地震地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與地震預(yù)測(cè)

柳建

摘 要：自唐山大地震以來(lái)，我國(guó)由于地質(zhì)災(zāi)害所造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷害不計(jì)取數(shù)，為進(jìn)一步有效地減少地震所帶來(lái)的傷害，需要在現(xiàn)有的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)體系基礎(chǔ)上，加強(qiáng)地震地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與地震預(yù)測(cè)相關(guān)技術(shù)研究，因此，文章主要就國(guó)內(nèi)地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀以及地震預(yù)測(cè)技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和分析，并以哈薩克斯地震地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)為例，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)課題研究提供一定的參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：地震地下流體;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);地震預(yù)測(cè)

中圖分類號(hào)：P315.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）21-0176-02

0 引言

地下流體從意思層面上來(lái)看便是流動(dòng)于地殼底層孔隙的水、汽、石油相關(guān)物質(zhì)，當(dāng)上述所提到的物質(zhì)跟隨地殼發(fā)生運(yùn)動(dòng)后，便會(huì)造成地表的撕裂和震動(dòng)，也就是我們?nèi)粘Ｋf(shuō)的地震。由此可見(jiàn)，對(duì)地下流體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)研究是具有一定積極意義的，能夠進(jìn)一步有效地實(shí)現(xiàn)地下流體的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，從而對(duì)即將發(fā)生地震信息進(jìn)行整理。目前來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地下流體逐漸成為預(yù)警地震最為有效的途徑之一，相關(guān)技術(shù)能夠?qū)α黧w的物理、化學(xué)、動(dòng)態(tài)性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將流體物質(zhì)發(fā)生遷移的動(dòng)向進(jìn)行全面的掌握[1]。

1 國(guó)內(nèi)地震地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與地震預(yù)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀分析

1.1 觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)

1979年，我國(guó)建立了第一臺(tái)地震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)，該水位臺(tái)網(wǎng)是在國(guó)家現(xiàn)有的地方群測(cè)性井網(wǎng)以及專業(yè)性井網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建的。該觀測(cè)井網(wǎng)總的覆蓋面積高達(dá)百分之三十，我國(guó)各個(gè)省市都分布有該觀測(cè)井[2]。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，我國(guó)的井網(wǎng)集中分布在地質(zhì)災(zāi)害較多且地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為特殊的地區(qū)，例如：云貴高原、川西盆地等地震活躍帶及斷裂帶上，約有一半的井孔位于斷裂帶或斷裂帶終點(diǎn)位置。隨著科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展，我國(guó)加大了井網(wǎng)觀測(cè)體系的實(shí)際建設(shè)力度，最大程度上提高了井網(wǎng)井孔的封閉性，將外界所產(chǎn)生的干擾率控制在有效范圍之內(nèi)，因此，該系統(tǒng)所檢測(cè)出的相關(guān)信息數(shù)據(jù)是具有一定真實(shí)性和客觀性的。

1.2 觀測(cè)項(xiàng)目

對(duì)于地震的地下流體觀測(cè)體系來(lái)說(shuō)，其主要建設(shè)內(nèi)容是對(duì)流體的相關(guān)基礎(chǔ)性質(zhì)進(jìn)行有效觀測(cè)，例如：物理動(dòng)態(tài)、化學(xué)動(dòng)態(tài)、地?zé)釀?dòng)態(tài)、斷層土壤氣動(dòng)態(tài)以及油氣井動(dòng)態(tài)等等。目前來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)在對(duì)地下流體物理動(dòng)態(tài)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，集中從水位、水壓、井流量、氣壓等;化學(xué)動(dòng)態(tài)集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：氣體、水質(zhì)、氡以及其他物質(zhì);地?zé)嵊^測(cè)主要是進(jìn)行溫度、大氣表面溫度的觀測(cè)。

1.3 觀測(cè)儀器

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展，進(jìn)一步有效地促進(jìn)了我國(guó)地震地下流體觀測(cè)設(shè)備設(shè)施的優(yōu)化與創(chuàng)新，越來(lái)越多先進(jìn)的檢測(cè)儀器被研發(fā)出來(lái)，并運(yùn)用到實(shí)際地震預(yù)測(cè)建設(shè)體系中。例如：水位觀測(cè)儀器，這是一種對(duì)地震地下流體物理動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行有效全面檢測(cè)的機(jī)械化儀器。此外，我國(guó)正自主進(jìn)行地震地下流體水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)與研發(fā)，無(wú)論是水位分辨率還是速度都能夠最大程度上滿足動(dòng)態(tài)檢測(cè)的需求，但是在其精準(zhǔn)度方面仍舊存在一定的誤差，需要在原有的基礎(chǔ)上加強(qiáng)研發(fā)力度。

