五河女山井水溫曲線異常分析

潘潔 張偉峰 肖攀 李露露

摘? 要：水溫觀測(cè)是一種重要的前兆觀測(cè)手段，在日常工作中每天的觀測(cè)數(shù)據(jù)要進(jìn)行預(yù)處理和分析，在數(shù)據(jù)預(yù)處理和分析過程中經(jīng)常會(huì)遇到數(shù)據(jù)曲線異常的情況，這就要求臺(tái)站的觀測(cè)人員對(duì)儀器、觀測(cè)環(huán)境、干擾情況等進(jìn)行排查，找出原因，該文通過對(duì)五河女山井水溫?cái)?shù)據(jù)曲線的異常分析，為國(guó)內(nèi)有相同觀測(cè)手段的臺(tái)站數(shù)據(jù)異常核實(shí)排查提供幫助。

關(guān)鍵詞：水溫觀測(cè)? 數(shù)據(jù)異常? 核實(shí)排查

Abstract： Water temperature observation is an important means of precursor observation. In daily work， daily observation data should be pre-processed and analyzed. In the process of data pre-processing and analysis， data curve anomalies are often encountered， which requires stations. The observers investigated the instrument， the observation environment， and the interference situation to find out the cause. This paper helps the station to verify the abnormality of the station data with the same observation means by analyzing the abnormality of the water temperature data curve of the Wuhe female mountain well.

五河女山井位于安徽省蚌埠市五河縣小溪鎮(zhèn)境內(nèi)（圖1中標(biāo)★處為女山井位置）。地理坐標(biāo)為33.1°N，117.9°E，井深202m左右。五河女山區(qū)域地震屬華北地層大區(qū)晉冀魯豫地區(qū)徐淮地層分區(qū)的淮北地層小區(qū)，區(qū)域地層從新太古界至第四系均有不同程度的發(fā)育，地表出露的地層為第四系全新統(tǒng)蚌埠組、上更新統(tǒng)潁上組;下伏基巖主要為新太古代五河群。該井距郯廬斷裂帶3km，附近100km有太和-五河斷裂、臨泉-劉府?dāng)嗔选Ｔ摼?013年7月至今使用水溫儀SZW-1A V2004數(shù)字式溫度計(jì)進(jìn)行深層水溫觀測(cè)。

五河女山井目前使用的水溫儀是中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所的SZW-1A數(shù)字式溫度計(jì)，該儀器主要由主機(jī)、探頭、電纜組成，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為分鐘值數(shù)據(jù)，主要保存在地震前兆通信轉(zhuǎn)換器內(nèi)的一個(gè)CF卡內(nèi)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量為31d，掉電數(shù)據(jù)不丟失。該套儀器主要是五河地震局負(fù)責(zé)運(yùn)行，安徽省蚌埠地震臺(tái)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集處理和數(shù)據(jù)跟蹤分析，省局監(jiān)測(cè)中心儀修室負(fù)責(zé)儀器維修。數(shù)據(jù)的完整率和連續(xù)率較好。

在2019年9月4日中國(guó)地震局前兆臺(tái)網(wǎng)的專家發(fā)現(xiàn)五河女山井水溫的數(shù)據(jù)曲線出現(xiàn)了異常，出現(xiàn)了原始曲線和預(yù)處理曲線無法對(duì)應(yīng)的情況。打電話到五河地震局，五河地震局的工作人員告知是蚌埠地震臺(tái)做水溫?cái)?shù)據(jù)的預(yù)處理，所以中國(guó)局前兆臺(tái)網(wǎng)專家又打電話到蚌埠地震臺(tái)，蚌埠地震臺(tái)每天由不同的值班人員負(fù)責(zé)水溫?cái)?shù)據(jù)的預(yù)處理，和入庫(kù)，每周一再由當(dāng)日的值班人員進(jìn)行數(shù)據(jù)的跟蹤分析，當(dāng)天的值班人員被問到這個(gè)問題是也一時(shí)無法回答，后來通過登陸前兆數(shù)據(jù)跟蹤分析的軟件也發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題。通過查看了每天的日志，發(fā)現(xiàn)8月22～26日數(shù)據(jù)處理均正常，通過電話對(duì)每天的值班人員查證，也均表示這期間數(shù)據(jù)正常，預(yù)處理正常。咨詢有相同儀器的兄弟臺(tái)站，他們也紛紛表示沒有出現(xiàn)過該情況。令當(dāng)日的值班人員百思不得其解，但是國(guó)家局前兆臺(tái)網(wǎng)的領(lǐng)導(dǎo)還在等待該問題的電話匯報(bào)，這個(gè)問題必須查明原因。五河女山井的水溫?cái)?shù)據(jù)在夏季始終維持在17.861上下浮動(dòng)，在8月22～26日原始數(shù)據(jù)突然在24.0上下大幅波動(dòng)，但是預(yù)處理數(shù)據(jù)卻能維持在17.861上下正常的波動(dòng)范圍。水溫?cái)?shù)據(jù)在通過軟件在預(yù)處理過程中僅能夠去除突跳和刪除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)[2]，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)曲線降幅。所以排除人為進(jìn)行曲線降幅的可能。

