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.     

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。     

井下视电阻率观测影响系数分析

采用水平层状均匀介质中点电流源位于任意深度时电位解析表达式,分析了井下对称四极视电阻率观测时影响系数随深度和极距的变化。结果表明对于固定的观测极距,影响系数与电极埋深之间关系复杂;对于某些电性结构和在一定深度范围内,井下观测对表层干扰具有放大作用。对于固定的电极埋深,小极距观测主要体现观测装置所在处的介质层信息,深部介质的影响系数随着极距的加大而增加,浅层影响系数一般先上升后下降;观测极距足够大时,井下观测影响系数逐渐接近于地表观测的影响系数,井下观测的优势得不到体现。本文以天水台为例讨论了实施井下观测时影响系数在选择供电极距和电极埋深过程中的应用。分析结果对在不同电性结构中实施井下地电观测时具有一定的参考意义。     

三维影响系数在合肥地电观测场地局部变化的应用

1 研究背景 地电阻率法是通过观测地球介质的电学性质随时间的变化,进而预报地震的方法.在地电台网运行期间,多次大震前记录到明显的地电阻率异常(杜学彬,2010).随着经济社会的发展,一些地电观测场地受到不同程度的干扰,给资料分析带来一定困难.按照干扰源性质,外界干扰源主要分2类:具有电流源性质的干扰和存在影响电性结构的干扰.     

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.      

海安台井下与地表地电观测对比实验研究

在海安地电观测台站对地表、井下地电观测进行了对比实验,分析研究了地表游散电流、金属管线、以及人工交/直电流对地表、井下地电观测的影响.研究表明:(1)在使用铅电极的情况下,井下地电观测的长期稳定性明显优于地表观测;垂直方向观测的抗干扰能力明显优于地表、井下水平方向观测;(2)与地表观测相比,井下地电观测能在一定程度上抑制地表直流电流、雷电、和金属管线类的影响;(3)地表直流电流对地电观测所产生的干扰影响远大于交流电流.     

长短极距比值干扰源定位方法及其在地电场观测中的实际应用

提出长短极距比值干扰源定位方法用来定位地电观测中出现的地表干扰源。该方法基于均匀半空间模型且地表干扰为点电源,利用地表不同位置的干扰源所引起的同测向长短极距的电场变化差异,联合多测向比值来定位干扰源位置,并应用到徐庄子台漏电干扰一例和高邮台偶极源试验中。结果表明:利用长短极距比值法,能有效定位干扰点源,且能定位偶极干扰源的其中一个电极。     

平凉台井下地电阻率观测影响系数分析

根据地电阻率影响系数理论,以平凉台4层电性结构为例,分析了井下对称四极地电阻率观测影响系数随深度和极距的变化。结果表明:对于固定的观测极距,影响系数与电极埋深之间的关系复杂;通过计算各层影响系数的大小,认为平凉台井下观测对地表及浅层干扰有较好的抑制作用,其分析结果可为在类似台址电性结构中实施井下地电阻率观测时选择电极埋深和供电极距提供参考。     

新丰江水库区和平地电站电阻率深孔多电极抗干扰观测实验

随着社会经济的快速发展,传统的地震地电阻率观测想避免环境干扰的影响已经是不可能的事情。在这种形势下,由横向向纵深发展的深埋电极电阻率观测方法正得到越来越多的重视和研究。通过利用和平地电站已开展近20年的深孔电阻率观测试验的有利条件,进行深孔多电极组合实验观测研究。总结了多种实验结果,证明在深孔中设置多电极组合的优势,并表明电极只要埋人地下一定深度后,就能达到压抑地表的干扰影响。     

地电观测中电磁干扰源定位方法研究

本文提出了一种地表偶极源干扰影响模型和动态枚举定位求解方法.该方法基于均匀电流场和点源电流场模型,由地表偶极源对不同测点的影响幅度和测点位置求解偶极源位置,并给出了仿真计算结果.利用该方法结合高邮地震台人工干扰源试验观测数据进行计算,计算结果将干扰源定位于30 m范围内的小区域, 较好地验证了本文模型和定位求解方法的正确性.该研究可为地电观测台站周边工农业漏电干扰源的定位和查找提供有效参考.      

中国大陆经纬链地电场日变化

本文应用中国大陆两条经度链和两条纬度链上共37个地电场台站的观测数据,研究了地电场日变化的时/频域特征,结果认为,绝大多数台站的日变化表现为两次起伏的半日波,紧临午前午后出现;按FFT振幅谱由大到小,其主要周期成分依次为12.4/12、8、24 h等,与潮汐调和分量周期一致;纬度效应主要表现为沿经度链的日变化幅度与纬度高/低有关,日变化相位差与当地时差吻合;Loyd季节的J季节日变化幅度最大、E季节其次、D季节最小.讨论了产生日变化主要周期成分的可能原因,认为月日引潮力引起的地面涡旋电流强度变化和太阳风引起的空间电磁活动共同产生了地电日变化的半日波周期成分.     

