利用背景噪聲研究紫坪鋪水庫(kù)水位加卸載對(duì)庫(kù)區(qū)地下介質(zhì)波速的影響

安艷茹 張曉東

1）中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所，北京市復(fù)興路63號(hào) 100036

2）中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心，北京市西城區(qū)三里河南橫街5號(hào) 100045

0 引言

中國(guó)是世界上水庫(kù)數(shù)量最多的國(guó)家，截至2011年底，全國(guó)已建成水庫(kù)97246座，總庫(kù)容8104.1億m3，在建水庫(kù)756座，總庫(kù)容 1219.0億 m3（孫振剛等，2013）。中國(guó)也是世界上水庫(kù)地震多發(fā)地之一，尤其是近些年在地震多發(fā)的川滇地區(qū)建設(shè)了大量高壩、大庫(kù)容的梯級(jí)電站，水庫(kù)地震時(shí)有發(fā)生，大型水庫(kù)的水庫(kù)地震問(wèn)題亦引起了地震學(xué)者的高度重視。汶川地震后，由于紫坪鋪水庫(kù)與其特殊的時(shí)空關(guān)系，更是引發(fā)廣泛關(guān)注（雷興林等，2008；Shemin et al，2009；馬文濤等，2011；Deng et al，2010；盧顯等，2010）。雷興林等（2008）認(rèn)為，紫坪鋪水庫(kù)在蓄水過(guò)程中對(duì)其地下的龍門山中央斷層和山前斷層有明顯的作用；Shemin等（2009）認(rèn)為蓄水后的庫(kù)侖應(yīng)力增量足以引發(fā)地震；馬文濤等（2011）認(rèn)為汶川地震與紫坪鋪水庫(kù)在時(shí)空上均有一定的聯(lián)系；Deng等（2010）認(rèn)為紫坪鋪水庫(kù)周邊的M-t圖像沒(méi)有增強(qiáng)，庫(kù)水不能滲透到汶川地震深度14km的震源處；盧顯等（2010）認(rèn)為都江堰震群與紫坪鋪水庫(kù)無(wú)關(guān)。無(wú)論如何，水庫(kù)的蓄水對(duì)地下介質(zhì)產(chǎn)生影響都是個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，而利用數(shù)字地震資料研究庫(kù)區(qū)介質(zhì)和應(yīng)力場(chǎng)變化則是十分有效的方法。目前有關(guān)庫(kù)區(qū)水位變化與庫(kù)區(qū)地震的關(guān)系、庫(kù)區(qū)介質(zhì)變化與庫(kù)區(qū)地震的關(guān)系等方面的研究較多（周斌等，2010；王惠琳等，2012a、2012b；盧顯等，2013），但有關(guān)庫(kù)區(qū)水位變化與庫(kù)區(qū)介質(zhì)變化的研究還相對(duì)較少。本文基于紫坪鋪水庫(kù)數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)的連續(xù)波形數(shù)據(jù)，利用噪聲互相關(guān)技術(shù)研究水位的加卸載和滲透過(guò)程對(duì)庫(kù)區(qū)地下介質(zhì)波速的影響，以求深化對(duì)庫(kù)區(qū)地下結(jié)構(gòu)、狀態(tài)和動(dòng)力學(xué)過(guò)程的認(rèn)識(shí)。

1 紫坪鋪水庫(kù)及地震臺(tái)網(wǎng)概況

紫坪鋪水庫(kù)位于四川省都江堰市區(qū)西北方向9km處的岷江上游麻溪鄉(xiāng)，距成都市區(qū)約60km，距汶川8.0級(jí)大地震微觀震中最近處僅6km左右。紫坪鋪水庫(kù)于2001年3月29日正式動(dòng)工興建，2006年12月竣工，最大壩高156m，總庫(kù)容11.12×108m3。本文利用四川省地震局水庫(kù)地震研究所提供的水位數(shù)據(jù)，繪制了紫坪鋪水庫(kù)水位變化圖（圖1）。由圖1可見(jiàn)，2005年9月30日下閘蓄水，數(shù)天內(nèi)水位迅速升高至死水位817m以上，蓄水后最高水位為875.18m。2005年9月30日～2007年底，紫坪鋪水庫(kù)共經(jīng)歷了3次大規(guī)模蓄水、2次泄水過(guò)程。2005年12月5日水位達(dá)835.91m，2006年10月14日水位上升到最高值875.18m，2007年12月12日水位再次上升到873.39m。

