家、研究者们很多时候只用加速度峰值进行,可以见到加速度峰值是第一重要的。刘所长倡导大量布设峰值计是很有道理的。”

刘所长的“峰值计”如“温度计”的构想,是不是还有点儿现实意义?


5新丰江大坝强震台诞生

1962年3月19日4时18分53秒在河源新丰江水库大坝下游仅约1千米(北纬23°43ˊ,东经114°40ˊ)处发生6.1级地震。这次地震,催生了中国的第一个强震观测台.

地震发生后 新丰江大坝有严重破坏,坝体多处产生裂缝。大坝抗震研究,在《1956—1967年科技发展规划》中,是由中国科学院土木建筑研究所负责的项目。

震后,刘所长亲自赴地震现场考察。

而后,刘恢先,李立毅然决定,我所在新丰江大坝架设强震观测台。

李立、徐宗和、于双久三人携带临时组配的强震观测系统(仿苏维盖克拾振器配接西安地质仪器厂生产的DS-571电磁示波器,辅以自行设计的触发控制系统),於1962年4月投入运行。1963年6月以工程力学所工厂生产的中震仪配接上海电表厂生产八线示波器(SC-!型),以记录测点运动的速度物理量。由于在工程设计中需要加速度物理量参数,因此进行了加速度仪研制。工程力学所工厂生产的七线强震示波器,於1966年1月投入新丰江强震台运行,它以西安地质仪器厂生产的加速度计(仿苏型C П-16)配接高频振子(电流计),记录加速度物理量。台站运行采取“委托代管,定期检查”的管理方式,即台站日常管理委托新丰江电厂代为管理,研究所定期前往对台站运行状况进行检查。

在新丰江大坝架设强震观测台站,得到广东省水电厅的支持,得到广东省水科所的大力配合,先后有李士元、刘道诚参与台站架设和管理。新丰江电厂厂长刘章亲自过问,并且先后派多人(雷、宋、魏)参加台站架设和管理,十多年的合作证明,这种方式是十分有效的。新丰江大坝强震观测台站的这种架设和管理模式,开创了研究所和企业单位合作方式,具典型意义。

新丰江强震观测台在1962年8—11月期间,获得了几次3级左右地震的记录,这些记录的报告,在哈尔滨《建筑抗震问题学术会议》(11月19日—26日)上交流。

为准备11月在哈尔滨召开抗震学术会议,李立特别安排我们去新丰江出差,特别安排强震观测系统运行技术方案,特别安排我携带强震观测记录赶赴哈尔滨抗震学术会议“日程”。

“日程”安排的宗旨是:

1. 在哈尔滨抗震学术会议前携带新丰江台获得的强震观测记录到达哈尔滨;

2. 为了能够多一些强震观测记录在新丰江驻守到最后一刻。

为此安排,从新丰江到哈尔滨4天半时间。现在看来时间不短,在当年,新丰江步行到河源河源坐长途汽车到广州需要7~8个小时;广州乘火车(快车)到北京45小时;北京火车(快车)到哈尔滨24小时。飞机是不可以坐的。那时,有车、有票就上,不等卧铺,如急行军。当年与我同行的北京市水科所罗惠远,40年后在密云水库现场再度与我见面时,回忆此事还津津乐道,也感慨道:” 当年是那样骁勇善战,现今已廉颇老矣” 。

李立为我安排行程的这个“日程手谕”我保存了多年。

刘恢先、李立决定在新丰江大坝架设强震观测台站,是中国强震观测跨出具有战略性意义的一步。中国的强震观测是从此开始的,1962年建立的新丰江强震观测台后来被喻为中国第一个试验性强震观测台站。

李、徐、于三人前往新丰江途径北京时到中国科学院地球物理研究所拜访了谢毓寿,就相关技术问题进行了交流。

 

