青岛台体应变短周期气压系数变化原因探讨

发布时间：2021-01-16 19:36

　　青岛台体应变短周期（小于128 min）气压系数2018-01出现阶变,通过对观测系统、台站周边施工情况、监测环境等逐项现场核实,排除观测系统、周边施工的影响。利用离散小波变换和回归分析发现,钻孔水位的气压系数与体应变气压系数同步阶变,结合台站钻孔施工当天体应变钻孔水位变化、体应变趋势变化、其他相邻台站水位气压系数变化等数据认为,台站钻孔施工是导致体应变气压系数变化的原因,并定性分析其变化机理。 

【文章来源】：大地测量与地球动力学. 2020,40(07)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

体应变气压系数随时间变化曲线

由表1可知,各尺度体应变气压系数异常段比正常段低,其中尺度3～6的差值约为1.5×10-9/hPa。由图2可知,2个时间段气压系数的变异系数变化趋势基本一致,即尺度3～6趋于稳定,尺度4～5最为稳定。相同尺度下异常段比正常段气压系数的变异系数大,变化更不稳定。3 异常变化分析

根据值班工作记录,2018-01台站存在钻孔施工。根据项目规划,2018-01青岛地震台新增CZB型竖直摆钻孔倾斜仪,其钻孔距体应变观测井约8 m。根据项目需要采用潜孔锤-400型钻机进行钻孔钻进和护井管安装,该潜孔锤的工作原理是将压缩机产生的超高压空气通过能量转换装置转换为高频的冲击能量,当冲击能量达到岩石的破碎极限时便产生体积破碎。为探究钻孔施工与气压系数阶变的关系,首先对2018-01-17～01-19施工期间体应变及辅助测项进行分析,具体见图3。由图3可知,2018-01-17～01-19钻孔水位和体应变数据存在2个明显畸变。由于护井管在水泥浆的作用下上浮力较大,因此需要施加很大外力。在01-18灌浆过程中钻孔水位快速上升57 cm,之后迅速降低77 cm,灌浆前后钻孔水位降低20 cm。在水位变化过程中,气压未出现短时剧烈变化,因此可确定钻孔水位的变化是由钻孔施工引起。

【参考文献】：
期刊论文
[1]短周期气压波对青岛台体应变的影响分析[J]. 岳龙,徐清风,刘云,李志强,臧艺博.  大地测量与地球动力学. 2019(09)
[2]基于钻孔特性的体应变观测相关性研究[J]. 何斌,田韬,王恒知.  地震工程学报. 2018(01)
[3]福建永安小陶地震台体应变大幅变化的异常核实分析[J]. 刘水莲,洪旭瑜,张清秀,杨锦玲,全建军,陈美梅,林慧卿.  地震工程学报. 2016(S2)
[4]湖北省潮汐形变观测异常及干扰识别[J]. 孙伶俐,李明,蒋玲霞,罗俊秋,戴苗,马武刚.  大地测量与地球动力学. 2013(S1)
[5]山东数字化钻孔体应变观测的干扰异常分析[J]. 卢双苓,于庆民,曲保安,冯志军,李杰.  西北地震学报. 2010(02)
[6]地壳应变场对气压短周期变化的响应[J]. 周龙寿,邱泽华,唐磊.  地球物理学进展. 2008(06)
[7]不同周期气压波对钻孔体应变仪观测结果的影响[J]. 张凌空,牛安福.  中国地震. 2008(04)
[8]钻孔环境在钻孔地形变观测中的作用[J]. 苏恺之,张钧,李秀环,马相波,李海亮,马京杰.  地震地磁观测与研究. 2005(06)
[9]深井水位气压效率和相关系数在中强地震前的变化特征[J]. 耿杰,周斌,张昭栋.  西北地震学报. 2002(03)
[10]钻孔体应变观测潮汐因子计算模型[J]. 张凌空,刘北顺,高福旺,李松阳,韩凤银.  华北地震科学. 1998(02)

博士论文
[1]井水位对气压和潮汐的响应特征与机理研究[D]. 来贵娟.中国地震局地球物理研究所 2014



本文编号：2981409