甘孜地震台水位异常干扰分析
2022-01-16郎韵宏李宁容
曾 程,王 力,郎韵宏,李宁容
(四川省地震局甘孜地震监测中心站,四川甘孜 626799)
在地表所进行的各种地震前兆观测,其观测数据的变化,实际上是多种因素共同作用于地壳和观测系统的综合反映。国内外地震地下流体动态观测始于上世纪60年代[1]。1966 年邢台地震后,我国第一个水化观测点在邢台地区新集市建点,目前已经发展到拥有近千口观测井,开展以水位、水温(地热)、氡、汞观测为主体的规模宏大的地震地下流体动态观测网[2]。几十年来积累了大量的资料,取得了一批强震和中震震例,观测到一系列地震地下流体前兆异常信息。实践表明,利用地下流体方法进行地震预报探索有着良好的发展前景。
1 甘孜温泉01 井概况
甘孜地震台水氡观测泉点,即甘孜温泉01 井位于甘孜县城西河坝村,原骑兵营洗澡堂(卓德温泉)对面5m 处,距甘孜县城1km,距甘孜地震台3.5km,海拔为3360m。甘孜地震台水氡观测泉点于1974 年3 月15 日在骑兵营洗澡堂池子内取水观测,1975 年10 月重新选点、挖井,并修建取水平房一座,开始在现址取水进行水氡观测,使用仪器为FD-105K 型射气仪。取水房于2014 年6 月开始改造,并对泉点进行了维护,泉点井口为边长1m 的正方形,泉点水深2m,该泉点为自流上升井;2015 年1 月1 日更换观测仪器为FD-125 氡钍观测仪进行观测。
1.1 观测点附近岩性特征
甘孜地震台水氢观测泉点属于基岩裂隙承压上升泉,基岩成分主要是石英砂板岩,水质主要成分为碳酸氢根、纳、钙、镁等,水层时代为上三叠纪。
1.2 观测泉点基本参数
甘孜地震台水氢观测泉点01 井主要观测项目为水氡观测,辅助观测项目为水温、水位、流量、气温、气压等。
1.3 观测点附近断裂带分布
泉点构造上处于甘孜河谷盆地内甘孜断裂上盘,雅砻江左岸高河漫滩上(见图1)。甘孜温泉01 井东600m 为川藏线主干公路,公路路面高出泉点约80m,西面地势开阔,1km 远处为雅砻江,周围有16 家洗澡堂。泉点取水房为24cm 厚青砖墙,现浇平顶房。泉点四周边长各为1m 正方形,水深2m。
图1 地形地质构造图(1:200000)
2 干扰因素分析
水氡的干扰变化,是指地壳构造和地震孕育发生过程无关的各种水氡动态变化,包括有规律和无规律的、正常动态及不正常动态变化,产生这种变化的影响因素称为干扰因素。
水氡的干扰因素较多,干扰的机理也较为复杂,常见的有降雨、抽水、地表水混入等。多年的地震预报实践证明,对地下流体学参量动态特征研究,是有效提取地震前兆信息的基础工作和关键。地下流体参量观测值随时间变化的曲线,实际上是各种影响因素综合作用的结果。因此,在异常提取过程中,要研究不同地质环境下流体参量所受干扰因素的特征。前人通过大量的系统研究,认为地下流体学的动态变化是多元性的,其所受影响与天象、天文等因素的变化有关[3]。本文根据甘孜地震台水氡观测的辅助项目和观测数据等,收集整理并分析了甘孜地震台水氡观测数据的各种干扰因素。
2.1 人为干扰
甘孜温泉01 井2018 年8 月25 日-8 月30 日受市政水管改造影响,造成观测数据出现台阶,水位由25 日的1.257m 下降到0.625m。经调查是离温泉3.6m 处市政地下水管改造,挖沟约宽3m、深1.2m、长1.2m,埋有HDPE 钢带增强管,改善原有排水系统,对地下浅水层造成破坏,导致水位急剧下降。市政建设完成后,通过观察,判定这次数据异常情况是由市政施工人为干扰引起(见图2)。
图2 人为干扰
2.2 周边环境干扰
甘孜温泉01 井2019 年9 月-12 月受周边放生池影响,导致水位变化较大(见图3),放生池占地约3 亩左右,距观测泉点仅有135m,因放生池受周边环境影响及受自然条件影响,对水位干扰影响较为明显,特别是季节更换期间,对水位变化较大,变化幅度为0.454m。
图3 周边环境干扰
2.3 附近温泉开发干扰
甘孜温泉01 井周边有70 多家温泉浴池,已建成两家大型游泳池。水位受温泉开发影响,特别是2014 年以后,水位年变化较为明显(见图4),经过初步分析判断认为是温泉浴场开发的影响。台站人员多次与开发商负责人沟通,要求减少抽水,尽量避免对流体的观测影响。
图4 水位年变化干扰
3 环境干扰情况调查
3.1 辅助测项分析
甘孜地震台地下流体水氡辅助测项有气温、气压、室温、鼓泡温度、观测室湿度,从水氡日测值与辅助测项的对比分析来看,辅助测项较稳定,无明显变化,长期趋势稳定。
3.2 气象因素分析
从甘孜地震台水氡日测值和记录的降雨量、气压和气温资料作对比分析来看没有发现此次氡值、水位、水温变化与气象因素有关。
3.3 环境干扰调查
在异常核实中,异常落实人员对该泉点周围环境、地下流体开采等情况进行实地调查发现:(1)长期以来泉点排水不畅,表层泥水淤积严重;(2)长期以来泉点水位受周边温泉浴池运行排水影响较严重,特别是2014 年以后,水位年变化较为明显。
4 结束语
通过对甘孜地震台水位月、年的变化趋势以及其他外界因素干扰、人为干扰因素等各种干扰异常特征分析和总结,为今后的甘孜地震台地下流体资料异常分析提供参考,提供对非孕震干扰因素的判断,以便更好和及时地排除异常干扰,有效地识别地震前兆观测。甘孜地震台地下流体的水位在日常观测过程中可能会受到各种干扰影响,如周边泉点施工、放生池涨水与抽水等,为了获得连续、真实、可靠的观测资料,应严格按《地震及前兆数字化观测技术规范》进行标定和检测,同时应定期或不定期对仪器设备进行检查,才能确保观测资料的连续、可靠。