在前期每天的數(shù)據(jù)處理記錄中發(fā)現(xiàn)8月21日09時(shí)02分至23時(shí)59分因?yàn)閿?shù)采死機(jī)，導(dǎo)致水溫?cái)?shù)據(jù)缺數(shù)，儀器設(shè)定0點(diǎn)自動(dòng)重啟，8月22日數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，原始數(shù)據(jù)正常，預(yù)處理數(shù)據(jù)也正常。但是在8月底的數(shù)據(jù)跟蹤分析中發(fā)現(xiàn)圖2這種情況，實(shí)在令人百思不得其解。后來發(fā)現(xiàn)該時(shí)段的原始曲線和8月27日至9月3日的數(shù)據(jù)曲線比較相似。8月27日是水溫儀器的地震前兆通信轉(zhuǎn)換器故障，省局儀修室維修人員快遞了地震前兆通信轉(zhuǎn)換器到五河地震局，29日五河地震局工作人員更換了該設(shè)備，8月30日至9月3日雖然數(shù)據(jù)曲線正常，但是數(shù)據(jù)仍然在20.785上下波動(dòng)，仍未恢復(fù)到正常狀態(tài)，9月3日下午省局儀修室的相關(guān)工作人員奔赴五河地震局再次更換了地震前兆通信轉(zhuǎn)換器，9月4日數(shù)據(jù)恢復(fù)正常。

通過咨詢省局儀修室相關(guān)技術(shù)人員得知，五河的水溫儀型號(hào)較老，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在地震前兆通訊轉(zhuǎn)換器內(nèi)的一張CF卡內(nèi)。所以蚌埠臺(tái)的數(shù)據(jù)處理人員判斷，8月22～26日儀器是正常工作狀態(tài)，數(shù)據(jù)收集和處理均正常，所以在此時(shí)間段的預(yù)處理分鐘值曲線也正常，8月27日地震前兆通訊轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障，9月4日第二次更換后才恢復(fù)正常，蚌埠臺(tái)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的人員補(bǔ)采了8月22日至9月4日的原始數(shù)據(jù)，對(duì)8月27日至9月4日的數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)處理并入庫(kù)。由于更換了新的地震前兆通訊轉(zhuǎn)換器，原有的地震前兆通訊轉(zhuǎn)換器內(nèi)的原始數(shù)據(jù)全部丟失了，補(bǔ)采的8月22～26日的原始數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，雖然8月22～26日的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了補(bǔ)采，但是并未進(jìn)行預(yù)處理數(shù)據(jù)，所以圖2曲線圖中顯示的預(yù)處理曲線是正常的，原始曲線是后來補(bǔ)采的錯(cuò)誤曲線。為了驗(yàn)證該判斷的正確性，重新把補(bǔ)采的8月22～26日的水溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)處理和入庫(kù)，重新繪制原始分值曲線圖和預(yù)處理分值曲線圖，發(fā)現(xiàn)原始曲線和預(yù)處理曲線圖能對(duì)應(yīng)起來了。

通過該次五河女山井水溫曲線異常的核實(shí)，反映出地震監(jiān)測(cè)儀器的運(yùn)維和數(shù)據(jù)的處理工作盡量由一個(gè)具有相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的獨(dú)立單位集中負(fù)責(zé)，實(shí)在無法集中負(fù)責(zé)的，數(shù)據(jù)出現(xiàn)了問題，運(yùn)維人員、數(shù)據(jù)處理人員和儀器的維修人員要加強(qiáng)溝通，并且把出現(xiàn)問題的原因填寫日志并上報(bào)，這樣才能保證該儀器數(shù)據(jù)可靠性比較高，可用性比較強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘潔，孫亮亮，李良輝，等.五河女山井水溫?cái)?shù)據(jù)跟蹤分析中的常見案例分析[J].國(guó)際地震動(dòng)態(tài)，2019（3）：5-7.

[2] 陳繼闊，李桂清.濮陽(yáng)井水溫觀測(cè)干擾因素排除及水溫動(dòng)態(tài)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（20）：53-55.