6刘恢先点将

刘恢先为强震观测点将,前文已经说到将刚刚从苏联留学归国的徐宗和调入强震观测项目组,是刘所长钦点的第一员大将。

新丰江地震的发生 新丰江大坝架设强震观测台开始运行 时程记录强震仪研制迫在眉睫,在1962年年中刘恢先又行调兵遣将,为此亲自与黄振平谈话,动员其搞强震仪研制,所长出面,年青的黄振平当然受宠若惊,言听计从。况且黄振平与刘恢先是校友,均毕业於唐山铁道学院。於是,黄振平加入强震观测,主攻强震仪研制。刘恢先慧眼识才后来黄振平成为强震观测一路大军——强震仪研制领军人物是一将才。他牵头研制定型的强震仪 在相当长一段时间里是强震观测的主力设备.

可是,黄兄刚刚到来就和我到新丰江出差,一住就是几个月。和我一样,正值“困难时期”的黄兄,饱受饥饿之苦。在新丰江为强震观测台站值守几个月,为“消化系统”暂时缓解了”困难”,我俩几乎每天的早餐都是这样完成的:

1. 把米和红薯洗好,装在铝制的饭盒里。(非常重要的是买红薯不要粮票);

2. 把饭盒放在电炉上;

3. 控制电炉开关,完成电炉煮饭,有时控制是躺在床上完成的;

4. 小菜另备,极易;

5. 早餐,天天饱餐;

在新丰江的几个月中,黄兄是“饱食终日,有所用心”,非常努力地为“强震仪研制”作着准备。

可否设想,如果没有“困难时期”,研究人员免受“饥饿之苦”,如果没有“望哈种地”、“永源开荒”、“自己织网,去水库打鱼”的心酸经历,那么强震仪的研制进程会加快多少呢?

晚些时候刘恢先还为强震观测记录处理分析工作点将 将谢礼立调入强震观测,并且组建了分析组。后来,谢礼立成为强震观测的学术带头人。是刘恢先”慧眼识才”之又一例。此乃后话。


7去地球物理研究所取经

在我国,地球物理研究所是最早从事地震监测的单位,无论从监测设备、监测技术、台站管理,在国内都是老大哥。

1964年所里安排徐宗和和于双久去北京,就强震观测技术和台站管理向中国科学院地球物理研究所实习,时间共计两周,学习内容包括:

1. 地震测量仪器;

2. 地震仪器分项参数的测量方法和设备;

3. 地震仪系统特性和误差分析;

4. 振子吊制技术

5. 白家童地震台实习。

谢毓寿教授亲自传授知识和经验,李凤杰、柏自兴、房明山等毫无保留地给予了介绍.和讲解。

其中 柏自兴介绍的振子的参数与吊制技术的经验,对我和我所的振子设计、参数计算、振子吊制技术都很有帮助,他特别提供了”振子”样品,供我们参考使用.

谢毓寿的研究生(姓名忘记了)论文“地震仪系统误差分析”我印象深刻启发很大。


8强震仪技术方案

依据当时的国情强震仪研制必须走自力更生的途径。

时程记录强震仪研制首先需确定技术方案,首先确定的是强震仪记录加速度这一物理量。其次确定了采取电流计记录式。

强震加速度记录系统经过充分的讨论,研究项目组确定了两个方案:

1. 加速度计配接积分振子及记录器,该方案中加速度计有成品可用;

2. 速度摆传感器配接高频振子及记录器。

这两个方案在项目组内经过论证、计算、实验……。

这样,强震仪研制内容主要包括:

1)积分振子及记录器;

2)速度摆传感器;

3)高频振子及记录器。

任务繁重而紧迫,技术方案、研制内容确定了,强震仪研制力量迎来了大发展的阶段。此后,19641965年,逐渐增加技术力量。


9研究室学术活动

“学术活动”是学术交流的平台,研究室的”学术活动”是研究所最基层交流的场合,在50年代末60年代初,研究室的“学术活动”经常进行,几乎每月都有12次,交流的内容不拘一格,研究报告、技术方案、实验报告都有。参加者没有任何限制,参加人员非常勇耀,有时外室人员也有参加。

