青海水溫（地溫）觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)井孔動(dòng)態(tài)背景

李 滔王秋寧

1）中國(guó)西寧810001青海省地震局

2）中國(guó)西安710068陜西省地震局

青海水溫（地溫）觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)井孔動(dòng)態(tài)背景

李 滔1）王秋寧2）

1）中國(guó)西寧810001青海省地震局

2）中國(guó)西安710068陜西省地震局

通過(guò)對(duì)青海水溫（地溫）觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)各井孔動(dòng)態(tài)背景分析，確定各井孔水溫（地溫）動(dòng)態(tài)變化類(lèi)型，并對(duì)井孔性質(zhì)與水溫（地溫）動(dòng)態(tài)類(lèi)型之間的關(guān)系、升溫型井孔特征及引起水溫（地溫）動(dòng)態(tài)變動(dòng)的原因等進(jìn)行研究。結(jié)果認(rèn)為，青海水溫（地溫）觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)中，各井孔水溫（地溫）動(dòng)態(tài)背景與水文性質(zhì)具有一定關(guān)系。升溫型井孔變化形態(tài)表現(xiàn)為準(zhǔn)斜直線上升和弧線上升，每種曲線形態(tài)各井孔數(shù)據(jù)間具有較好相關(guān)性，但曲線的上升速率與井孔的地理位置、水文性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造等關(guān)系不明顯。水溫（地溫）動(dòng)態(tài)的明顯變化與觀測(cè)系統(tǒng)變動(dòng)、對(duì)比觀測(cè)儀器間的相互影響有關(guān)，在此基礎(chǔ)上，提出加強(qiáng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢查維護(hù)及改進(jìn)對(duì)比觀測(cè)的建議。

水溫；地溫；臺(tái)網(wǎng)；動(dòng)態(tài)背景

0 引言

地下流體具有活躍的物理化學(xué)性質(zhì)，與地殼的固體介質(zhì)發(fā)生相互作用，在地殼運(yùn)動(dòng)和地震過(guò)程中具有獨(dú)特作用。地殼巖石因受力膨脹或壓縮，或者地殼內(nèi)部流體的遷移，會(huì)引起地下水位的升降變化，同時(shí)造成地下流體多種化學(xué)組分含量的變化；巖石變形及地下流體遷移，因熱效應(yīng)與地?zé)嵩俜峙洌嘣斐伤疁氐鹊責(zé)嵋蜃拥母淖?。目前，地下流體動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)已成為中國(guó)地震前兆監(jiān)測(cè)3大手段之一（中國(guó)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司，2000）。“十五”計(jì)劃開(kāi)展以來(lái)，青海省建成一批數(shù)字化流體觀測(cè)項(xiàng)目，與模擬人工觀測(cè)及“九五”數(shù)字化觀測(cè)，共同組成青海流體觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)，其中水溫（地溫）均為數(shù)字化觀測(cè)，其臺(tái)網(wǎng)規(guī)模最大。

近年來(lái)，多位專(zhuān)家學(xué)者對(duì)水溫（地溫）變化動(dòng)態(tài)進(jìn)行了相關(guān)研究。車(chē)用太等（2003）將井水溫度動(dòng)態(tài)類(lèi)型分為多年、年、月和日動(dòng)態(tài)），認(rèn)為影響水溫動(dòng)態(tài)類(lèi)型的因素有：大氣降水的滲入補(bǔ)給、地表水的側(cè)向補(bǔ)給、鄰井地下水開(kāi)采、觀測(cè)井內(nèi)井水?dāng)_動(dòng)及儀器自身不穩(wěn)定性等。趙剛等（2009）通過(guò)對(duì)水溫（地溫）前兆臺(tái)站觀測(cè)資料的整理分析，歸納6類(lèi)水溫（地溫）長(zhǎng)期正常動(dòng)態(tài)和4類(lèi)水溫（地溫）短期正常動(dòng)態(tài)，并對(duì)不同水溫（地溫）正常動(dòng)態(tài)類(lèi)型成因進(jìn)行了分析。邱鵬成等（2010）分析了青海數(shù)字化水溫（地溫）井的觀測(cè)現(xiàn)狀及年、月、日不同層次的動(dòng)態(tài)特征，并對(duì)地震前兆觀測(cè)效能作了宏觀評(píng)估。

