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.      

新型地电阻率交流观测系统研究及江宁台观测试验

正地电阻率前兆观测是我国地震前兆观测重要手段之一,但是目前城市地铁和轻轨等对其造成了严重影响.利用低频交流电场与直流电场具有相似特性的特点(桂燮泰等,1988;马希融,1989),采用交流方法进行地电阻率观测,能够在一定程度上抑制地铁和轻轨的干扰影响(张宇等,2014;马小溪等,2015).目前,地电阻率台站所受到的突出干扰是地铁、轻轨等运行引起的近直流干扰,干扰周期主要为     

井下地电阻率交流观测试验——以江宁台为例

简要介绍地电阻率交流观测的原理及方法,并在江宁台开展井下地电阻率交流观测实验。初步观测结果表明,井下地电阻率交流观测的抗地铁干扰效能优于井下直流观测,且5 Hz的观测要优于1 Hz;井下地电阻率1 Hz、5 Hz交流观测与直流观测反映的相对变化一致性较好,其数值差异不影响地震观测;连续降雨使得交流地电阻率出现下降变化,交流5 Hz比1 Hz更明显,最大下降幅度约0.92%,且连续降雨可能会对地铁干扰起到一定的放大作用;地电阻率交流观测使用趋肤深度来探讨探测深度,由于趋肤深度仅与频率有关,尚需做进一步研究。     

地铁对井下地电阻率观测的影响分析——以江宁台为例

南京江宁台距地铁S1、S7、S9号线最近距离均小于3.2 km,地铁对地电阻率观测造成很大影响。本文结合部分地铁测试方案,分析了该台2016—2018年井下地电阻率观测数据,初步探讨其正负脉冲型突跳、上升、下降变化的机理,并比较地表和井下地电观测的数据最大变化幅度。结果表明:井下短极距观测能够减轻地铁干扰,当地铁线路增加时,干扰也相应增加,地铁试运行对地电观测的干扰通常强于正式运营     

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。     

交直流漏电在地电阻率观测中的判定——以定西地震台电阻率干扰排查为例

随着城镇化的扩张,地电阻率观测场地受到多种干扰影响,对甄别地电阻率异常信息带来了困难。2017年9月,甘肃省定西地震台地电阻率在四川九寨沟7.0级地震后出现了突变,巡查观测场地时发现距离东西道测量电极(N_3)70 m处有变压器接地线。经检测,该线带有18.5 A的电流,排除漏电后测值恢复到背景值。     

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。     

地电阻率交流观测中的电感性耦合效应特征模拟和分析

地电阻率交流观测方法能够有效抑制测区杂散电流的干扰, 包括地铁、轻轨等城市轨道交通的干扰, 但是由供电线路与测量线路间磁场的相互作用所引起的电感性耦合效应会对观测结果产生一定的影响.为研究电感性耦合效应的特征, 本文建立了地电阻率交流观测的电感性耦合模型, 同时计算了供电线路与测量线路间的互感系数.在此基础上, 通过正演模拟分析供电信号频率、地电阻率值、供电线和测量线间距离以及平行长度等参数对电感性耦合效应的影响, 并将电感性耦合模型应用于台站实际观测数据的分析中, 验证模型的合理性.结果表明, 电感性耦合效应随供电信号频率、供电线与测量线平行长度的增大而增大, 随供电线与测量线间距离的增大而减小, 随地电阻率的变化存在峰值; 且模型预测的地电阻率值与台站实际观测值有较好的一致性.本文的研究结果为消除地电阻率交流观测值中的电感性耦合效应提供了理论依据和基本模型, 为地电阻率交流观测系统的设计和建设提供参考.

     

新能源发电对电磁观测环境的影响特征—以天津徐庄子台的电磁观测为例

利用天津市徐庄子地震台的电磁观测数据,针对台站周边观测区域内近年来出现的风电和光伏发电设施,通过野外试验测量,从多个角度深入剖析了不同观测环境中电磁观测数据在时间和空间上的变化形态,分别总结了风力发电、光伏发电的建设和运行状态对电磁观测环境干扰的影响特征.结果显示:风力发电机组对电磁观测环境的影响明显小于光伏发电设备,...     