强震观测的峰值计和强震加速度记录系统两个技术方案,都先后到研究室的”学术活动”中交流 我有幸对“峰值计实验报告”和“加速度计配接积分振子技术方案”作过介绍(“速度摆传感器配接高频振子技术方案---黄振平作了介绍)。给我印象极深的不仅是学术活动内容本身,更为深刻的是感受那种浓厚的学术氛围。

刘恢先所长、胡聿贤先生是研究室学术活动的常客。当然其他研究技术人员更是积极参加。不在话下。

刘恢先所长、胡聿贤先生对学术活动中介绍的具体内容,都会给予关注和指点。在学术关键点上,讨论得很深入、很激烈,有时还会发生激辩。尤其是胡先生在学术问题的争辩上,有其独特的风格,他思维敏捷,语速特快。对“概念”极为严格;有“问题”决不放过;“表述不清”必予纠正。

胡先生在对“峰值计实验报告”提问时,与李立多有激辩。两人风格相近,是“学术活动”中的老辩手。还有一些善激辩者参与,例如项忠权等。

也有不同风格的争辩。例如,刘恢先所长谈“烈度革命”,胡聿贤先生谈“革烈度的命”也是针锋相对,多个回合之后,“烈度问题”越辩越清楚,十分精彩,我今天回忆起来,记忆犹新。刘恢先所长的“烈度标准与烈度革命”先行了(见,《刘恢先地震工程学论文选集》,1971年)。胡聿贤先生主张的“革烈度的命”,在他主编的“区划图”中实现了(中华人民共和国国家标准《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001))。

在参加研究室学术活动人中,还有被人称为“王老师”的“前信”、“孝信”,也是常客。他们有自己的风格:“凡语惊座,常伴幽默”。

但是,也有人在“学术活动”中,表述常有失误,而被带上“概念不清”的帽子,一戴多年而不得摘下。也有人,因为说个“我提个折哀(AI)方案”,而博得哄堂大笑。因而,他获得雅号“白字先生”..

学术活动,众人参与,风格各异,精彩纷呈。


10强震仪在工厂加工生产

在仪器研制中,振子设计和加工成为关键环节,因为它与记录器的设计相关联。

振子的机械设计完成,交付工程力学所工厂加工。

振子的机械加工是我与工厂、工人师傅打交道最多的时期。振子的试制,是典型的边设计、边加工、修改再加工的过程。工人师傅(特别是杨鸿彦、郑国荣、薛英杰)以他们的智慧、技术、经验……为振子加工做出了贡献。就为积分振子芯与振子外套的配合和互换性不知花费多少心血。要知道那时的设备配套性、先进性是有限的。

同时,工程力学研究所工厂还承担着强震仪七线记录器的加工。

工程力学所仪器厂是刘恢先对全所布局的一步妙招。工程力学所仪器研制,有很多有获奖项目是在工厂加工生产的;在工程力学研究所的实验室里多有工厂的产品;工厂为各个研究室作出的零件加工更是不计其数。工程力学所仪器厂在地震局系统仪器厂中是名列前茅的。


11强震观测大扩军

于是强震观测队伍迎来了大发展的阶段,在1964—1965年期间,不断增加技术力量:

1. 从所内其他项目组调来了强将、精兵,如彭克中、白桂泉、王友琴、高光伊、于书勤、……等。

2. 在1964年,中国科学院将上海工程热物理所固体力学研究室(53人)并入工程力学1964年国家大兴三线建设。为此,中国科学院组建了队伍,加强西北、西南地区的地震工作。

研究所,其中黄树棠、支安邦、陆涵芳充实到强震观测项目组;

3. 1965年,科学院特批,工程力学研究所在四川招聘20名高中毕业生,其中的吴惟廉、郑大林、张继烈、郭晓彤、张善堂、徐先文、曹兆义、雷斌、郑永琪、吴远宽等10人充实到强震观测项目组;