青海水溫（地溫）觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)自投入運(yùn)行以來(lái)，各井孔觀測(cè)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)不同動(dòng)態(tài)背景特征。本文選取該觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)2008年1月1日以來(lái)觀測(cè)資料，總結(jié)并分析其動(dòng)態(tài)背景、動(dòng)態(tài)特征及產(chǎn)生原因。

1 觀測(cè)背景

1.1 臺(tái)網(wǎng)概況

青海流體觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)目前有觀測(cè)井孔17個(gè)，包括自流井5個(gè)，靜水位井7個(gè)，干井5個(gè)。其中，青海水溫（地溫）觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)共有水溫（地溫）觀測(cè)井孔15個(gè)，其中水溫井10個(gè)，地溫井5個(gè)。青海流體觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)井孔參數(shù)見(jiàn)表1，觀測(cè)井孔分布見(jiàn)圖1。

1.2 儀器參數(shù)

青海水溫（地溫）觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)主要配備中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所研制的SZW-1A數(shù)字式溫度計(jì)，個(gè)別臺(tái)站安裝北京中科光大自動(dòng)化技術(shù)有限公司生產(chǎn)的ZKGD300-N型地下流體自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為對(duì)比觀測(cè)儀器。

SZW-1A數(shù)字式溫度計(jì)采樣率為1次/min和1次/h（整點(diǎn)值）兩種，適用于井水溫日變幅≤0.01℃的井孔，儀器的分辨力≤0.000 l℃，觀測(cè)精度≤0.05℃，短期穩(wěn)定性≤ 0.000 1℃/d，長(zhǎng)期穩(wěn)定性≤0.001℃/a，傳感器耐壓性≥10 MPa。

圖1　青海水溫（地溫）觀測(cè)井孔分布Fig.1 Distribution map of Qinghai water temperature（ground temperature）borehole observation network

表1　青海流體觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)井孔參數(shù)Table 1 Basic situation table of borehole fluid network in Qinghai Province

2 數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)特征

2.1 動(dòng)態(tài)變化類(lèi)型

根據(jù)趙剛等（2009）研究認(rèn)為，水溫（地溫）長(zhǎng)期正常動(dòng)態(tài)是指井孔觀測(cè)點(diǎn)溫度的長(zhǎng)期（最少1年）形態(tài)及特征變化，是正常的長(zhǎng)期背景變化。長(zhǎng)期正常動(dòng)態(tài)可分為：穩(wěn)定型、漂移型、年周期型、近似長(zhǎng)周期型、大幅度波動(dòng)型和跳變型6種；水溫（地溫）短期正常動(dòng)態(tài)是指井孔觀測(cè)點(diǎn)溫度1天至1個(gè)月的短期形態(tài)及特征變化，是正常的短期背景變化，短期正常動(dòng)態(tài)可分為：穩(wěn)定型、日周期型、固體潮型和短周期型4種形態(tài)。

根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)青海流體觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)各井孔觀測(cè)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期和短期動(dòng)態(tài)類(lèi)型進(jìn)行判別，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　青海水溫（地溫）臺(tái)網(wǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)變化動(dòng)態(tài)分類(lèi)Table 2 Dynamic classification change of water temperature（ground temperature）observation data of Qinghai seismic network

2.2 背景變化形態(tài)

對(duì)青海水溫（地溫）觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)各井孔觀測(cè)數(shù)據(jù)曲線的變化形態(tài)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)各井孔背景變化形態(tài)主要有：準(zhǔn)斜直線上升、弧線上升、起伏下降。這3種變化形態(tài)在每個(gè)井孔并非完全獨(dú)立存在，有幾個(gè)井孔在不同時(shí)期分別呈現(xiàn)不同變化形態(tài)，具體情況見(jiàn)表3。

