P2000型與SD-3A型測(cè)氡儀串聯(lián)平行觀測(cè)資料對(duì)比分析

邱永平（寧波地震臺(tái)，浙江寧波 315029）

P2000型與SD-3A型測(cè)氡儀串聯(lián)平行觀測(cè)資料對(duì)比分析

邱永平
（寧波地震臺(tái)，浙江寧波 315029）

長(zhǎng)期以來，受觀測(cè)條件的限制，地震流體觀測(cè)主要以單手段為主，很少開展比測(cè)研究，觀測(cè)資料的客觀性和科學(xué)性無法驗(yàn)證，特別是不同型號(hào)、不同測(cè)試原理的數(shù)字化地球化學(xué)觀測(cè)儀器進(jìn)行平行比測(cè)的案例更加少見。為優(yōu)化觀測(cè)儀器，2011年中國(guó)地震局流體臺(tái)網(wǎng)儀器優(yōu)化改造項(xiàng)目組從國(guó)外引進(jìn)了新的前兆觀測(cè)儀器——P2000型測(cè)氡儀。該儀器由德國(guó)設(shè)計(jì)、法國(guó)制造，其優(yōu)點(diǎn)在于極端的穩(wěn)定性和領(lǐng)先的算法。浙江省寧波地震臺(tái)在氣氡連續(xù)觀測(cè)試驗(yàn)中，將P2000型與SD-3A型測(cè)氡儀（下述簡(jiǎn)稱P2000和SD-3A）作串聯(lián)平行觀測(cè)記錄。

（1）測(cè)試方法及效率。利用該臺(tái)原來的氣氡觀測(cè)系統(tǒng)，將SD-3A儀器的排氣管接入到P2000儀器的進(jìn)氣口，再?gòu)钠涑鰵饪谂艢?。該系統(tǒng)安裝在井位下游約22 m處一間儀器專用觀測(cè)室內(nèi)，用20 mm不銹鋼管道件引水連接井口與脫氣-集氣裝置進(jìn)水口。如果按該井每天自流量1 t計(jì)算，從井口到集氣室管道體積約為0.007 m3，則管道內(nèi)流水每天可更換約143次，大約10 min時(shí)間井口水就能自流到集氣室內(nèi)。空氣流量計(jì)流量設(shè)置為0.5 L/min，集氣室內(nèi)液面以上空間約為1.5 L，則集氣室內(nèi)氣體每3 min即可更換一次；而SD-3A儀器的閃爍室體積為0.37 L，則閃爍室內(nèi)氣體每3 min不到可更換4次；P2000電離室體積為0.56 L，則電離室內(nèi)氣體每3 min可更換2次以上。說明觀測(cè)氣體的及時(shí)性有了基本保證。

（2）觀測(cè)資料對(duì)比分析。記錄曲線圖（略）的形態(tài)比較相似，1～9月都是趨勢(shì)性上升，10月以后向下，與當(dāng)年的降雨量變化較一致，說明測(cè)值的動(dòng)態(tài)變化主要受降雨量影響，也就是受到井水流量變化的影響。這主要是該脫氣-集氣裝置因井水流量太小，沒有控制進(jìn)水量所致。通過對(duì)整點(diǎn)值數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)分析，它們存在著顯著相關(guān)性。

從定量來分析，P2000儀1～12月平均值為6.1 Bq/L，最大值出現(xiàn)在8月22日，為9.54 Bq/L；最小值出現(xiàn)在2月4日，為2.93 Bq/L。SD-3A儀1～12月份平均值為10.2 Bq/L，最大值（突跳點(diǎn)除外）出現(xiàn)在8 月22日，為14.5 Bq/L；最小值出現(xiàn)在3月25日，為6.9 Bq/L。P2000測(cè)值是SD-3A測(cè)值的約60%，絕對(duì)差為4.1 Bq/L。這是因?yàn)镻2000有自動(dòng)扣除本底污染的功能，而SD-3A沒有這個(gè)功能，所以P2000測(cè)值更接近實(shí)際值。假設(shè)SD-3A的全年平均本底污染值為4.1 Bq/L，把它的最大和最小值扣除本底值，則分別為10.4 Bq/L和2.8 Bq/L，與P2000觀測(cè)結(jié)果基本相同，說明SD-3A儀器閃爍室受到污染后，其本底值動(dòng)態(tài)變化基本是穩(wěn)定的。

（3）結(jié)論與討論。①對(duì)全年整點(diǎn)值數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)系數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)存在著顯著的相關(guān)性，說明2套儀器記錄的觀測(cè)資料的客觀性和科學(xué)性可以初步得到相互驗(yàn)證。②觀測(cè)試驗(yàn)時(shí)，還發(fā)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)SD-3A型測(cè)氡儀觀測(cè)效果也非常顯著，儀器閃爍室受到污染后，其本底值動(dòng)態(tài)變化基本是穩(wěn)定的，由于測(cè)值沒有被平均，異常特征更加突出。③P2000型測(cè)氡儀具有自動(dòng)扣除本底污染的功能，在氣氡連續(xù)觀測(cè)中又能記錄到潮汐現(xiàn)象，因此更能真實(shí)反應(yīng)地下流體中氣氡的動(dòng)態(tài)變化過程，認(rèn)為可以在地下流體氣氡連續(xù)觀測(cè)中應(yīng)用，但其收數(shù)軟件與現(xiàn)行的“十五”前兆臺(tái)網(wǎng)不一致，需進(jìn)一步改進(jìn)。