河北省地電阻率干擾因素分析

羅 娜張國(guó)苓喬子云賈立峰王 靜宋 昭趙志遠(yuǎn)張 波邢臺(tái)紅山基準(zhǔn)臺(tái)，河北邢臺(tái) 054000河北省地震局，石家莊 050021

河北省地電阻率干擾因素分析

羅 娜1）張國(guó)苓2）喬子云2）賈立峰2）王 靜1）宋 昭1）趙志遠(yuǎn)1）張 波1）
1）邢臺(tái)紅山基準(zhǔn)臺(tái)，河北邢臺(tái) 054000
2）河北省地震局，石家莊 050021

1　地電阻率短期干擾因素

（1）觀測(cè)系統(tǒng)故障。2010年2月8～9日，大柏舍臺(tái)霜凍天氣引起外線路局部漏電，EW向地電阻率出現(xiàn)大幅突跳上升變化，最大變化幅度為7.27 ?·m；2014年7月8日6～13時(shí)，大柏舍臺(tái)北供電電極引線遭受腐蝕， NS向地電阻率發(fā)生突變，最大變化幅度為0.74 ?·m。

（2）大風(fēng)干擾。大柏舍臺(tái)和興濟(jì)臺(tái)觀測(cè)系統(tǒng)外線路采用架空方式，地電阻率易受大風(fēng)天氣影響。2010 年4月大柏舍臺(tái)有8天大風(fēng)天氣，地電阻率出現(xiàn)數(shù)據(jù)突跳變化，突跳值與正常值（無(wú)大風(fēng)天氣的月均值）相差3.5 ?·m左右；興濟(jì)臺(tái)由于大風(fēng)天氣影響，2010年4月8日17～18時(shí)，N60°W地電阻率值由8.33 ?·m下降到7.47 ?·m，下降幅度為0.86 ?·m，日均值較無(wú)風(fēng)擾日的日均值變化超過(guò)0.3%。

（3）城鐵、地鐵直流用電系統(tǒng)干擾。興濟(jì)臺(tái)距離天津城鐵100 km，地電阻率每天0～5時(shí)觀測(cè)精度較高，地電阻率數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定光滑，均方差較小；6～23時(shí)左右城鐵運(yùn)營(yíng)期間地電阻率出現(xiàn)較大的擾動(dòng)變化，數(shù)據(jù)離散度增大，均方差較大。

（4）雷雨干擾。昌黎臺(tái)、陽(yáng)原臺(tái)地電阻率降雨時(shí)會(huì)出現(xiàn)下降變化，降雨停止后，在日后幾天內(nèi)觀測(cè)值逐漸恢復(fù)，變化幅度一般超過(guò)0.5%。陽(yáng)原臺(tái)N68°W測(cè)道南面供電極的電極緊靠大秦鐵路，降雨時(shí)地下電極與鐵軌形成通路，供電時(shí)就會(huì)有部分電流流向鐵軌，造成N68°W測(cè)道比N22°E測(cè)道受降雨干擾程度較大。陽(yáng)原臺(tái)2012年8月27日地電阻率儀器遭雷擊，造成數(shù)據(jù)缺測(cè)。

2　地電阻率中長(zhǎng)期干擾因素分析

（1）降雨量對(duì)地電阻率影響。昌黎臺(tái)地電阻率存在“冬高夏低”的年變形態(tài)，年變幅度為5%，降雨量大的夏季，地下水位高，地電阻率相對(duì)較低；降雨量小的冬季，地下水位低，地電阻率相對(duì)較高。昌黎臺(tái)地電阻率長(zhǎng)趨勢(shì)變化與降雨量也有關(guān)系，但同時(shí)存在一定的滯后效應(yīng)。2004—2008年降雨量較少，地電阻率自2005—2009年為趨勢(shì)上升變化；2009—2012年降雨量較多，地電阻率從2010年2月開(kāi)始出現(xiàn)下降變化；2013—2014年降雨量偏少，地電阻率轉(zhuǎn)為趨勢(shì)上升變化。

（2）地下水位對(duì)地電阻率的干擾。大柏舍臺(tái)地電阻率存在夏高冬低的“反年變”規(guī)律，且具有階段性不同速率的趨勢(shì)上升變化。對(duì)臺(tái)站周邊永興井地下水位調(diào)查顯示，地下水埋深受農(nóng)業(yè)開(kāi)采及降雨的影響，具有夏低冬高年周期變化和趨勢(shì)上升變化特征，這與地電阻率的季節(jié)性年變化有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。從趨勢(shì)變化來(lái)看，2006—2010年地下水位下降，期間隆堯地電阻率上升；2010—2014年地下水位和隆堯地電阻率轉(zhuǎn)平。大柏舍臺(tái)地電阻率NS、EW測(cè)向地電阻率與地下水位的相關(guān)系數(shù)分別為0.92、0.88，說(shuō)明大柏舍地電阻率與地下水位相關(guān)性很好，年變周期變化受地下水位干擾較明顯。

3　結(jié)論

地電阻率短期干擾因素主要有觀測(cè)系統(tǒng)、雷電、風(fēng)擾、直流用電系統(tǒng)干擾、降雨等，表現(xiàn)為突跳、臺(tái)階，干擾時(shí)段結(jié)束后，數(shù)據(jù)逐漸恢復(fù)正常。大風(fēng)、降雨等氣象因素對(duì)地電阻率影響，可以采用線路地埋方式有效地減小。直流用電系統(tǒng)干擾來(lái)自于較近車(chē)站或遠(yuǎn)端漏電電場(chǎng)，為避開(kāi)干擾實(shí)際數(shù)據(jù)分析時(shí)可采用列車(chē)非運(yùn)行時(shí)段的觀測(cè)數(shù)據(jù)。地電阻率中長(zhǎng)期變化主要是降雨量和地下水位引起的，異常識(shí)別過(guò)程中，可以選用褶積濾波法和相關(guān)分析法去掉相應(yīng)干擾。