4. 1965年,工程力学研究所在哈尔滨招聘一批高中毕业生充实到强震观测项目组。其中,孙尚才、郭林(男)因为双西任务的要求需要在相关地震危险区建设强震观测台网。强震仪研制的技术方案和研制内容确定后强震台网建设和强震仪研制的任务都很繁重而紧迫。


12上海电表厂实习

工厂承担振子的机械加工,不承担振子的吊制,振子的吊制由研究室承担。于是,研究室投入人员,成立了振子组。

振子吊制是精细活。以机械手表的游丝为振子的吊丝,振子线圈是以极细的漆包线绕成,制作过程需要佩戴修理手表用的眼镜,振子吊制工作室和工作台都有特殊要求。

为学习振子吊制技术 振子组先后派支安邦、陆涵芳去上海电表厂学习振子吊制技术。后来,陆涵芳承担了积分振子吊制工作,她技艺高超,由她吊制振子,技术参数满足设计要求。这些振子装配到工厂生产的强震仪七线记录器中,投入到地震现场使用。

由于仪器生产数量不断增加和振子维修的需要先后又有赵素芳,刘盘珍调入到振子组.他们也曾经去上海电表厂学习振子吊制技术。


13 RDZ1与北京地质仪器厂

工程力学研究所工厂加工生产的强震仪七线记录器,经过试验和试用,确认了技术是可信的、可行的。

1965年,工程力学研究所与北京地质仪器厂合作,先试制六通道电流计记录的强震仪。双方在技术交底阶段,借鉴北京地质仪器厂的经验和技术,对强震仪示波器的设计进行了一些修改。厂方派出了张增禄、沈履保、葛荣芳等技术人员与我所对口配合。

强震仪示波器(12通道)和速度摆传感器系统设计完成后,决定由北京地质仪器厂进行加工生产。在加工生产期间,我所派出了驻厂代表(黄树棠、王友琴、白桂泉、于双久等)。第一阶段,先加工生产3台套样机。

RDZ1型强震仪3台套样机于1966年9月出厂,运到工程力学所进行测试、验收。按验收大纲对强震仪的系统参数和分项参数进行逐项测试。验收期间,10月2日在吉林省怀德发生了5.2级地震,验收中的一台样机,立即安装到地震现场试运行。

当三台RDZ1型强震仪样机完成后,其中2台立即发往邢台地震现场。

由于邢台地震的发生,上级领导批准,RDZ1型强震仪正式定型批量生产。

按预定计划,由北京地质仪器厂先后加工生产100台套。


14邢台地震与流动观测

1966年3月8日河北邢台发生了6.8级地震,1966年3月22日发生了7.2级地震。我所派出了强震观测队伍(谢礼立、李沙白、孙尚才等),携带我所自行研制的7线强震仪,奔赴地震现场。先后在隆尧、耿庄桥、红山、冯村、河北师范学院、石家庄13所、黄壁庄水库付坝等设立强震观测台站。现场观测取得了一些强震记录,也取得了观测技术方面的经验。

这是我国第一次强震观测的“流动观测”。“流动观测”这种方式,在以后较大的地震后被不断地沿用,并且规模越来越大。后来,有人定格“强震流动观测”邢台首创。

所设台站,经过调整形成了“华北台网”的固定台站。

RDZ1型强震仪2台套样机抵达邢台地震现场后,11月初安装到邢台地震震害异常区(西方岭村)布设台阵进行观测观测邢台地震余震。在西方岭布设台阵是按胡先生的想法安排的,由胡先生项目组和强震观测组合作进行。谢礼立和周锡元先行选定测点,谢礼立、于双久、刘增武、李少勇、吴惟廉、郭林(男)等完成台阵布设。