表3　青海水溫（地溫）臺(tái)網(wǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)變化形態(tài)分類(lèi)Table 3 Morphological classification table of water temperature（ground temperature）observation data changes of Qinghai seismic network

3 典型動(dòng)態(tài)

3.1 干井

3.1.1 西寧井。西寧井地溫自2008年以來(lái)，特別是2010年以后數(shù)據(jù)基本呈直線上升狀態(tài)，在部分時(shí)段有一些幅度較小的突升突降變化，年變幅約0.003℃，日變幅在0.000 1℃（圖2）。長(zhǎng)期變化與短期變化均屬于穩(wěn)定型。

3.1.2同仁井。同仁井地溫觀測(cè)數(shù)據(jù)自2008年以來(lái)呈弧線上升狀態(tài)，年變幅由0.04℃逐漸降至約0.01℃，日變幅約0.000 4℃（圖2）。長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)為升溫漂移型，短期動(dòng)態(tài)為穩(wěn)定型。

圖2　西寧、同仁井2008—2015年地溫觀測(cè)曲線Fig.2 Ground temperature observations graph in Xining，Tongren wells from the year 2008 to 2015

3.2 靜水位井

3.2.1 湟源井。湟源井水溫自2008年以來(lái)基本呈直線上升狀態(tài)，2013年1月起疊加幅度明顯的階升階降變化。年變幅約0.005℃，日變幅0.000 1℃（圖3）。長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)為伴隨少量跳變的穩(wěn)定型，短期動(dòng)態(tài)為穩(wěn)定型。

圖3　湟源、門(mén)源井2008—2015年水溫觀測(cè)值曲線Fig.3 Curve of ground temperature observation for Huangyuan，Menyuan wells from the year 2008 to 2015

3.2.2 門(mén)源井。門(mén)源井水溫自2008年以來(lái)基本呈弧線上升狀態(tài)，出現(xiàn)幾次明顯的階升階降。年變幅從0.037℃下降到約0.009℃，日變幅約0.000 1℃（圖3）。長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)為升溫漂移型，短期動(dòng)態(tài)為穩(wěn)定型。

3.3 自流井

3.3.1 德令哈井。德令哈井水溫觀測(cè)數(shù)據(jù)，自2008年以來(lái)基本呈弧線上升狀態(tài)，疊加幅度明顯的上下跳變。年變幅從0.052℃下降到約0.024℃（圖4）。長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)為伴隨反復(fù)跳變的升溫漂移型，短期動(dòng)態(tài)為穩(wěn)定型。

3.3.2 格爾木井。格爾木井水溫長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)在2012年前為降溫漂移型，短期動(dòng)態(tài)為短周期型。從2012年起在下降趨勢(shì)基礎(chǔ)上疊加大幅度起伏波動(dòng)。由于觀測(cè)數(shù)據(jù)變化不穩(wěn)定，2014年6月16日安裝對(duì)比觀測(cè)儀器進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)。之后，水溫長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)變成大幅度波動(dòng)型，整體趨勢(shì)緩慢上升（圖4）。短期動(dòng)態(tài)仍為短周期型，變化幅度減小。

圖4　德令哈井、格爾木井水溫觀測(cè)值曲線Fig.4 Average temperature curve of observation for Delhi well and Golmud well

4 井孔水文性質(zhì)影響

青海水溫（地溫）觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)中不同井孔的水（地）溫動(dòng)態(tài)與井孔水文性質(zhì)之間存在一定關(guān)系。

4.1 水文性質(zhì)不同井孔水溫（地溫）動(dòng)態(tài)特征

（1）干井的地溫觀測(cè)數(shù)據(jù)變化相對(duì)穩(wěn)定。在現(xiàn)有4個(gè)干井中，西寧井長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)和短期動(dòng)態(tài)均為穩(wěn)定型，都蘭、大武、同仁井長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)均為升溫漂移型，短期動(dòng)態(tài)均為穩(wěn)定型。

