高鐵工程水準(zhǔn)復(fù)測(cè)垂直形變分析

陳阜超 紀(jì) 靜 韓 勇 塔 拉 韓月萍

1）中國(guó)地震局第一監(jiān)測(cè)中心，天津 300180

2）天津市地震局，天津 300201

在 2011年度的震情會(huì)商中，利用京津城際鐵路工程水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)首都圈地區(qū)的垂直形變進(jìn)行了分析，為 2008年出現(xiàn)的“南升北降”垂直形變異常的可信性提供了佐證并對(duì)這一區(qū)域垂直形變特征進(jìn)行了分析。由于京津城際鐵路工程水準(zhǔn)測(cè)量自 2010年中斷了合同，資料來(lái)源受到工程的時(shí)效性和獲取途徑等的限制，不能連續(xù)應(yīng)用。在無(wú)法利用京津城際鐵路水準(zhǔn)測(cè)量資料時(shí)，京滬高速鐵路京津段的水準(zhǔn)測(cè)量填補(bǔ)了資料缺失的空白，顯得彌足珍貴，為分析研究京津地區(qū)的垂直形變提供了數(shù)據(jù)來(lái)源，也為能夠繼續(xù)利用工程水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)提供了保證。雖然京津城鐵與京滬高鐵的水準(zhǔn)路線不重合，但是，兩條水準(zhǔn)路線方向大致平行，都是從北京南站的 JY01水準(zhǔn)點(diǎn)開(kāi)始，所經(jīng)過(guò)路線的地質(zhì)條件差別不大，有些水準(zhǔn)點(diǎn)相隔距離也不是很遠(yuǎn)。因此，垂直形變特征具有相似性和一致性，且水準(zhǔn)測(cè)量資料在時(shí)間上也具有一定的連續(xù)性?？梢岳镁哞F京津段水準(zhǔn)復(fù)測(cè)資料對(duì)該地區(qū)繼續(xù)進(jìn)行垂直形變分析。

利用京滬高鐵京津段的8期水準(zhǔn)復(fù)測(cè)資料，編制了2007年3月至2011年3月京津地區(qū)垂直形變圖，結(jié)合京津高鐵水準(zhǔn)復(fù)測(cè)垂直形變分析，繼續(xù)對(duì)京津地區(qū)近期垂直形變進(jìn)行了分析研究。認(rèn)為在不同的時(shí)間段內(nèi)垂直形變圖均顯示出了兩個(gè)較大的地面沉降漏斗區(qū)。與京津城際鐵路水準(zhǔn)測(cè)量復(fù)測(cè)結(jié)果類似，一個(gè)是在廊坊市榮營(yíng)村一帶，一個(gè)是在天津市武清區(qū)陳嘴鎮(zhèn)至西外環(huán)線的一個(gè)較大的區(qū)域范圍內(nèi)，4年間沉降量累積均大于120 mm，最大沉降量為240 mm，最大沉降速率為60 mm/a 。這些沉降趨勢(shì)與多年來(lái)大面積水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)結(jié)果是一致的。2007年3月至2008年3月和2010年3月至2011年3月的速率曲線與其他時(shí)段的速率存在較大的差異，而且具有一定的“反向”變化。以2010年3月至2011年3月期間為例，在北京一帶由近于零速率變?yōu)檎俾剩谔旖蛞粠ж?fù)速率明顯變大，由60 mm變?yōu)榻?0 mm。其變化與綜合觀測(cè)場(chǎng)地近年的變化形態(tài)極其相似。這種變化的一致性相互佐證了這種垂直形變變化的可信性，提高了垂直形變分析的可靠性。

如果這種垂直形變與日本“3·11”大地震有關(guān)，那么這種垂直形變變化必然對(duì)華北地區(qū)的震情形勢(shì)帶來(lái)影響，因此需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)跟蹤與分析研究。2012年的垂直形變監(jiān)測(cè)重點(diǎn)應(yīng)放在華北及首都圈地區(qū)，以期加強(qiáng)研究和密切跟蹤日本大地震對(duì)華北地區(qū)的震情影響。

這次利用京滬高鐵京津段工程水準(zhǔn)測(cè)量成果是繼京津城際鐵路水準(zhǔn)復(fù)測(cè)用于垂直形變分析工作以后的第二次嘗試。2010年利用京津城際鐵路水準(zhǔn)測(cè)量分析研究這一區(qū)域垂直形變，第一次探索將工程水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)用于地震預(yù)測(cè)，并得到了一些有意義的結(jié)果和認(rèn)識(shí)。