胡先生项目组和强震观测组初步商定 观测时间约2个月,如果获得12个比较完整的记录,观测可以提前结束。

滕喜禄和党士奇两名汽车司机参加台阵建设和运行的全过程。

台站布设期间,工作人员的住宿、吃饭由地方轮流安排在老乡家。当地老乡粮食不足,吃饭多有地瓜,大家都过足了“地瓜瘾”。

台站布设完成的当晚,正值村里举行文艺晚会,组织者邀请我们参加,并且演出节目,我们大家兴致很高,一致同意参加,并且演出节目,节目形式商定为男声小合唱,郭林自报奋勇担当领唱。我们的小合唱一开始 领唱者就跑调了,有人开始笑场,调跑得越远 笑场越爆,台上台下一起大笑,我们中唯独李少勇不笑,退台后他也忍不住笑了起来。事后有人戏称:“六个歌唱家也不足五音”。

第二天,于双久、吴惟廉回石家庄另有任务。谢礼立、刘增武、李少勇、郭林等负责台站运行,继续住在西方岭。有一天,一夜醒来 谢礼立等四人各个感到头晕,他们判断是火炉煤气的缘故,郭林爬着去打开房门,才渐渐清醒。“煤气中毒”,真危险,一场虚惊。

西方岭布设台阵运行不到一个月,取得了比较完整的强震观测记录,比较理想的完成了预期的目的,记录交给了胡先生项目组。这是两台RDZ1型强震仪获取的第一批强震记录。任务完成了,可以交差了。但是,台站运行没有立即结束,还是坚持了2个月,春节快到了,该回家过年了。我们撤退的时候正值红卫兵大串联,石家庄到北京是在北京南下车,列车上人满为欢(患),老旧的卧铺车厢,座卧均无虚席难见的景观。滕喜禄与我们同行。


15北京强震观测中心及多中心

河北邢台发生地震后接着1967年发生河间地震 1969年发生了渤海地震这期间中央和科学院发出“保卫北京”“保卫四大”的指示 科学院发文批准工程力学所在北京建立北京工作站北京强震观测中心。

北京工作站设在北京安定门内分司厅胡同15号(原宁夏驻京办事处址),北京强震观测中心筹建由林坤泉张守衡负责。

强震观测中心筹建期间,徐宗和、于双久、郭晓彤、郑永琪、曲淑芳进驻北京工作站(北京安定门内分司厅胡同),先后在北京建设了北京民航大楼台,科学会堂台,呼家楼台,通县桥台等台站。

位于中关村的北京强震观测中心于1968年初建成投入使用,它负责河北和北京地区强震观测台网的管理。后来台网不断扩大,形成“华北台网”。

河间地震,渤海地震后,我所也派出了流动观测队伍。

由于强震观测的快速发展,机构调整、人员增加、仪器生产数量的增加,于1970年初,在全国建立了四个中心:广州强震观测中心(徐宗和、梁丽英等);昆明强震观测中心(林坤泉、支安邦、于书勤、张继烈、谢建清、李少勇等);兰州强震观测中心(于双久、徐先文、林庆麟、曹兆义等);西昌强震观测中心(高光伊、郑永琪等);彭克忠、潘如钧、吴惟廉、王铁华、张善堂等则驻守北京强震观测中心。刚刚担任强震观测领导的郭玉学到兰州强震观测中心蹲点。


16海南万宁地震流动观测

1969年12月17日、12月20日在海南琼东海分别发生了5.3级、5.5级地震地震局组织队伍到地震现场,张魁三局长带队。地球物理所、工程力学所、湖北局、广东局派出研究技术人员。

工程力学所派出于双久和张善堂,承担现场强震流动观测和震害调查。

观测人员奔赴海南地震现场是乘专用飞机前往。飞机型号伊尔—18,地球物理所工程力学所同机。人员和设备将飞机装得满满的。飞机上午11:00起飞,经停郑州、武汉、长沙到达广州。等待航空指令,次日凌晨2:00到达海口。据说经停是飞机加油的需要。这样的小型飞机,几起几落让乘机人员充分地体会到乘飞机的感觉,尤其是对我这样第一次乘飞机的人。在长沙机场,地球物理所有一位老弟,向领导提出申请,“不再坐飞机,自行前往”,“没有准许”。

