电感性耦合对地电阻率交流观测的影响

地电阻率交流观测方法中存在电感性耦合效应,会影响观测值的准确性。理论研究表明电感性耦合效应与供电信号频率、供电线与测量线间距离以及线路间平行走线的长度等条件相关。为了探讨理论研究与实际观测的一致性,在江苏省高邮地电台进行电感性耦合效应对地电阻率交流观测影响研究的实验,实验通过改变观测电极间的布线,分析上述条件对地电阻率交流观测结果的影响。实验结果表明,减小平行长度、增大线间距离、减小供电信号频率均能够减小电感性耦合效应,此结果与理论分析一致。当供电信号频率低于0.5 Hz时,平行长度与线间距离的变化对电感性耦合效应的影响较小,可忽略不计;当供电信号频率大于1 Hz时,为降低电感性耦合效应的影响,需要随供电信号频率增加,减小线间平行长度或增大线间距离。     

偶极接地线对地电阻率影响的数值模拟

针对我国地震监测预报中地电阻率定点连续观测中存在的偶极接地线的干扰问题, 本文将台站区域地层简化为3层均匀介质模型, 将接地线等效为偶极接地的电阻体, 建立了接地线干扰地电阻率观测的耦合物理模型. 通过有限元分析软件ANSYS模拟分析不同电性断面情况下接地线对地电阻率观测的影响, 同时分析这种干扰的产生机理, 并结合实际观测中存在的干扰问题作了对比验证分析. 结果表明: ① 接地线使得供电电极产生的地下对称性电场分布发生局部调整, 从而影响地电阻率观测; ② 接地线对地电阻率观测的影响主要取决于线缆的位置及方位角的大小; ③ 适当增大电极埋深可以减小其对地电阻率观测的影响; ④ 电性结构的差异性决定干扰变化幅度的大小. 本文结果对相关台站地电阻率观测异常分析落实及干扰源避让和观测系统改造具有参考意义.      

地电阻率法的一个重要干扰因素——线间漏电

自邢台地震之后,人们将物探部门的电阻率法用于地震预报,并改用固定线路进行观测。为了满足地震预报的要求,其观测精度应有相应的提高。物探中应用电阻率法已注意到线路漏电问题,但着重于外线对地漏电的理论研究和防止。用于地震预报之后,人们开始注意到供电线对测量线的线间漏电对地电阻率的影响更为严重。     

井下地电阻率观测中地表电流干扰影响计算

本文把地电阻率台站地下介质简化为水平三层均匀介质模型,以点电流模拟地表干扰电流,针对对称四极观测装置,计算了在不同电性结构中的不同深度观测时,地表电流干扰源对对称四极装置地电阻率观测的影响,计算得到:地表干扰源对电阻率观测的影响取决于电性结构的类型和层参数、供电电极和测量电极的埋深以及避开干扰源的距离.本文研究结果对实施井下电阻率观测中台址电性结构的选择、电极埋深、干扰源避让距离等有参考意义.     

兴济地电阻率观测精度提高实验

通过增大测量极距和提高供电电流2种实验途径,探讨提高兴济地电台地电阻率观测精度,结果表明,提高供电电流能明显提高兴济地震台地电阻率观测精度,且与供电电流提高倍率相当,而增大测量极距效果甚微。其原因是,提高供电电流是在干扰幅值不变情况下增大人工供电电位差,而增大测量极距使人工供电电位差和干扰幅值同比例增大,二者相抵,对观测精度作用不明显。     

延庆台地电阻率铁质干扰的有限元模拟

近年来延庆台地电阻率观测多次出现因环境干扰而引起的较为显著的异常变化,尤其是观测环境中铁质干扰源对地电阻率观测的幅度和形态的影响.本文依据台站测区地下高密度电性结构剖面和电测深结果建立了三维数值模型,分析了几种铁质对延庆台地电阻率观测的影响幅度和形态,结果表明,在扣除地电阻率基准值后,干扰幅度和形态与实际观测值的异常变化较吻合,从而从数值分析的角度确定了地下铁质对延庆地电阻率观测的干扰.      

编码源地电阻率观测试验

地电阻率的高精度观测是实现地震预测预报的前提之一.面对日益严重的电磁干扰,提出了基于编码源循环互相关辨识技术的地电阻率观测方法,其实质是将待测地质体视为待辨识系统,利用编码源信号激励供电电极A和B产生的电流信号作为系统输入信号,测量电极M与N之间的电压信号作为系统响应输出,将输入和输出信号严格同步采样为时间序列,分别与参考信号进行循环互相关运算并转换至频率域计算获得待探测地电阻率谱(幅度和相位).由于系统环境的干扰和随机噪声与编码源信号不相关,通过循环互相关运算可以达到抑制环境随机噪声和干扰的目的.这种地电阻率观测体系在环境干扰较大的甘肃省兰州观象台和陇南汉王地震台站利用现有的观测场地和线路进行了观测试验,测量结果显示,数据的一致性好、均方差小,说明该方法在强干扰环境下具有较好的抗电磁干扰能力,观测频带较以往直流电法测量有较大的扩展.该方法为现有地面地电阻率台站持续发展提供了技术保障,可为地震预报与科学研究提供高质量的地电阻率观测数据.      