分形插值法在地电场干扰数据处理中的应用

当地电场和地电阻率同场地观测时,地电场观测会受到地电阻率观测的供电干扰,这类干扰时间短、干扰形态和出现时间固定,影响了地电场观测数据的正常变化形态,给数据分析和地震科学研究造成困难。为解决这一干扰问题,本文在比较分形插值方法与传统插值方法优劣的基础上,采用分形插值方法对受干扰的地电场观测数据进行重建,以提高信号重建的精度。结果表明,采用该方法重建的数据是对原数据很好的近似,可有效地恢复观测数据信息,保持观测数据原有的变化趋势。      

基于泰勒多项式及曲面样条函数的地电场变化分析

选取江苏及邻区地电台网13个台站地电场观测分钟值,采用泰勒多项式和曲面样条函数模型建立地电日变化模型,使用模型曲线描述不同年份、同农历日期、同等磁情天气的实测地电日变化,结果表明:使用分钟值曲线建立的地电日变化模型,更能清晰反映日变化特点,并可反映一天当中台站观测环境、测量系统等变化引起的地电变化;使用同一区域地电台网中若干台站同方向测道的样本曲线,建立各测道电场变化模型,可反映其自身特征及共性特征。     

汶川MS8.0大震前的电磁现象

本文应用最大熵谱估计方法(MEM)等处理了2008年四川汶川M_S8.0地震震中周围电磁台的观测数据,研究了地电、地磁场变化,得到:(1) 在汶川大震前,位于青藏高原东北缘的电磁台记录了显著的自然电场变化、地电场功率谱值增大以及地磁场日变化波形畸变等电磁现象,特别是地电场周期约小于3 h的低频成分的谱值增大了3个数量级以上.(2) 在距离主震震中约500 km范围内,记录了地电、地磁场低频谱值增大为主的电磁现象,特别是距离主震震中最近的成都台地电场谱值增大了4个数量级.(3) 震前电磁现象的时空分布与青藏高原的大震活动(包括2008年新疆于田M_S7.3地震)有大空间尺度的构造关联性.本文讨论了电磁现象的机理,认为在震前地下介质内部的微裂隙发展、定向排列过程中,微破裂"机-电转换"作用和地下水运移等多因素引起了地电、地磁场变化.在本次大震前电磁现象的时空强图像很复杂,可能原因是台站所在处的地下局部介质作用和震源孕育激发的电磁辐射引起了复杂的电磁现象.     

three-dimensional sensitivity coefficients of apparent resistivity and preliminary application

We calculate three-dimensional sensitivity coefficients distribution of apparent resistivity observation when Schlumberger array is used by using finite element method. Analysis results suggest that for the situation of one-dimensional positive or minus coefficient of surface medium, three-dimensional sensitivity coefficients distribution at surface shows similar patterns, and sensitivity coefficients distributions of different layered electric structures are also similar. There are two approximate ellipses at the two-dimensional surface plane between current electrodes and potential electrodes, where sensitivity coefficients are minus, and sensitivity coefficients at other areas are positive. Sensitivity coefficients at two approximate ellipses between current electrodes and potential electrodes are minus at the vertical section along monitoring line, while others are positive. From the three-dimensional view, minus sensitivity coefficients are at the two approximate half ellipsoids between current electrodes and potential electrodes when arrays are applied at surface. And coefficients near the electrodes are much greater than other areas. When resistivity of local areas at surface changes, we can qualitatively analyze the disturbing effects caused by the areas using three dimensional sensitivity coefficients distribution, and the analysis result can serve as reference for further experiment and numerical model quantitative analysis.     

江油台外线漏电异常的判断

2001年8～9月间,江油地电台N10°E测向视电阻率ρs值出现持续下降,变化形态打破年变,降幅约3%,很像是一次孕震异常。但经现场核实为供电电源极性接反漏电所致,与理论计算出的漏电影响系数相反。     

HHT方法在受城市轨道交通干扰地电场观测数据中的应用

较为详细地介绍了希尔伯特-黄变换方法,并将该方法中的经验模态分解功能和边际谱功能应用于受城市轨道交通干扰较大的北京市通州区西集镇地电场台站的观测资料中,对城市轨道交通在地电场观测中的影响进行了分析研究.结果表明,在地电场观测台站受到轨道交通干扰时,布极方位与轨道方向一致的测道所记录的数据受到的影响最大;利用经验模态分解...