甘孜地震臺(tái)水位異常干擾分析

曾 程，王 力，郎韻宏，李寧容

（四川省地震局甘孜地震監(jiān)測中心站，四川甘孜 626799）

在地表所進(jìn)行的各種地震前兆觀測，其觀測數(shù)據(jù)的變化，實(shí)際上是多種因素共同作用于地殼和觀測系統(tǒng)的綜合反映。國內(nèi)外地震地下流體動(dòng)態(tài)觀測始于上世紀(jì)60年代[1]。1966 年邢臺(tái)地震后，我國第一個(gè)水化觀測點(diǎn)在邢臺(tái)地區(qū)新集市建點(diǎn)，目前已經(jīng)發(fā)展到擁有近千口觀測井，開展以水位、水溫（地?zé)幔㈦?、汞觀測為主體的規(guī)模宏大的地震地下流體動(dòng)態(tài)觀測網(wǎng)[2]。幾十年來積累了大量的資料，取得了一批強(qiáng)震和中震震例，觀測到一系列地震地下流體前兆異常信息。實(shí)踐表明，利用地下流體方法進(jìn)行地震預(yù)報(bào)探索有著良好的發(fā)展前景。

1 甘孜溫泉01 井概況

甘孜地震臺(tái)水氡觀測泉點(diǎn)，即甘孜溫泉01 井位于甘孜縣城西河壩村，原騎兵營洗澡堂（卓德溫泉）對(duì)面5m 處，距甘孜縣城1km，距甘孜地震臺(tái)3.5km，海拔為3360m。甘孜地震臺(tái)水氡觀測泉點(diǎn)于1974 年3 月15 日在騎兵營洗澡堂池子內(nèi)取水觀測，1975 年10 月重新選點(diǎn)、挖井，并修建取水平房一座，開始在現(xiàn)址取水進(jìn)行水氡觀測，使用儀器為FD-105K 型射氣儀。取水房于2014 年6 月開始改造，并對(duì)泉點(diǎn)進(jìn)行了維護(hù)，泉點(diǎn)井口為邊長1m 的正方形，泉點(diǎn)水深2m，該泉點(diǎn)為自流上升井；2015 年1 月1 日更換觀測儀器為FD-125 氡釷觀測儀進(jìn)行觀測。

1.1 觀測點(diǎn)附近巖性特征

甘孜地震臺(tái)水氫觀測泉點(diǎn)屬于基巖裂隙承壓上升泉，基巖成分主要是石英砂板巖，水質(zhì)主要成分為碳酸氫根、納、鈣、鎂等，水層時(shí)代為上三疊紀(jì)。

1.2 觀測泉點(diǎn)基本參數(shù)

甘孜地震臺(tái)水氫觀測泉點(diǎn)01 井主要觀測項(xiàng)目為水氡觀測，輔助觀測項(xiàng)目為水溫、水位、流量、氣溫、氣壓等。

1.3 觀測點(diǎn)附近斷裂帶分布

泉點(diǎn)構(gòu)造上處于甘孜河谷盆地內(nèi)甘孜斷裂上盤，雅礱江左岸高河漫灘上（見圖1）。甘孜溫泉01 井東600m 為川藏線主干公路，公路路面高出泉點(diǎn)約80m，西面地勢開闊，1km 遠(yuǎn)處為雅礱江，周圍有16 家洗澡堂。泉點(diǎn)取水房為24cm 厚青磚墻，現(xiàn)澆平頂房。泉點(diǎn)四周邊長各為1m 正方形，水深2m。

圖1 地形地質(zhì)構(gòu)造圖（1：200000）

2 干擾因素分析

水氡的干擾變化，是指地殼構(gòu)造和地震孕育發(fā)生過程無關(guān)的各種水氡動(dòng)態(tài)變化，包括有規(guī)律和無規(guī)律的、正常動(dòng)態(tài)及不正常動(dòng)態(tài)變化，產(chǎn)生這種變化的影響因素稱為干擾因素。