（2）自流井的水溫觀測(cè)數(shù)據(jù)，多在下降（個(gè)別為上升，如德令哈井）的長(zhǎng)期趨勢(shì)上，疊加幅度不等的明顯起伏變化，短期變化以短周期變化為主。

（3）靜水位井的水溫觀測(cè)數(shù)據(jù)，長(zhǎng)期變化多以穩(wěn)定（上升）或升溫漂移為主，短期變化則有穩(wěn)定和短周期變化兩種。

4.2 原因分析

王瑜青等（1997）研究認(rèn)為，觀測(cè)井水溫（地溫）不同動(dòng)態(tài)類(lèi)型與觀測(cè)點(diǎn)水文地質(zhì)情況密切相關(guān)。

（1）在無(wú)水井孔中，地溫探頭的放置形式主要有兩種：放置后被上部井壁坍塌物質(zhì)掩埋；靠著井孔內(nèi)壁放置。井孔內(nèi)無(wú)可流動(dòng)液體作為溫度傳播媒介，無(wú)法將地下含水層所受應(yīng)力變化通過(guò)液體流動(dòng)表現(xiàn)出來(lái)。被掩埋探頭觀測(cè)其所處位置固體介質(zhì)的溫度變化，靠井壁放置探頭觀測(cè)的溫度變化為所靠井壁與探頭周?chē)諝鉁囟裙餐饔玫慕Y(jié)果。由于井孔封閉，井下深部氣體溫度主要受井壁溫度變化影響，通過(guò)井壁與空氣間的熱交換來(lái)實(shí)現(xiàn)，略滯后于井壁溫度變化。因而靠井壁探頭觀測(cè)的溫度變化，更多緣于探頭所靠部位固體介質(zhì)的溫度變化。不論探頭采用哪種放置形式，儀器觀測(cè)數(shù)據(jù)均為探頭所處位置固體介質(zhì)傳導(dǎo)的溫度變化。固體介質(zhì)的溫度變化主要緣于周?chē)镔|(zhì)的熱傳導(dǎo)和應(yīng)力變化導(dǎo)致介質(zhì)自身溫度的變化，因介質(zhì)受應(yīng)力變化引起自身溫度明顯變化的情況較少，因此無(wú)水井孔地溫觀測(cè)數(shù)據(jù)變化較平穩(wěn)，無(wú)大幅度起伏變化。

（2）在自流井中，水的流動(dòng)性大，溫度變化相對(duì)較大，且因水頭出露，溫度受外界因素影響，導(dǎo)致水溫觀測(cè)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期和短期動(dòng)態(tài)相對(duì)不穩(wěn)定。

（3）在靜水位井中，水作為傳導(dǎo)媒介，與周?chē)畼?gòu)造系統(tǒng)形成流動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng)。地下介質(zhì)構(gòu)造發(fā)生變化，影響到含水層中水的匯集方式，進(jìn)而使得水溫發(fā)生變化，由此可以反映一定范圍內(nèi)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的變化，且因靜水位井所受外界干擾少，因此水溫觀測(cè)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期和短期動(dòng)態(tài)均比較穩(wěn)定，與干井相比，變化幅度更明顯。

著名的教育學(xué)家陶行知先生說(shuō)：“單純的勞動(dòng)，不算做，算蠻干，單純的想，只是空想，只有將操作與思維結(jié)合起來(lái)，才能達(dá)到思維的目的”。因此，教師在教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的心理特征和思維特點(diǎn)，讓全體學(xué)生動(dòng)眼看、動(dòng)手做，理解和掌握抽象的物理規(guī)律和概念，不斷發(fā)展學(xué)生的抽象思維能力。

