高铁工程水准复测垂直形变分析

陈阜超 纪 静 韩 勇 塔 拉 韩月萍

1）中国地震局第一监测中心，天津 300180

2）天津市地震局，天津 300201

在 2011年度的震情会商中，利用京津城际铁路工程水准测量数据对首都圈地区的垂直形变进行了分析，为 2008年出现的“南升北降”垂直形变异常的可信性提供了佐证并对这一区域垂直形变特征进行了分析。由于京津城际铁路工程水准测量自 2010年中断了合同，资料来源受到工程的时效性和获取途径等的限制，不能连续应用。在无法利用京津城际铁路水准测量资料时，京沪高速铁路京津段的水准测量填补了资料缺失的空白，显得弥足珍贵，为分析研究京津地区的垂直形变提供了数据来源，也为能够继续利用工程水准测量数据提供了保证。虽然京津城铁与京沪高铁的水准路线不重合，但是，两条水准路线方向大致平行，都是从北京南站的 JY01水准点开始，所经过路线的地质条件差别不大，有些水准点相隔距离也不是很远。因此，垂直形变特征具有相似性和一致性，且水准测量资料在时间上也具有一定的连续性。可以利用京沪高铁京津段水准复测资料对该地区继续进行垂直形变分析。

利用京沪高铁京津段的8期水准复测资料，编制了2007年3月至2011年3月京津地区垂直形变图，结合京津高铁水准复测垂直形变分析，继续对京津地区近期垂直形变进行了分析研究。认为在不同的时间段内垂直形变图均显示出了两个较大的地面沉降漏斗区。与京津城际铁路水准测量复测结果类似，一个是在廊坊市荣营村一带，一个是在天津市武清区陈嘴镇至西外环线的一个较大的区域范围内，4年间沉降量累积均大于120 mm，最大沉降量为240 mm，最大沉降速率为60 mm/a 。这些沉降趋势与多年来大面积水准监测结果是一致的。2007年3月至2008年3月和2010年3月至2011年3月的速率曲线与其他时段的速率存在较大的差异，而且具有一定的“反向”变化。以2010年3月至2011年3月期间为例，在北京一带由近于零速率变为正速率，在天津一带负速率明显变大，由60 mm变为近80 mm。其变化与综合观测场地近年的变化形态极其相似。这种变化的一致性相互佐证了这种垂直形变变化的可信性，提高了垂直形变分析的可靠性。

如果这种垂直形变与日本“3·11”大地震有关，那么这种垂直形变变化必然对华北地区的震情形势带来影响，因此需要加强监测跟踪与分析研究。2012年的垂直形变监测重点应放在华北及首都圈地区，以期加强研究和密切跟踪日本大地震对华北地区的震情影响。

这次利用京沪高铁京津段工程水准测量成果是继京津城际铁路水准复测用于垂直形变分析工作以后的第二次尝试。2010年利用京津城际铁路水准测量分析研究这一区域垂直形变，第一次探索将工程水准测量应用于地震预测，并得到了一些有意义的结果和认识。