从海口乘汽车到达设在万宁的现场指挥部 工程力学所的强震观测台站和湖北局地震台被安排在陵水,仪器安装在南海舰队海军航空兵陵水机场的山洞内。陵水台有五人,我为临时台长。台站人员的吃饭住宿均由部队负责安排,一日三餐由汽车送到山洞口。

陵水强震台运行期间,1970年1月5日云南通海发生了7.8级地震,陵水机场山洞内地震仪器记录了这次地震,当我们见到记录笔大幅度摆的时候,立即意识到发生了大地震,但是强震仪没有触发记录,我立即采取人工触发记录方式进行记录。地震后,对这次强震仪记录进行了初步分析,并且编写了“分析处理报告”送现场指挥部和所里。这个报告还被所里以“抓革命促生产”的典型成绩予以报道。

流动观测期间,有一天早晨,前来送饭的解放军战士告诉我们一个振奋人心的消息,陵水海军航空师的飞机,在海南上空击落美国一架无人驾驶飞机。中午,我以陵水地震台名义写了一张祝贺信的大字报,请前来送饭的战士带去,呈交给了师部。没有料到,师部邀请陵水地震台参加南海舰队举行的庆功会。我有幸参加了这一盛大的活动。庆功大会和庆功宴会上我被安排在嘉宾席。会议期间参观了战利品——美国无人驾驶飞机,聆听了战斗英雄的精彩报告。

在庆功会上我了解到:1970年2月10日上午9时左右,海南陵水机场突然警铃大作,雷达发现有敌机入侵海南。海军航空兵某部飞行员周新成和祁德起立即驾驶歼-5战机起飞迎敌。两人起飞三四分钟后就发现了目标,然而亚音速的歼-5战斗机(仿制苏联在20世纪40年代末研制的米格17战斗机)只能飞到1.6万米高度,“萤火虫”在1.8万米的高空悠然飞行,根本无法靠近,但是已经熟悉无人机飞行特点的中国飞行员并未着急,他们知道,无人机很快便会降低高度。两人驾机跟踪了一段时间后,“萤火虫”果然开始按预定程序降低高度准备加速逃离。周新成抓住这个瞬间机会连开数炮,击中敌机尾部,“萤火虫”顿时变成了“着火虫”,拖着长长的火舌一头栽进了海南岛五指山的一片森林中。

庆功会的新闻纪录片以“新闻简报”在全国放映。我所有人还看到了庆功会上的我。

陵水台 住山洞的生活,基本与外界隔离,买一包烟,需要下山步行10里,才可以找到小卖部。生活中需要的物品,一切全靠解放军代为办理。

这就是强震观测的比较典型的野外生活。这次流动观测持续时间共100余天。流动观测结束时,返程是由陵水乘汽车到海口,在海口乘海轮到广州。乘海轮途中遇到了大风浪,大多人卧床不起、不吃不喝。我,还有少数几个中南地质大队的地质佬没有呕吐。这个经历记忆深刻。


17开辟第二战场——爆破地震观测

如果地震现场是第一战场的话 爆破地震观测现场就是第二战场。

由于对强震观测记录的渴求,也出于锻炼队伍、考验仪器的目的,同时,也因为工程单位的需要,强震观测开辟了第二战场。从1967年开始强震观测组参加了多次爆破地震观测。

房山炼油厂爆破(于双久吴惟廉任增云韩志祥等)大安山爆破(彭克忠等)是爆破地震观测的初始尝试。

从地震局获悉,1971年在四川渡口有万吨采石大爆破,所里计划派出较大规模的参试队伍,并且较早地开始准备。

由于兰州地球物理所的推荐,甘肃永登水泥厂邀请我所参加“永登水泥厂采石爆破”地震效应观测。所里为“四川渡口万吨大爆破观测”练兵 决定投入了相当多的设备和人员参加1970年8月甘肃永登水泥厂采石爆破观测。这次爆破观测由强震观测兰州中心站负责组织;兰州中心站全体人员参加,观测组还特别派了北京强震观测中心站的王铁华增援到兰州强震观测中心站;所里特派汽车司机曹瑞林到兰州。廖振鹏项目组也从四川专程赴甘肃,带着“题目”,参加永登水泥厂采石爆破地震观测。

