地震地下流體數(shù)字化觀測技術及應用分析

方 園

（陜西省地震局，陜西 西安710068）

0 引言

通過對地下流體數(shù)字化現(xiàn)象開展深入的探討，找出在地震監(jiān)測中存在的問題，總結(jié)出更加高效精準的數(shù)字化監(jiān)測模型。本文研究的首要目的就是能夠健全現(xiàn)有的觀測方法，同時顯著提升地下流體監(jiān)測的準確性和科學性，希望能夠為我國的防震減災工作做出相應的貢獻。

1 地下流體數(shù)字化監(jiān)測的發(fā)展歷史

對于地震的預測來說，地下流體屬于一種非常重要的前兆，在防震工作中發(fā)揮著非常重要的作用。至今我國對地下流體監(jiān)測方面的研究已經(jīng)有數(shù)十年的歷史，最早是在20世紀60年代開始的，1966年，邢臺發(fā)生了7.2級強震，自此之后地下流體監(jiān)測逐漸引起了人們的高度重視。最初我國在開展流體觀測的過程中主要是通過定時觀測、模擬記錄的方式，但是這種方法得到的數(shù)據(jù)不夠客觀，且不具有代表性。另外，在觀測的時候常常將每天記錄的瞬時數(shù)據(jù)作為24小時的變化值，除此之外，在實際進行觀測的時候，會涉及許多人工操作，尤其是在觀測的數(shù)據(jù)量比較大的情況下，無法將觀測到的數(shù)據(jù)及時傳遞給預測人員。此前就曾出現(xiàn)過類似的情況，雖然提前觀測到了異常數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)直到震后才被送到預報人員手中，這種情況的存在對地震預報工作的順利開展產(chǎn)生了非常嚴重的影響。近些年以來，科學技術的發(fā)展速度非常迅猛，這也使得地震流體觀測技術逐漸成熟，在20世紀80年代的時候，我國開始進行水溫測項的數(shù)字化觀測。之后隨著技術的不斷進步與發(fā)展，觀測項也越來越多，有效促進了數(shù)字化觀測的發(fā)展[1]。

2 地下流體數(shù)字化觀測

2.1 地下流體前兆數(shù)字化特點

通過進行研究得知，地震前地下流體的水位與水溫測項會出現(xiàn)前兆異常，其中比較常見的有以下兩種類型。其中一種是在地震前1年左右出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象；另一種則是在發(fā)生地震前的幾天或幾周之內(nèi)出現(xiàn)的短臨異常，比如階變等。所以，在對這些前兆進行監(jiān)測的時候，應當在沒有地震活動的時候開展動態(tài)化的分析，這樣得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)更具有價值，可以有效提升地震預測的準確性。

2.2 地下流體觀測中存在的問題

2.2.1 背景干擾的影響

在對氣氡進行觀測的時候，通常會受到各種因素的影響，其中環(huán)境因素的影響尤為嚴重。在實際監(jiān)測氣氡的過程中，需要先抽取一些氣體并排掉，用以排除取樣器內(nèi)、取樣器與抽氣筒連接的膠皮管內(nèi)的外來氣體，如果操作不夠嚴謹，沒能完全排空氣體，也會對儀器所獲得數(shù)據(jù)的準確性造成嚴重影響。

2.2.2 觀測系統(tǒng)的影響

在使用觀測系統(tǒng)進行分析的過程中，同樣會受到各種因素的干擾，比如硅膠管自身所具有的吸附作用、配件出現(xiàn)了嚴重的老化等，這些因素的存在同樣會對儀器測量結(jié)果的精準性帶來一定的影響。另外，在選購儀器設備的時候，不同制造商、不同生產(chǎn)批次的產(chǎn)品存在著一定的差異，之所以會出現(xiàn)這種問題，主要是因為不同型號、不同制造商的設備參數(shù)存在著一定的差異，而這會直接影響到氣氡觀測[2]。