5 上升變化形態(tài)分析

青海水溫（地溫）觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)約1/3井孔水溫背景動(dòng)態(tài)呈下降形態(tài)，動(dòng)態(tài)特征不穩(wěn)定，規(guī)律性不明顯；其他井孔水溫（地溫）背景動(dòng)態(tài)均呈上升形態(tài)，動(dòng)態(tài)特征顯示出一定規(guī)律性。西寧、湟源、民和、同仁、平安、門(mén)源、德令哈、大武等8個(gè)井孔水溫（地溫）觀測(cè)數(shù)據(jù)變化形態(tài)連續(xù)上升，且動(dòng)態(tài)無(wú)明顯變動(dòng)（表4），在此選取2008—2014年觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

5.1 變化形態(tài)和相關(guān)性

8個(gè)井孔的水溫（地溫）動(dòng)態(tài)曲線分別呈現(xiàn)準(zhǔn)斜直線上升和弧線上升兩種變化形態(tài)，且呈同一種上升形態(tài)的水溫（地溫）觀測(cè)數(shù)據(jù)，各組數(shù)據(jù)變化曲線形態(tài)類(lèi)似，呈現(xiàn)較好的相關(guān)性（表4，圖5）。

由表4和圖5可見(jiàn)：西寧、湟源、民和3個(gè)井孔觀測(cè)數(shù)據(jù)曲線均為準(zhǔn)斜直線上升，3組數(shù)據(jù)之間線性擬合相關(guān)系數(shù)大于0.976；同仁、平安、門(mén)源、德令哈、大武觀測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)曲線均呈弧線上升形態(tài)，5組數(shù)據(jù)之間線性擬合相關(guān)系數(shù)大于0.976。

另外，都蘭、玉樹(shù)觀測(cè)井孔的水溫（地溫）觀測(cè)數(shù)據(jù)在觀測(cè)系統(tǒng)變化前后先后呈現(xiàn)出與以上井孔類(lèi)似的弧線上升和準(zhǔn)斜直線上升形態(tài)。

表4　青海水溫（地溫）臺(tái)網(wǎng)8個(gè)上升背景動(dòng)態(tài)井孔參數(shù)變化Table 4 The statistical table of water temperature（ground temperature） at the eight stations with rising background dynamic water temperature（ground temperature） boreholes conditions in Qinghai

圖5　井水溫（地溫）觀測(cè)值對(duì)比曲線Fig.5 Contrast curve of well water temperature（ground temperature） observations

5.2 上升速率

對(duì)8個(gè)井孔各組觀測(cè)值日均值，采用公式：N1=N-N0，進(jìn)行歸一化處理，直觀對(duì)比分析曲線變化形態(tài)。其中：N1為歸一化數(shù)據(jù)；N為原始值；N0為基值，選用表4中的變化基值數(shù)據(jù)（2008年1月1日觀測(cè)數(shù)據(jù)日均值）。經(jīng)計(jì)算，得到各井孔2008年1月1日以來(lái)起始點(diǎn)為0的數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)系內(nèi)繪制曲線，變化形態(tài)和幅度對(duì)比見(jiàn)圖6。

從表4和圖6可以看出，準(zhǔn)斜直線上升速率慢，弧線上升速率則相對(duì)較快。干井（圖中虛線）和水井（圖中實(shí)線）的曲線在圖中交錯(cuò)分布，沒(méi)有明顯分界。其中西寧井（干井）上升速率最慢，而大武井（有水井）上升速率最快。

綜上所述，8個(gè)井孔水溫（地溫）觀測(cè)數(shù)據(jù)的上升形態(tài)和速率，與井孔介質(zhì)、深度、水文性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造位置等關(guān)系不大，均未呈現(xiàn)明顯規(guī)律性。

一般，觀測(cè)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)相同或相似的變化形態(tài)，應(yīng)為同一類(lèi)影響因素所致。但是，井孔水溫（地溫）觀測(cè)數(shù)據(jù)曲線相似變化的西寧、湟源、民和觀測(cè)井除觀測(cè)儀器相同、井孔深度類(lèi)似外，其他如地質(zhì)構(gòu)造背景特征等均不相同，同仁、平安、門(mén)源、德令哈、大武井孔同樣如此。因此，導(dǎo)致這些井孔地溫?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)相似形態(tài)上升的原因有待研究。

