江宁台多孔垂向地电阻率观测试验

发布时间：2021-04-08 23:02

　　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。 

【文章来源】：地震. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

江宁台周边环境分布

江宁台垂向地电阻率观测系统起初设计为由井深200 m、 275 m、 330 m、 400 m的4口深井组成, 供电电极A布设在400 m井内, 供电电极B布设在200 m井内, 测量电极M和N分别布设在330 m和275 m的井内, 最大井深为400 m, 供电极距AB=200 m, 测量极距MN=50 m。 理论上4口井的垂向观测可以从根本上解决电极沉降和井内导通问题。 项目推进过程中, 认为工程成本太大, 后根据中国地震局地壳应力研究所、 南京市地震局及江宁区地震办公室多方会商, 综合考虑工程成本和观测方案要求, 减少200 m和330 m 2口深井, 保留原设计方案中4口深井中的1号400 m深井、 2号275 m深井(图2a)。 当采用2孔垂向观测时, 供电电极、 测量电极分别布设在不同井孔中理论上即使当井内导通时也可以避免测量介质电阻为井孔填充介质的电阻。 同时, 在布设电极时仅需要考虑剩余2个电极的固定问题, 与单孔垂向观测相比, 理论上可以更容易缓解电极沉降问题。2.2.2 填埋介质

地铁干扰时间段主要包括地铁运营、 运营前后1～2小时日常维护及夜间(1～3点)不定期维护等期间, 对地电阻率干扰影响特征表现为正负脉冲型突跳变化、 伪“上升”、 伪“下降”[12]。 由于新型冠状病毒疫情防控要求, 自2020年1月30日起, 南京地铁对运营线网进行5次大规模调整, 调整主要涉及运营时间、 行车间隔、 部分线路或运营区间停运。 如图3所示, 井下地电观测NS(AB=1000 m)、 NS(AB=200 m)、 EW(AB=200 m)在5次调整中其均方差日均值出现不同变化, 因方向、 极距大小不同, 不同测道的均方差数据或呈上升, 或下降变化, 或随机变化。 而垂向在5次调整中, 其均方差曲线总体变化幅度较小, 呈随机变化, 表明该观测装置具有较强的抗地铁干扰能力。通过比较井下地电观测NS(AB=1000 m)(NS长)、 NS(AB=200 m)(NS短)、 EW(AB=200 m)(EW短)和垂向均方差月均值数据来表明受地铁影响, 见表2。 2018年5～9月各测道均方差月均值均明显大于2018年10～2020年2月, 其原因为2018年9月更新了方差计算程序。 无论是更新前还是更新后, 垂向观测的均方差月均值数据均明显小于井下地电观测同极距, 表明垂向观测抗地铁干扰能力优于井下地电观测。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]井下地电阻率观测影响系数分析——以江宁地震台为例[J]. 樊晓春,解滔,吴帆,袁慎杰.  中国地震. 2019(02)
[4]一种前兆效能更好的地电阻率观测装置讨论[J]. 安海静,牛延平,马可兴,梁浩东.  地震工程学报. 2018(S1)
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[6]地电观测深井电缆的研制[J]. 胡哲,蒋延林,张秀霞,赵卫红,杨恒勇,王福才,张骞.  中国地震. 2017(02)
[7]井下地电阻率观测异常核实实例[J]. 高曙德,郑卫平,安海静,陈彦平,梅东林,缑亚江,杜春鑫.  地震工程学报. 2016(S2)
[8]我国井下地电阻率观测技术现状分析[J]. 王兰炜,张宇,张世中,颜蕊,王子影,张兴国,胡哲.  地震地磁观测与研究. 2015(02)
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[10]井下地电阻率观测中装置系数的计算——以天水地震台井下观测为例[J]. 王兰炜,张世中,张宇,胡哲,顔蕊.  工程地球物理学报. 2014(01)



本文编号：3126422