水氡的干擾因素較多，干擾的機(jī)理也較為復(fù)雜，常見的有降雨、抽水、地表水混入等。多年的地震預(yù)報(bào)實(shí)踐證明，對(duì)地下流體學(xué)參量動(dòng)態(tài)特征研究，是有效提取地震前兆信息的基礎(chǔ)工作和關(guān)鍵。地下流體參量觀測值隨時(shí)間變化的曲線，實(shí)際上是各種影響因素綜合作用的結(jié)果。因此，在異常提取過程中，要研究不同地質(zhì)環(huán)境下流體參量所受干擾因素的特征。前人通過大量的系統(tǒng)研究，認(rèn)為地下流體學(xué)的動(dòng)態(tài)變化是多元性的，其所受影響與天象、天文等因素的變化有關(guān)[3]。本文根據(jù)甘孜地震臺(tái)水氡觀測的輔助項(xiàng)目和觀測數(shù)據(jù)等，收集整理并分析了甘孜地震臺(tái)水氡觀測數(shù)據(jù)的各種干擾因素。

2.1 人為干擾

甘孜溫泉01 井2018 年8 月25 日-8 月30 日受市政水管改造影響，造成觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)臺(tái)階，水位由25 日的1.257m 下降到0.625m。經(jīng)調(diào)查是離溫泉3.6m 處市政地下水管改造，挖溝約寬3m、深1.2m、長1.2m，埋有HDPE 鋼帶增強(qiáng)管，改善原有排水系統(tǒng)，對(duì)地下淺水層造成破壞，導(dǎo)致水位急劇下降。市政建設(shè)完成后，通過觀察，判定這次數(shù)據(jù)異常情況是由市政施工人為干擾引起（見圖2）。

圖2 人為干擾

2.2 周邊環(huán)境干擾

甘孜溫泉01 井2019 年9 月-12 月受周邊放生池影響，導(dǎo)致水位變化較大（見圖3），放生池占地約3 畝左右，距觀測泉點(diǎn)僅有135m，因放生池受周邊環(huán)境影響及受自然條件影響，對(duì)水位干擾影響較為明顯，特別是季節(jié)更換期間，對(duì)水位變化較大，變化幅度為0.454m。

圖3 周邊環(huán)境干擾

2.3 附近溫泉開發(fā)干擾

甘孜溫泉01 井周邊有70 多家溫泉浴池，已建成兩家大型游泳池。水位受溫泉開發(fā)影響，特別是2014 年以后，水位年變化較為明顯（見圖4），經(jīng)過初步分析判斷認(rèn)為是溫泉浴場開發(fā)的影響。臺(tái)站人員多次與開發(fā)商負(fù)責(zé)人溝通，要求減少抽水，盡量避免對(duì)流體的觀測影響。

圖4 水位年變化干擾

3 環(huán)境干擾情況調(diào)查

3.1 輔助測項(xiàng)分析

甘孜地震臺(tái)地下流體水氡輔助測項(xiàng)有氣溫、氣壓、室溫、鼓泡溫度、觀測室濕度，從水氡日測值與輔助測項(xiàng)的對(duì)比分析來看，輔助測項(xiàng)較穩(wěn)定，無明顯變化，長期趨勢穩(wěn)定。

3.2 氣象因素分析

從甘孜地震臺(tái)水氡日測值和記錄的降雨量、氣壓和氣溫資料作對(duì)比分析來看沒有發(fā)現(xiàn)此次氡值、水位、水溫變化與氣象因素有關(guān)。

3.3 環(huán)境干擾調(diào)查

在異常核實(shí)中，異常落實(shí)人員對(duì)該泉點(diǎn)周圍環(huán)境、地下流體開采等情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)：（1）長期以來泉點(diǎn)排水不暢，表層泥水淤積嚴(yán)重；（2）長期以來泉點(diǎn)水位受周邊溫泉浴池運(yùn)行排水影響較嚴(yán)重，特別是2014 年以后，水位年變化較為明顯。

4 結(jié)束語

通過對(duì)甘孜地震臺(tái)水位月、年的變化趨勢以及其他外界因素干擾、人為干擾因素等各種干擾異常特征分析和總結(jié)，為今后的甘孜地震臺(tái)地下流體資料異常分析提供參考，提供對(duì)非孕震干擾因素的判斷，以便更好和及時(shí)地排除異常干擾，有效地識(shí)別地震前兆觀測。甘孜地震臺(tái)地下流體的水位在日常觀測過程中可能會(huì)受到各種干擾影響，如周邊泉點(diǎn)施工、放生池漲水與抽水等，為了獲得連續(xù)、真實(shí)、可靠的觀測資料，應(yīng)嚴(yán)格按《地震及前兆數(shù)字化觀測技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行標(biāo)定和檢測，同時(shí)應(yīng)定期或不定期對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行檢查，才能確保觀測資料的連續(xù)、可靠。