圖6　溫度上升動(dòng)態(tài)井孔觀測(cè)數(shù)據(jù)歸一化對(duì)比曲線Fig.6 Normalized contrast curve of increased dynamic observation data at the geothermal wells

6 動(dòng)態(tài)變化原因

6.1 儀器維修導(dǎo)致動(dòng)態(tài)變化

都蘭、玉樹(shù)、樂(lè)都3個(gè)井孔觀測(cè)儀器出現(xiàn)較大故障并修復(fù)，水溫（地溫）數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)發(fā)生明顯變化，見(jiàn)圖7。圖中，都蘭井的變動(dòng)原因是儀器檢修，格爾木井的變動(dòng)原因是安裝對(duì)比觀測(cè)儀器。由圖7可見(jiàn)，以上井孔水溫（地溫）觀測(cè)數(shù)據(jù)原來(lái)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定，觀測(cè)系統(tǒng)變動(dòng)后，動(dòng)態(tài)相對(duì)穩(wěn)定，甚至長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)呈反向變化，如長(zhǎng)期的大幅度起伏變化消失、下降變?yōu)樯仙?、短期變化由短周期型變?yōu)榉€(wěn)定型等（圖7）。出現(xiàn)以上變化可能是因?yàn)?，這幾個(gè)井孔的水溫（地溫）觀測(cè)儀器維修前存在問(wèn)題，從而導(dǎo)致觀測(cè)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定，維修后問(wèn)題得以解決，使得觀測(cè)數(shù)據(jù)變得趨于穩(wěn)定。如：在儀器檢修中，發(fā)現(xiàn)都蘭井?dāng)?shù)采電容工作不正常，更換電容后，數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)相對(duì)穩(wěn)定。

圖7　觀測(cè)儀器檢修前后水溫觀測(cè)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化（a）都蘭井；（b）格爾木井Fig.7 Water temperature dynamic contrast curve before and after observation system changed at Touraine，Golmud well

6.2 對(duì)比觀測(cè)引起動(dòng)態(tài)變化

2014年6月16日，格爾木井安裝對(duì)比觀測(cè)儀器，兩套儀器探頭位于同一深度，但未進(jìn)行捆綁，之后，井水溫（地溫）原始觀測(cè)儀器觀測(cè)數(shù)據(jù)維持大幅度上下突跳的變化動(dòng)態(tài)，對(duì)比儀器觀測(cè)數(shù)據(jù)則呈平穩(wěn)變化，6月24日—25日兩套儀器觀測(cè)數(shù)據(jù)相繼發(fā)生數(shù)次向下突跳，之后觀測(cè)數(shù)據(jù)變化平穩(wěn)，基本呈同步變化，細(xì)節(jié)上存在一定差異（圖8）。

經(jīng)勘察現(xiàn)場(chǎng)并請(qǐng)教相關(guān)專(zhuān)家，認(rèn)為格爾木觀測(cè)井兩組數(shù)據(jù)產(chǎn)生明顯差異，可能是觀測(cè)儀器兩個(gè)未捆綁探頭放置深度相同，相互影響所致。這是因?yàn)椋孩俑駹柲揪讖酱螅?50 mm），兩個(gè)探頭未經(jīng)捆綁，盡管深度相同，但所處位置仍可能有一定橫向距離。井孔流量較大（3 L/s），水下橫向和縱向溫度梯度比較大。當(dāng)兩個(gè)探頭之間存在位置差異時(shí)，觀測(cè)的溫度值也會(huì)有明顯差異；②兩個(gè)探頭在大孔徑井孔中有一定活動(dòng)自由度。水流沖擊使得探頭在活動(dòng)時(shí)，有可能發(fā)生碰撞，造成探頭工作狀態(tài)發(fā)生變化，導(dǎo)致觀測(cè)結(jié)果不一致。兩組數(shù)據(jù)在2014年6月24日—25日相繼發(fā)生的突跳，可能為二者碰撞所致；③兩個(gè)探頭加電后，工作電流使得傳感器發(fā)熱，導(dǎo)致周?chē)h(huán)境溫度發(fā)生微量改變，兩個(gè)距離相近的探頭共同作用，環(huán)境溫度變化更明顯，從而使觀測(cè)數(shù)據(jù)受到影響；④儀器各自存在不同速率的零漂。