地电阻率观测装置布设与金属管线类干扰的关系研究——以平凉台为例

以平凉井下地电观测装置为例,采用有限元数值模拟的方法分析地电阻率观测装置布设与金属管线类干扰的关系。结果表明：(1)垂直于测线方向的金属管线对地电阻率观测的影响明显小于平行于测线方向的影响,最有效的抑制方法是增大金属管线的避让距离。(2)金属管线位于布极中心区域时,加深电极埋深并不一定能有效抑制干扰;对于金属管线垂直于测线方向的情况效果是显著的,但对于平行于测线方向的情况效果并不理想。(3)金属管线对井下地电阻率观测的影响是相对复杂的,它与装置系统(观测极距、电极埋深)、分层介质电性结构、金属管线自身的属性(电导率、横截面积、长度、距离)等因素有关。本研究方法可以快速判定资料异常变化的性质,对异常跟踪工作具有一定的参考意义,还可以为新建井下地电观测装置提供理论依据,从而提高台站的观测效能。     

地表点电流对地电阻率观测的影响

<正>将地电阻率台站地下介质简化为水平层状均匀介质模型,以点电流模拟地表干扰电流源,针对对称四极观测装置,利用转换函数滤波器法计算电流大小、方位角、距离对地电阻率观测的影响。(1)计算方法。地电阻率采用对称四极观测装置,AB为供电电极,MN为测量电极,电极均位于地表,测区采用EW和NS两个相互垂直测向布极,中心点为O。选择理论对称四极装置的奥尼尔滤波器(O’Neill20),依据姚文斌(1989)利用转换函数滤波器法计算地电阻率表达式计算对称四极装置地电阻     

地表点电流对地电阻率观测的影响

将地电阻率台站地下介质简化为水平层状均匀介质模型,以点电流模拟地表干扰电流源,针对对称四极观测装置,计算干扰源电流增减及位置变化对地电阻率观测的影响。结果表明,地电阻率的受干扰程度取决于地表干扰点电流的大小、在测区的方位及距中心点的距离。     

编码源地电观测对干扰信号的抑制试验——以通渭台观测为例

随着城镇化进程加快使中国的部分地面电阻率观测台站遭受到严重的电磁干扰,导致地电阻率测量产生了较大的误差,淹没了地震引起的地电阻率变化。本文选取通渭地震台,通过运用编码源地电阻率观测技术和循环互相关计算方法,改变发射序列信号周期（观测时间长度）和测量叠加次数使激发极化效应更加充分,有效地抑制环境随机噪声,在高铁、基建等干扰运行或活动时段获得离散度较小的地电阻率数据。这种新的地电阻率观测体系,对现有地面地电阻率台站持续发展提供了技术保障,能为地震预报与科学研究提供可靠的数据。     

冬奥会保障项目地电阻率台站防雷技术系统设计关键技术

雷电危害是影响地震台站稳定运行的重要因素之一,对台站进行雷电防护具有重要意义。介绍冬奥会保障项目地电阻率台站改造中避雷系统的设计,并重点分析研究地电阻率台站架空线路防雷、地埋线路防雷等关键技术点出现的问题,探讨地电阻率台站综合防雷系统在接地网、供电、综合布线等方面的整体设计,最后设计完成宝昌台防雷技术系统。在此基础上,完成项目全部8个台站的避雷系统方案设计,全面提升冬奥会项目台站的防雷实效。通过计算,在项目深化研究中得到一些新的技术成果:(1)地电阻率台站应尽量将供电及测量线路进行埋地;(2)埋地供电及测量线路应避开接地体10 m以上;(3)仍采用架空线路的台站可以安装相应电流值的信号防雷器。研究成果可供今后全国台站防雷系统建设时参考。     

吉林省地电阻率观测干扰分析研究

本文主要利用吉林省内3个地电阻率台站的数据,对观测中出现的自然干扰、测量线路干扰等进行了分析研究,为正确排除数字化地电数据中的干扰和准确识别其中的震兆信息提供借鉴和参考。     

