多元線性回歸對林甸水位上升成因的分析

石 偉孟令蕾王 剛張東凱張?zhí)炖?）黑龍江省地震局，哈爾濱 1500902）哈爾濱市防震減災技術中心，哈爾濱 150021

多元線性回歸對林甸水位上升成因的分析

石 偉1)孟令蕾2)王 剛1)張東凱1)張?zhí)炖?)
1）黑龍江省地震局，哈爾濱 150090
2）哈爾濱市防震減災技術中心，哈爾濱 150021

1　林甸井地震地質(zhì)及觀測情況

林甸縣地處黑龍江省西部，松嫩平原北部。境內(nèi)有烏裕爾河、雙陽河通過，年平均氣溫2.5℃,年降水量428 mm。林甸地震監(jiān)測站位于北緯47°17′，東經(jīng)124°87′。占地面積500 m2，觀測室面積28 m2、辦公室面積200 m2。交通便利，通訊發(fā)達，供電有保證。林甸地震局林4新井距離原林4井8 m，位于嫩江深大斷裂的東部，克山、依龍背斜南端，第四系覆蓋層厚約80 m，下部為中生代白堊紀沉積巖，在觀測室外，井孔深500 m，水位探頭位于井下0.835 m，該井孔觀測條件穩(wěn)定，水位年變規(guī)律不明顯。林4新井作為觀測的專用井，有獨立的觀測室。交流電源經(jīng)過避雷器、避雷地連接，焊接、井口套管連接，焊接。林甸地震局水位LN-3A每月的15日都對儀器進行校測，校測結(jié)果符合規(guī)范要求。儀器運行率為99%。

2　多元線性回歸對林甸水位上升成因的分析

2012年6月25日4時26分林4新井水位出現(xiàn)了升高，水位自4時26分至4時33分突然抬升70 mm，6月26日00時12分水位又出現(xiàn)一次階梯狀升高，升高了122 mm，截至14時42分，水位共升高18.64 cm。6月26日晚19時24分林甸開始下雷陣雨，20時20分雨停了，本次降雨量約12.7 mm，20時40分核實小組立即趕到臺站查看儀器工作情況，發(fā)現(xiàn)水位、水溫持續(xù)緩慢升高，截至到21時00分，水位自6月25 日04時以來升高了22 cm。根據(jù)判斷，基本排除了儀器故障造成異常的可能。調(diào)查本區(qū)近期降雨等天氣變化情況，本區(qū)的降雨量對林4新井的水位存在影響，降雨引起觀測井附近區(qū)域載荷增加，引起水位的變化。通過對林甸水位2012年6月1～30日整點值與氣壓和固體潮有相同的周期，可見其受氣壓和固體潮作用明顯。水位埋深和氣壓呈現(xiàn)出明顯的正相關關系，和固體潮有明顯的負相關關系。但是從水位曲線上看，變化幅度達不到氣壓和固體潮的變化幅度，所以通過一階差分的方法將季、年以上周期的影響因素剔除。差值后的水位(Δh)與氣壓(Δp)和理論固體潮(Δgz)，不僅周期相同，且變化的幅度也一致。用Excel對Δh與Δp做一元線性回歸分析，得到Δh與Δp的相關系數(shù)僅為0.317，對Δh與Δgz做一元線性回歸分析，得到Δh 與Δgz的相關系數(shù)僅為0.823，考慮到Δh與Δp的相關系數(shù)不高，于是對其進行二元回歸分析，得到Δh與Δp和Δgz的相關系數(shù)為0.925，Δp的回歸系數(shù)為1.58，Δgz的回歸系數(shù)為-0.307，常數(shù)項為0.190，所以氣壓和引潮力作用下水位的變化規(guī)律為Δh=1.58Δp-0.307Δgz+0.190，由此關系式可計算得到氣壓和引潮力作用下的每小時水位變化曲線Δh＇，與實際觀測的每小時水位變化曲線Δh相比較，可以得出扣除氣壓和固體潮影響的真實水位情況。調(diào)查林4井的用水情況，2010年4月25日前，林甸地震臺一直在觀測林4井的水溫、水位；2010年4月25日觀測轉(zhuǎn)移至新鉆的林4新井。林4井于7月4日早8時至7月5日早6時，停水22小時，經(jīng)初步分析，林4新井的水位突變與林4井的用水沒有關系。經(jīng)核實，從林4新井動水位的曲線形態(tài)上看，基本都是臺階式的陡升，按照以往的震例，確定為震兆異常的可能性不大，這種臺階式的變化是由近期的降雨引起的。

·地震作用、震害與評估，場地條件與地震震害·