圖1 紫坪鋪水庫(kù)水位變化

紫坪鋪水庫(kù)位于青藏高原東緣的龍門山造山帶的中段。庫(kù)區(qū)及鄰區(qū)被主干斷裂分隔，可劃分為茂汶韌性剪切帶、中央推覆構(gòu)造帶、龍門山前緣拆離帶、前陸擴(kuò)展變形帶和川西前陸盆地等5個(gè)地質(zhì)構(gòu)造單元，它們?cè)谖镔|(zhì)組成、構(gòu)造層次和變形樣式等方面具有明顯的差異。紫坪鋪水庫(kù)庫(kù)體坐落于龍門山前緣拆離帶內(nèi)，鄰近中央推覆構(gòu)造帶和前陸擴(kuò)展變形帶（周斌等，2010）。庫(kù)區(qū)地下水分為碎屑巖類裂隙孔隙水和碳酸鹽巖巖溶水等2大類（圖2），如圖2所示，庫(kù)區(qū)西南主要巖性為碳酸鹽巖，東北主要巖性為碎屑巖和部分碳酸鹽巖。

紫坪鋪水庫(kù)數(shù)字遙測(cè)地震臺(tái)網(wǎng)于2004年8月16日正式采集地震信息，2005年6月27日通過(guò)驗(yàn)收（胡先明等，2006）。臺(tái)網(wǎng)包括7個(gè)數(shù)字遙測(cè)地震臺(tái)，使用短周期地震儀，頻帶寬度1～40Hz。此外，該臺(tái)網(wǎng)共享四川區(qū)域數(shù)字臺(tái)網(wǎng)中YZP（油榨坪）臺(tái)的數(shù)據(jù)。8個(gè)地震臺(tái)大致均勻地分布在庫(kù)區(qū)周邊，平均臺(tái)間距約為14km，臺(tái)站分布如圖3所示，臺(tái)站及儀器參數(shù)見(jiàn)表1。

圖2 庫(kù)壩區(qū)地下水類型（據(jù)王云基（2001））

圖3 紫坪鋪水庫(kù)臺(tái)網(wǎng)臺(tái)站分布

表1 紫坪鋪水庫(kù)臺(tái)網(wǎng)臺(tái)站及儀器參數(shù)表

2 觀測(cè)資料

本研究使用紫坪鋪臺(tái)網(wǎng)及YZP臺(tái)垂直分量的連續(xù)波形數(shù)據(jù)，時(shí)間范圍2005年1月1日～2008年1月1日。圖4為各臺(tái)站數(shù)據(jù)連續(xù)記錄情況，可用數(shù)據(jù)的天數(shù)為1003天，最長(zhǎng)連續(xù)空缺時(shí)間為27天。

圖4 各臺(tái)數(shù)據(jù)連續(xù)情況

3 理論基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)處理

利用背景噪聲測(cè)量地下介質(zhì)波速連續(xù)變化的主要技術(shù)路徑是：比較經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)（CCFs）與參考格林函數(shù)（REF）。其中，CCFs表征的是一段時(shí)間內(nèi)地下介質(zhì)的狀態(tài)，而 REF代表的是地下介質(zhì)的背景狀態(tài)。計(jì)算過(guò)程分為4步：①計(jì)算臺(tái)站對(duì)間不同時(shí)間段的噪聲互相關(guān)函數(shù)，即經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)CCFs；②獲取參考格林函數(shù)REF，并計(jì)算每個(gè)CCFs與REF的走時(shí)延遲Δt；③對(duì)不同臺(tái)站對(duì)間不同時(shí)間錯(cuò)動(dòng)的走時(shí)延遲進(jìn)行平均，并使用一個(gè)相對(duì)速度均勻一致變化（Δv/v=常數(shù)）的簡(jiǎn)單模型（Lecocq et al，2014）來(lái)表征庫(kù)區(qū)地下介質(zhì)波速的變化。