甘孜地震台ZD8B数字地电阻率观测资料干扰因素分析

对甘孜台ZD8B数字地电阻率的线路布设及安装过程作了简要介绍,从影响地电阻率数据的干扰因素入手,详细分析了影响日常观测的各种干扰因素,为台站日常观测工作和仪器维护提供一些有益参考,对台站正确识别干扰及异常判断有一定的指导意义。     

高压直流输电干扰对江苏省地电场观测的影响

本文主要是对江苏省4个地电场台站2015—2019年地电场观测数据受全国高压直流输电线路干扰情况进行分析总结,重点分析锡泰线、晋南线、锦苏线和昌宣线等几条线路对其影响特点及数据干扰幅度,得到以下结论:(1)高压直流输电线路干扰对地电场观测数据的干扰是一个远场干扰源,表现为受同一高压直流输电线路干扰时,同一台站同一方向的长短极距观测数据变化幅度之比接近1。(2)各台站受高压直流线路干扰产生的数据变化形态、变化方向和变化幅度不尽相同,这与台站位置、高压线路换流站位置、接地极相对位置以及地下传播介质有关。该研究结果可以为地电场观测受高压直流输电线路的干扰判别提供参考,服务于地电场观测数据的应用。     

成都地震监测中心站地电阻率交、直流观测系统对比分析

成都地震监测中心站地电阻率交、直流2套观测系统为并行观测,选取2022年1—2月观测数据,分别从观测结果、抗地铁干扰、对同台地磁观测影响等方面进行对比分析,结果表明,2套观测系统地电阻率测值相近,交流观测系统精度更高,数据质量更佳,抗地铁干扰性能良好,且在供电测量时不会对同台地磁观测造成干扰影响。通过对比分析,有利于加深对观测系统和各类干扰的认识,并为其他电磁观测台站提供参考。     

地震地电阻率观测改进方法研究电测井技术的移植应用与数值模型分析

现有的地震地电阻率观测系统需要较大的环境保护区（2——5km2）．随着各地的经济发展,地电观测的环境受到越来越大的影响,造成部分台站连续多年的地电前兆观测受到严重的干扰．为了减小观测环境保护区范围,有效地抑制来自地面的观测环境改变及城市地铁、轻轨运行时漏电产生的干扰,提出了将三侧向石油电测井技术移植到地震地电阻率前兆监测领域,以提高地电前兆观测的抗干扰能力和前兆信息的监测能力．电测井有限元数值模型的计算结果表明,该方法可有效测量出地层的电阻率变化,对来自地表的干扰有较强抑制能力．分析还表明,该方法可有效抑制来自轻轨、地铁的漏电干扰．      

自适应噪声消除器在地电场观测数据处理中的应用

在地电场和电阻率同场地观测的台站, 地电场观测必然会受到地电阻率观测人工供电的干扰, 尤其是当地电场观测的采样率提高到1次/s以上时, 这种干扰更是无可避免, 而且不易消除。 该文阐述了应用自适应噪声消除器对受种干扰的地电场观测数据进行处理, 消除观测数据中的干扰噪声, 从而获得地电场真实信号波形。 对实际观测数据的处理结果表明, 采用此方法可以很好的消除秒采样地电场观测数据中地电阻率供电产生的干扰。 这种方法还可用于消除其他观测方法中存在的有规律的干扰。     

高邮地震台地电阻率和地电场勘选及建设

地震预报是建立在观测数据基础上的研究,地电阻率、地电场是观测地下介质电性结构随时间的变化,要求观测系统有足够的分辨率和长时间范围的测量准确度。这就要求拥有先进的观测仪器和优良的观测场地,高邮地震台采用ZD8BI地电阻率仪器和ZD9A地电场仪器进行观测,并严格按照《地震及前兆数字观测技术规范》、《地震台站观测环境技术要求（第2部分,地磁观测）》（GB／T19531．2-2004）和《地震台站建设规范（地电台站,第1部分：地电阻率台站）》（DB／T18．1-2006）和《地震台站建设规范（地电台站,第2部分：地电场台站）》（DB／T18．2-2006）的技术要求,对观测场地进行认真的勘选和测试,对外线路的走向设计和建设,考虑地电阻率和地磁同场地的供电干扰问题,采取有关措施加以解决。对外线路进行全部地埋方式,解决了风扰和外线路被盗的问题,提高了观测精度,保证资料连续可靠。     

水平两层均匀介质中井下电阻率观测信噪比的理论计算

在点电源水平两层均匀介质模型下计算了在不同地电断面中观测时地表干扰电流源对观测的影响。得到:地表干扰电流源对地电阻率观测电势差的影响取决于地电断面类型和参数、供电电极和测量电极的埋深以及避开干扰源的距离。本文研究结果对实施井下电阻率观测中台址电性结构选择、电极埋深、干扰源避让有参考意义。