3 地下流體數(shù)字化觀測應用

3.1 實現(xiàn)臺網(wǎng)布局的調(diào)整

在對地震活動情況進行分析的過程中，中間活動板塊的分析是一個非常重要的環(huán)節(jié)，需要對臺網(wǎng)布局進行適當?shù)恼{(diào)整，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)對臺網(wǎng)的有效監(jiān)測。與此同時，監(jiān)測的重點不能僅關注對活動地塊的監(jiān)測，同時還要深入的分析南北地震帶，這對于提升地震的監(jiān)測能力具有重要意義，因此要結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況對臺網(wǎng)布局進行調(diào)整，充分滿足地震監(jiān)測的各種需求。

3.2 臺網(wǎng)規(guī)?；侠頂U大

目前來看，常用的監(jiān)測標準如下：西部地區(qū)有效監(jiān)測MS≥7.0，東部地區(qū)有效監(jiān)測MS≥6.0，首都圈地區(qū)有效監(jiān)測MS≥5.0。在進行分析的過程中，需要對地震之前發(fā)生的各種異?，F(xiàn)象進行動態(tài)化的監(jiān)測，這對于分析地震震級發(fā)揮著非常重要的作用?，F(xiàn)階段國內(nèi)地下流體觀測井的數(shù)量大約為1 000個，其中有一部分觀測井是新建設的，也有一部分是其他行業(yè)在勘探的過程中形成的?，F(xiàn)有的觀測井數(shù)量無法滿足地震預測的需求，因此需要適當?shù)臄U大臺網(wǎng)規(guī)模。

3.3 逐漸提高觀測井的質(zhì)量

現(xiàn)階段，由于觀測井設計方面存在著比較嚴重的問題，所以必須要采取必要的措施提升系統(tǒng)的質(zhì)量，這對于確保觀測的準確性而言至關重要。如果觀測井質(zhì)量比較差，沒有充足的水文地質(zhì)資料，將會導致地下流體觀測中沒有相關的數(shù)據(jù)作支撐，這將對觀測的結(jié)果造成比較嚴重的影響。所以在實際觀測的過程中，需要結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況，提升觀測井的質(zhì)量，只有這樣才能夠顯著提升觀測效果[3]。

3.4 優(yōu)化預測項目

由于在地下流體觀測過程中，會涉及各種物理量和化學量，為了能夠有效提升觀測數(shù)據(jù)的準確性，需要對預測項目進行不斷的優(yōu)化，重點觀測常規(guī)測項。另外還要對現(xiàn)有的監(jiān)測方案進行完善，充分保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性。

3.5 擴大觀測規(guī)模

在對地下流體進行觀測的時候，為了可以顯著提升觀測數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，需要結(jié)合實際情況適當?shù)臄U大觀測規(guī)模，而且還需要做到以下幾點：首先，對目前現(xiàn)有觀測井的特點進行深入的調(diào)查，在此基礎上應用先進的觀測技術，按照科學的觀測方案來開展觀測工作，這對于提高觀測質(zhì)量會帶來巨大的幫助，有利于提升地下流體觀測的整體水平。其次，觀測方案的設計要符合當?shù)氐膶嶋H情況，在條件允許的情況下適當?shù)財U大觀測規(guī)模，有效提升觀測的質(zhì)量與價值，為地震預測提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

3.6 優(yōu)化觀測技術

為了能夠顯著提升地下流體觀測的質(zhì)量，需要積極地運用各種先進的觀測技術，在觀測的過程中，各個環(huán)節(jié)的工作都要符合項目設計的基本標準，對觀測中出現(xiàn)的問題要及時進行解決，確保觀測結(jié)果的可靠性[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，目前在地下流體監(jiān)測中，會使用到各種先進的技術，其中主要包括觀測技術與計算機技術等，以此來對地震的演變和活動進行監(jiān)測。要想能夠顯著的提升地震預測的準確性，需要觀測技術在今后獲得突破性的發(fā)展。