地震台站标准化设计在冬奥会保障项目中的应用——以河北阳原台为例

台站外观及内部设计统一标准化、规范化,是标准化地震台站建设的重要组成内容,它既是提升地震台站现代管理水平的推进剂,又是提升台站监测能力的重要环节,对促进防震减灾业务信息化、现代化具有重要的现实意义。本文以阳原台标准化设计工作为例,对阳原台的观测布局、防震加固、综合布线、标识标志等内容按照要求进行标准化设计,并对台站标准化设计在台站建设中的实际应用展开讨论,探索标准化设计在冬奥会保障项目台站建设工作中的具体应用。     

江宁台多孔垂向地电阻率观测试验

为了提高地电阻率观测抑制地铁干扰的能力,江宁台新建了多孔垂向地电阻率观测。在观测中探讨完善了装置系数计算方法,解决了缺数问题,并通过比较同测区井下和垂向地电阻率观测数据,得出如下结论:(1)垂向观测由于布极方式较为特殊,其年变化幅度大于井下地电阻率观测同等极距;(2)与井下地电阻率观测相比,垂向地电阻率观测信噪比更高,具备更好的抗地铁干扰能力,以期为地电观测抗干扰的方法和技术应用提供基础;(3)垂向地电阻率观测建设中,可能需要重视电极的位置固定。     

太原基准地震台数字化形变观测仪器干扰源调查

太原基准地震台数字化形变观测仪器伸缩仪和体应变仪记录的分钟值固体潮曲线上叠加有锯齿状的高频干扰,为探寻干扰源,对附近的抽水井、高压输电线、溶洞及煤矿进行调查分析,发现其对观测仪器的影响均不明显,认为与山洞下面可能存在的裂隙带有关。     

长清地震台体应变观测干扰识别分析

对长清地震台多年来的体应变数字化观测资料进行了整理,对引起数据曲线发生畸变的干扰因素进行了分析识别及分类统计,认为造成体应变数据曲线畸变的因素主要有电源干扰、仪器本身问题、气压、降雨、雷电等气象因素干扰。这项工作将对台站人员及时识别干扰、提高数据资料利用率起到重要作用。     

地下流体动态的观测环境干扰影响距离研究

根据我国地震地下流体动态干扰因素及其影响的调研结果,以井区水文地质条件分区,观测含水层性分类与渗透性分级为基础,研究了各类干扰源的影响距离,给出了干扰源与观测井间的最小距离即干扰源的最大影响距离,为地震台站观测环境保护提供了标准。     

山西临汾台大地电场典型干扰与地震异常信号识别

本文通过对山西临汾中心地震台大地电场资料分析,给出了农田灌溉、雷电、高压直流输电、铁丝网接地等几种常见自然因素引起的典型干扰曲线形态,以及河津、洪洞2次地震前的异常电信号图像特征,为今后观测数据处理、日常会商及异常跟踪分析等工作提供参考。     

蓟县地震台小辛庄山洞定点形变观测干扰

整理蓟县地震台小辛庄山洞定点形变观测资料,分析强降雨、气压变化、机井抽水、爆破、仪器故障和标定、人为干扰等因素对观测数据的影响,强化认识干扰特征和一般规律,为地震前地球物理异常判定提供准确可靠依据,为同类型地震观测台站提供借鉴。     

蓟县地震台小辛庄山洞定点形变观测干扰

整理蓟县地震台小辛庄山洞定点形变观测资料,分析强降雨、气压变化、机井抽水、爆破、仪器故障和标定、人为干扰等因素对观测数据的影响,强化认识干扰特征和一般规律,为地震前地球物理异常判定提供准确可靠依据,为同类型地震观测台站提供借鉴。     

山洪对银川基准台形变观测数据的干扰分析

前兆观测是地震预报研究的重要手段之一,对于环境的变化极为敏感,通过对银川基准台滚钟口观测站近三年来(2016—2018)的山洪统计分析,总结出山洪对台站形变观测仪器(DSQ水管倾斜仪和SS-Y洞体应变仪)在一定程度上的干扰特点,并通过一阶差分、斜率分析和潮汐因子的分析手段,找出数据曲线受山洪影响的变化特征,分析产生影响的机制,以便更好的排除干扰,捕捉地震前兆异常。     

地磁与地电混合观测台地磁的地电测数干扰处理方法

我国地震前兆观测台网中地磁与地电观测仪器经常相距很近。 而地电台每小时加电观测一次, 由于电磁感应, 使得地磁观测资料有间隔为1小时的高频干扰, 使得地震前兆信息或其他地球物理过程产生的异常信息在地磁数据分析中难以分辨。 经过分析这些干扰信息特点, 提出了采用Fourier变换在频率域中将高频干扰进行滤除和采用与典型干扰波形相关的方法去除地电测数干扰, 该文对安徽蒙城地震台的观测资料的处理结果表明了方法的有效性。 很多中国大陆地震前兆观测台具有类似的干扰, 因此该方法具有一定推广价值。