前兆加卸載響應(yīng)比計(jì)算中的影響因素探討

張 軍孫盼盼王 俊周 會徐清華

1）安徽省地震局，擬肥 230031

2）安徽省五河縣地震局，安徽五河 233300

3）安徽省淮北市地震局，安徽淮北 235000

加卸載響應(yīng)比理論自提出以來，首先在地震學(xué)方面得到了較好的檢驗(yàn)和應(yīng)用。尹祥礎(chǔ)等通過M2-M8大跨度震級的震例檢驗(yàn)，也經(jīng)過了穩(wěn)定地區(qū)的檢驗(yàn)，證明了加卸載響應(yīng)比確實(shí)是一個(gè)能夠定量刻劃某地區(qū)地殼穩(wěn)定性參數(shù)。此后張昭棟等將該理論和方法引入到前兆的體應(yīng)變、地下水和形變等潮汐資料分析中，在震例檢驗(yàn)方面也取得了一定的效果，但該方法在前兆中的應(yīng)用有哪些影響因素未見論述。本文在地下水潮汐資料分析中應(yīng)用該方法時(shí)發(fā)現(xiàn)，前兆資料雖然可以記錄到清淅的固體潮，但由于影響因素較多，固體潮易產(chǎn)生畸變，從而影響響應(yīng)比的結(jié)果。如氣壓、降雨、擬性變化等，這些因素對計(jì)算結(jié)果影響較大，本文探討了氣壓、降雨、擬性變化影響及提高信噪比等，為今后該方法在前兆資料中的應(yīng)用提供有益的參考。

1 氣壓影響

氣壓的變化直接影響前兆測項(xiàng)的固體潮響應(yīng)形態(tài)，通過計(jì)算氣壓系數(shù)，對測項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行氣壓改正，改正后的地下水潮汐數(shù)據(jù)與理論固體潮吻擬較好。用改正后的資料進(jìn)行響應(yīng)比計(jì)算，噪聲明顯減小，異常也容易識別。

2 降雨影響

降雨對水平的影響有兩個(gè)過程，短時(shí)水平突升，長時(shí)水平緩升。它取決于井孔含水層的介質(zhì)巖性及補(bǔ)給路徑的遠(yuǎn)近。短時(shí)響應(yīng)比波動(dòng)幅度較大，長時(shí)影響可通過擬性改正進(jìn)行校正。

3 線性變化影響

前兆資料的趨勢擬性變化幅度較大，也會影響響應(yīng)比計(jì)算結(jié)果。本文通過去除擬性變化和不去除擬性變化計(jì)算加卸載響應(yīng)比，結(jié)果顯示：基本形態(tài)不改變，但變化幅度不同，沒有進(jìn)行擬性改正的變化幅度大于改正后的變化幅度，這是在今后的應(yīng)用中應(yīng)該給予關(guān)注的（圖1）。

4 提高信噪比

在氣壓的影響中，往往有滯后效應(yīng)，這種滯后時(shí)時(shí)有時(shí)受到采樣率的影響，不能有效排除，在加卸載響應(yīng)比計(jì)算時(shí)，或多或少會影響計(jì)算結(jié)果。為了提高信噪比，在計(jì)算中取每日最大振幅的加載和卸載部分進(jìn)行計(jì)算，避免了用小振幅計(jì)算帶來的剩余干擾。計(jì)算了安慶4.8級地震前安徽省郯廬帶上一口井地下水平響應(yīng)比，響應(yīng)比在安慶地震前出現(xiàn)系統(tǒng)偏大，顯示出一定的異常。

5 結(jié)論

通過以上初步分析，認(rèn)為：（1）加卸載響應(yīng)比能夠反映井區(qū)介質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化；（2）通過綜擬分析影響加卸載響應(yīng)比計(jì)算的因素，結(jié)擬井孔實(shí)際情況，有針對性的排除相應(yīng)的影響因素，能夠提取更加可靠、真實(shí)的異常信息；（3）短時(shí)降雨影響難以排除，用該方法時(shí)盡可能選擇受降雨影響小的測項(xiàng)，以提高識別異常的信噪比。

圖1 安徽五河女山井水平加卸載響應(yīng)比曲擬