甘肃永登水泥厂采石爆破设计者是水泥厂厂方,我所和兰州地球物理所(刘启元.赵永贵郭大庆等)合作,共同参加爆破地震测试。

四川渡口万吨采石大爆破前,1970年11月先行进行了“实验爆破”(药量350吨)。我所除甘肃永登水泥厂采石爆破观测的设备和人员经过北京转战到四川渡口外强震观测组(排,当时文革按连、排编制)还增加了一些设备和人员。在赴现场前当时的负责人丁贤文在北京召开了有主要有关人员参加的准备会议,对实验爆破和第二年正式的万吨爆破进行了讨论,并且做出安排。

渡口实验爆破后按工程单位的要求依据这次爆破观测的数据和以前积累的观测数据在爆破现场进行统计分析给出了峰值加速度与爆破药量爆心距关系的公式—即爆破地震峰值加速度的衰减规律(由钱渠炕完成)这是我所首次向工程单位提供爆破地震峰值加速度的衰减规律计算公式(满足一定使用范围)。

四川渡口万吨采石大爆破地震效应观测,我所派出了规模空前的队伍。有50余人和20余台套设备2辆汽车。有所级、研究室级领导(何依虹、金国梁、郭靖华等)、技术人员、管理干部、司机。

刘所长亲自过问这项任务。他提出爆破地震影响场的想法,具体为:《爆破地震微观影响场与爆破地震宏观影响场研究》。爆破地震微观影响场由强震观测得到,爆破地震宏观影响场,则由他和他的团队(陈达生、张洪生等)完成。刘所长到爆破现场坚持工作一个多月,爆破前后对爆破现场的“影响场”范围内的与宏观有关的建筑物、地貌、地形等进行“宏观调查”(刘所长重视“宏观调查”界内有名)。对调查对象登记造册、画图、照片(陈达生是所内外驰名的摄影师),其数量达到惊人的程度。

爆破观测点按3条测线布设:五道河基岩测线(于双久、吴惟廉等);黑龙潭土层测线(彭克忠、林坤泉等);半青沟地形测线(袁一凡、支安邦等)。

爆破于1971年5月21日进行这样大规模的爆破观测取得了较大数量数据,当时,在我国是空前的。按所领导要求和工程单位的需要,在现场对观测记录进行处理、分析、研究(刘所长、谢礼立、郭玉学、彭克忠、袁一凡、钱渠炕、于双久等),写出了总结报告,提交工程单位。

工程力学所的爆破观测技术,在国内是有相当影响的,许多工程单位,有爆破地震的安全问题需要提供数据,多邀请工程力学所参加观测。在参加单位中,工程力学所提交的报告、提供的数据,无论数量和质量都是名列前茅。例如:小丰满水库水下岩塞爆破、镜泊湖水库水下岩塞爆破、密云水库水下岩塞爆破的地震效应观测等。

工程力学所还参加了3次(1984、1987、1992)国家地震局组织的地下核爆破地震效应的现场观测。我所参试的观测规模在地震局系统也是最大的。


18刘所长说哈德森

强震观测十多年,强震仪研制完成定型并且成批生产了;强震观测台网初见规模;组建了强震观测记录处理分析组。形成了“仪器”、“观测”、“分析”三架马车。

此时,可以说经历完了强震观测的“拓荒期”。此前,参与强震观测的人员,我愿称其为强震观测的“拓荒者”。

也是此时,强震观测的有些“精英们”、“好汉们”,开始有想法了,“强震观测如何出成果、出人才”?“精英们”、“好汉们”大多不看好“观测”,都愿意搞“分析”。当时,有人称:“强震观测内部发生了强震”。

