河北省地電阻率干擾因素分析

羅 娜張國苓喬子云賈立峰王 靜宋 昭趙志遠張 波邢臺紅山基準臺，河北邢臺 054000河北省地震局，石家莊 050021

河北省地電阻率干擾因素分析

羅 娜1）張國苓2）喬子云2）賈立峰2）王 靜1）宋 昭1）趙志遠1）張 波1）
1）邢臺紅山基準臺，河北邢臺 054000
2）河北省地震局，石家莊 050021

1　地電阻率短期干擾因素

（1）觀測系統故障。2010年2月8～9日，大柏舍臺霜凍天氣引起外線路局部漏電，EW向地電阻率出現大幅突跳上升變化，最大變化幅度為7.27 ?·m；2014年7月8日6～13時，大柏舍臺北供電電極引線遭受腐蝕， NS向地電阻率發生突變，最大變化幅度為0.74 ?·m。

（2）大風干擾。大柏舍臺和興濟臺觀測系統外線路采用架空方式，地電阻率易受大風天氣影響。2010 年4月大柏舍臺有8天大風天氣，地電阻率出現數據突跳變化，突跳值與正常值（無大風天氣的月均值）相差3.5 ?·m左右；興濟臺由于大風天氣影響，2010年4月8日17～18時，N60°W地電阻率值由8.33 ?·m下降到7.47 ?·m，下降幅度為0.86 ?·m，日均值較無風擾日的日均值變化超過0.3%。

（3）城鐵、地鐵直流用電系統干擾。興濟臺距離天津城鐵100 km，地電阻率每天0～5時觀測精度較高，地電阻率數據比較穩定光滑，均方差較小；6～23時左右城鐵運營期間地電阻率出現較大的擾動變化，數據離散度增大，均方差較大。

（4）雷雨干擾。昌黎臺、陽原臺地電阻率降雨時會出現下降變化，降雨停止后，在日后幾天內觀測值逐漸恢復，變化幅度一般超過0.5%。陽原臺N68°W測道南面供電極的電極緊靠大秦鐵路，降雨時地下電極與鐵軌形成通路，供電時就會有部分電流流向鐵軌，造成N68°W測道比N22°E測道受降雨干擾程度較大。陽原臺2012年8月27日地電阻率儀器遭雷擊，造成數據缺測。

2　地電阻率中長期干擾因素分析

（1）降雨量對地電阻率影響。昌黎臺地電阻率存在“冬高夏低”的年變形態，年變幅度為5%，降雨量大的夏季，地下水位高，地電阻率相對較低；降雨量小的冬季，地下水位低，地電阻率相對較高。昌黎臺地電阻率長趨勢變化與降雨量也有關系，但同時存在一定的滯后效應。2004—2008年降雨量較少，地電阻率自2005—2009年為趨勢上升變化；2009—2012年降雨量較多，地電阻率從2010年2月開始出現下降變化；2013—2014年降雨量偏少，地電阻率轉為趨勢上升變化。

（2）地下水位對地電阻率的干擾。大柏舍臺地電阻率存在夏高冬低的“反年變”規律，且具有階段性不同速率的趨勢上升變化。對臺站周邊永興井地下水位調查顯示，地下水埋深受農業開采及降雨的影響，具有夏低冬高年周期變化和趨勢上升變化特征，這與地電阻率的季節性年變化有很好的對應關系。從趨勢變化來看，2006—2010年地下水位下降，期間隆堯地電阻率上升；2010—2014年地下水位和隆堯地電阻率轉平。大柏舍臺地電阻率NS、EW測向地電阻率與地下水位的相關系數分別為0.92、0.88，說明大柏舍地電阻率與地下水位相關性很好，年變周期變化受地下水位干擾較明顯。

3　結論

地電阻率短期干擾因素主要有觀測系統、雷電、風擾、直流用電系統干擾、降雨等，表現為突跳、臺階，干擾時段結束后，數據逐漸恢復正常。大風、降雨等氣象因素對地電阻率影響，可以采用線路地埋方式有效地減小。直流用電系統干擾來自于較近車站或遠端漏電電場，為避開干擾實際數據分析時可采用列車非運行時段的觀測數據。地電阻率中長期變化主要是降雨量和地下水位引起的，異常識別過程中，可以選用褶積濾波法和相關分析法去掉相應干擾。