2 哈薩克斯地震地下流體監(jiān)測(cè)與地震預(yù)測(cè)現(xiàn)狀分析

2.1 地震地下流體觀測(cè)現(xiàn)狀

2.1.1 觀測(cè)項(xiàng)目、方法及儀器

截至目前，在哈薩克斯領(lǐng)域所監(jiān)測(cè)出的地震地下流體觀測(cè)項(xiàng)目約有35種，其中，地下流體水化學(xué)測(cè)項(xiàng)有28種，水物理及氣象三要素測(cè)項(xiàng)有4種。水化學(xué)有：鈉、鉀、鎂、鈣、甲烷、硅酸等等，水物理具體是指水溫、壓強(qiáng)、流量等等。哈薩克斯各個(gè)臺(tái)站都采用定時(shí)定點(diǎn)測(cè)量地震地下流體化學(xué)及物理數(shù)據(jù)參數(shù)的方式來(lái)保證地震監(jiān)測(cè)質(zhì)量和效率。此外，各個(gè)站臺(tái)與總考察隊(duì)也建立起了密切聯(lián)系，每月定時(shí)將所得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)以文本的方式進(jìn)行全面復(fù)測(cè)，對(duì)比臺(tái)站所檢測(cè)出的原始數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，若存在較大的差距，則需要檢查相關(guān)檢測(cè)儀器是否存在障礙。

2.1.2 監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)組成與分布

目前，我國(guó)在哈薩克斯州進(jìn)行了水文地球化學(xué)以及水文地球動(dòng)力兩大地下流體監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)的建立，其監(jiān)測(cè)點(diǎn)大多集中分布在某一個(gè)區(qū)域，其數(shù)量正處于持續(xù)增長(zhǎng)的狀態(tài)。

2.2 地震預(yù)測(cè)現(xiàn)狀分析

2.2.1 地下流體資料分析

相比于我國(guó)地震地下流體資料研究方向和流程，哈薩克斯在進(jìn)行地震地下流體數(shù)據(jù)信息研究時(shí)與我國(guó)存在較大的差異性。一般來(lái)說(shuō)，由于地理位置有所不同，哈薩克斯在地震地下流體日均值曲線圖進(jìn)行繪制和分析前，要將氣候、大氣壓以及引力等多項(xiàng)影響因素進(jìn)行有效地排除。但是，在進(jìn)行地震地下流體數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí)，對(duì)水化學(xué)進(jìn)行參數(shù)特征分析后，還需要對(duì)各測(cè)項(xiàng)進(jìn)行相關(guān)性分析，然后再對(duì)與地震相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行綜合分析[3]。

2.2.2 地震的有效預(yù)測(cè)

哈薩克斯將地震預(yù)測(cè)分為長(zhǎng)期、中期和短期三大類，并根據(jù)不同區(qū)域?qū)嶋H情況開(kāi)展了短期預(yù)測(cè)和臨震預(yù)測(cè)兩個(gè)地震預(yù)測(cè)模式。

3 國(guó)內(nèi)地震地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與地震預(yù)測(cè)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，相信在不久的將來(lái)我國(guó)地震地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠得到進(jìn)一步的發(fā)展，可以在較短的時(shí)間周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)地下水物理、化學(xué)動(dòng)態(tài)化檢測(cè)，并在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)檢測(cè)技術(shù)層面上，進(jìn)行有效地創(chuàng)新和優(yōu)化，為我國(guó)地震地下流體綜合檢測(cè)提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐，最大程度上提高我國(guó)地震地下流體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。此外，還需要加強(qiáng)地震重點(diǎn)監(jiān)視區(qū)域建設(shè)，更好地提高地震預(yù)測(cè)工作效率，從而達(dá)到預(yù)期的建設(shè)目標(biāo)。

3.1 進(jìn)行多層次監(jiān)測(cè)體系的有效構(gòu)建

對(duì)于地震地下流體監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)說(shuō)，其研發(fā)力度和質(zhì)量很大程度上決定了地震地下流體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率，為進(jìn)一步有效地優(yōu)化觀測(cè)體系，需要在現(xiàn)有的建設(shè)體系基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)的綜合性觀測(cè)，從而有效地實(shí)現(xiàn)多方法、多項(xiàng)目的優(yōu)化調(diào)節(jié)目標(biāo)。事實(shí)上，強(qiáng)調(diào)綜合性的觀測(cè)，不僅能夠提升地震觀測(cè)網(wǎng)的使用率，還能夠起到快速、準(zhǔn)確預(yù)警地震地下流體的作用。目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)進(jìn)行地下流體觀測(cè)臺(tái)的有效建設(shè)，其目的在于能夠?qū)⒌卣鸬叵铝黧w觀測(cè)以及地震預(yù)警等多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行全面的結(jié)合，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)基本臺(tái)以下的臺(tái)站技術(shù)輔導(dǎo)性作用。此外，在對(duì)地震地下流體信息數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，所得到的預(yù)測(cè)信息對(duì)于地震預(yù)警并沒(méi)有產(chǎn)生多大的作用，這是因?yàn)樵谶M(jìn)行相關(guān)信息傳遞過(guò)程中，所消耗的時(shí)間較長(zhǎng)，無(wú)法保證訊息的及時(shí)性，因此，在此新的形勢(shì)之下，需要不斷地加強(qiáng)并完善區(qū)域性傳輸臺(tái)網(wǎng)的相關(guān)建設(shè)工作，實(shí)現(xiàn)地震監(jiān)測(cè)系信息使用價(jià)值。