刘所长“观测”到了这次“地震”。

对此,刘所长在一次强震观测组的会议上说,强震观测首要的是“观测记录分析谁都可以作,甲可以分析一尺,乙可能分析一丈,……;强震记录里信息很多,今天可能分析一尺,将来可能分析一丈,……。在美国有个哈德森,就是专门从事强震观测的,很有成就、很受尊重,……。希望你们成为哈德森。

刘所长还特别说明,强震观测记录处理分析组的任务是“记录常规处理分析”。

会后,我无不尊重的送给郭玉学一个雅号“郭德森”,一直叫了几个月,没有人响应,也就罢了。

刘所长是讲道理的,不是做思想工作的。“精英们”、“好汉们”还是意识到搞“观测”很辛苦:常常出差、总跑野外,……。便另辟他途了。

在从事“观测”的人员中,也有取得强震记录后,迟迟不交给记录处理分析组的现象发生。不甘于只“观测”,也“记录处理、出版、分析”“一把、两把,”以显示不是不能为之。

对于强震观测这个行当,也有人戏称:“强震观测,好汉子不愿干、赖汉子干不了”。


19分队和强震台移交

1971年地震局决定将工程力学所从事地震工程的科技人员,调动到有关地方省市以充实地方的地震工程技术力量,当时被称“分队”。据说是地震局军代表董铁城军代表主持决定的 这一举措受到我所众多“牛郎织女”们的欢迎。借此机会可以解决长期没有解决的两地生活问题,所以申请调动的非常踊跃,全所约有上百人如愿以偿 “分队”这一颇具人性化的决定,很得人心。“分队”中,也遇到这样的情况,有的申请者,业务实力虽然很强,但是政审不合格,“分队”申请没有如愿。

“分队”使强震观测多有减员。

1972年初地震局决定,工程力学研究所只管理华北强震观测台网,由工程力学研究所北京强震观测中心负责。将其他位于地方的强震观测台站无偿划归地方地震局管理。

工程力学研究所于当年5月派出徐宗和、于双久、房士铭到有关省市办理台站移交手续。代表地方地震局接收的强震观测业务人员,除甘肃地震局外都是原来在工程力学所从事强震观测的人员。他们是:四川地震局的郭晓彤;云南地震局的张继烈广东地震局的谢建清。

台站移交后,结束了中国地震局系统强震观测由工程力学研究所“一统天下”的局面。开始了一个新的阶段,中国地震局系统强震观测由工程力学所作为牵头,多个地方地震局参与的新的管理体制。


20史话小结

研究所创建60年了,“强震观测”从动议到现在58年了,研究所强震观测项目组成立至今也55年了。“史话”只及强震观测“拓荒期”的前十几年。如果再话十年强震观测历史,我依然有话可说,也会有相当丰富的内容,诸如:

“中美强震观测合作研究——谢礼立、彭克忠”;

“中国强震观测台网的建设与管理——彭克忠、于双久”;

“海城地震流动观测——郭靖华、郭玉学、于双久、王铁华、周雍年、张福悦、周惠林”;

“龙陵地震流动观测——白桂泉、钱渠炕、吴惟廉、胡成祥”;

“唐山地震——强震观测总动员”;

“强震加速度记录分析处理方法和程序——谢礼立、李沙白、周雍年、钱渠炕、胡成祥”;“地下核爆破地震效应观测与分析——于双久、胡成祥、王铁华、于书勤”;

“强震记录处理、出版和中国强震记录汇报---谢礼立、高光伊、于双久、胡成祥、吕尊子、徐秀芬、王淑珍、侯燕华”;……等。

且待再说“史话”。



2013年10月完稿2014年5月修改

作者系工力所副研究员,长期从事强震观测工作