圖8　2014年7月1日—2015年6月30日格爾木井水溫觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比曲線（a）原始觀測(cè)；（b）對(duì)比觀測(cè)Fig.8 Comparative observational data curve of Golmud original temperature observation wells from July 1，2014 to June 30，2015

7 結(jié)論

通過(guò)對(duì)青海水溫（地溫）觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)井孔動(dòng)態(tài)背景進(jìn)行分析，可以得出以下結(jié)論。

（1）干井和靜水位井多為穩(wěn)定型或升溫漂移型，自流井動(dòng)態(tài)多為降溫型，且干井動(dòng)態(tài)較靜水位井穩(wěn)定。動(dòng)態(tài)背景的不同特征與井孔的水文性質(zhì)有一定關(guān)系。

（2）升溫型井孔的背景變化形態(tài)有準(zhǔn)斜直線上升和弧線上升兩種，且弧線上升速率較快，相似曲線形態(tài)的各井孔數(shù)據(jù)之間有較好的相關(guān)性。水溫（地溫）曲線的上升形態(tài)和速率，與井孔介質(zhì)、深度、水文性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造位置等因素?zé)o關(guān)，均未呈現(xiàn)明顯規(guī)律性，需要進(jìn)一步研究。

（3）部分井孔觀測(cè)儀器維修前后水溫（地溫）動(dòng)態(tài)發(fā)生變化。建議加強(qiáng)對(duì)觀測(cè)系統(tǒng)的檢查和維護(hù)，盡可能排除不正常因素，保證數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。

（4）鑒于格爾木井放置水溫對(duì)比觀測(cè)探頭時(shí)存在的問(wèn)題，建議今后進(jìn)行相關(guān)對(duì)比觀測(cè)時(shí)，探頭置于不同深度，應(yīng)該可以解決二者的相互影響問(wèn)題。

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Abstract

Based on the analysis of dynamic background of each borehole in Qinghai water temperature（ground temperature） station network，the type of water temperature（ground temperature）dynamic changes of every borehole is determined.The relationship between borehole properties and water temperature（ground temperature） dynamic types are also studied and the characteristics of heating type borehole and the reason of water temperature（ground temperature） change are also studied.The results show that there are some relationships between dynamic water temperature（ground temperature） backgrounds of each well and its hydrological properties.There are two types of quasi oblique rise and straight up rise in borehole temperature change.There is a good correlation between the borehole data for each curve shape.But the relationship between the rate of rise of the curve and the borehole location，hydrological properties，geological structure and so on is not obvious.On the one hand，the significantly change of water temperature（ground temperature） change has some relationships with the change of observing system.It maybe have some relationships of the observed presence of two compared probes.

The study on the dynamic background of Qinghai water temperature（ground temperature） seismic network

Li Tao1）and Wang Qiuning2）
1） Earthquake Administration of Qinghai Province，Xining 810001，China
2） Earthquake Administration of Shaanxi Province，Xi′an 710068，China

water temperature，ground temperature，seismic networks，dynamic background

10.3969/j.issn.1003-3246.2016.03.006

李滔（1973—），女，山西太原人，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事地震監(jiān)測(cè)與臺(tái)站管理工作。

E-mail：250506709@qq.com

王秋寧（1973—），女，陜西涇陽(yáng)人，工程師，現(xiàn)從事前兆臺(tái)網(wǎng)觀測(cè)工作

2015年青海省地震科普基金項(xiàng)目——青海省水溫對(duì)比觀測(cè)資料分析（項(xiàng)目編號(hào)2015A08）