本文使用MSNoise軟件（Lecocq et al，2014）處理數(shù)據(jù)。該軟件已應(yīng)用于奧克蘭火山地區(qū)（Kasper，2014）及地震前后（Berkeley Seismological Laboratory，2014）的分析研究中，并得到了穩(wěn)定可靠的結(jié)果。

3.1 噪聲互相關(guān)提取經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)CCFs

3.1.1 單臺(tái)數(shù)據(jù)預(yù)處理

本文研究的是庫(kù)區(qū)地下介質(zhì)微小的波速變化，因此能否得到穩(wěn)定可靠的CCFs非常關(guān)鍵。首先，我們必須通過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理，獲得較為純凈的背景噪聲，以保證CCFs的質(zhì)量。將每個(gè)臺(tái)站的連續(xù)波形數(shù)據(jù)合并成每天一個(gè)文件，然后進(jìn)行預(yù)處理，包括：去平均、尖滅處理，高通、低通濾波，降采樣，時(shí)間域歸一化，譜白化處理等。通常，波形數(shù)據(jù)總會(huì)存在一個(gè)非零的均值，這會(huì)影響到數(shù)據(jù)的分析；為了使數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，適用于各種標(biāo)準(zhǔn)公式，必須在數(shù)據(jù)分析前去平均值（鄭治真，1979）。另外，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行譜域操作，如FFT、濾波時(shí)，若數(shù)據(jù)的兩端不為零，則會(huì)出現(xiàn)譜域假象，因而實(shí)際數(shù)據(jù)經(jīng)常需要做尖滅處理，以使數(shù)據(jù)兩端在短時(shí)間窗內(nèi)逐漸變成零值。本文研究的是庫(kù)區(qū)淺層介質(zhì)波速的變化，關(guān)注的是相對(duì)高頻的信息，所以我們選擇了0.1～2.0Hz的濾波參數(shù)。為了減少計(jì)算量和存儲(chǔ)量，將數(shù)據(jù)降采樣到10Hz。為了減少地震信號(hào)、儀器異常信號(hào)和臺(tái)站附近非穩(wěn)定噪聲源的影響，我們對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了時(shí)間域歸一化處理（Tukey，1962）。為了使信號(hào)在不同頻率上的能量更為均衡，我們對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了譜白化處理。

3.1.2 互相關(guān)計(jì)算提取經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)

利用背景噪聲提取地下結(jié)構(gòu)信息設(shè)想的探索最初可追溯到20世紀(jì)50、60年代，Aki（1957）認(rèn)為可以用背景噪聲提取地下結(jié)構(gòu)中的面波頻散性質(zhì)；Claerbout（1968）提出可以利用背景噪聲恢復(fù)一維層狀介質(zhì)的反射響應(yīng)。類似想法的首次成功應(yīng)用是在太陽(yáng)地震學(xué)研究中，即通過(guò)對(duì)太陽(yáng)表面噪聲進(jìn)行互相關(guān)計(jì)算，成功地提取出了聲波時(shí)距曲線（Duvall et al，1993）。隨后，噪聲互相關(guān)技術(shù)在超聲學(xué)領(lǐng)域獲得重大進(jìn)展。Weaver等（2001）在聲學(xué)上給出了隨機(jī)波場(chǎng)的互相關(guān)特性，即通過(guò)從發(fā)散的或隨機(jī)的波場(chǎng)中提取格林函數(shù)來(lái)計(jì)算地球的彈性響應(yīng)。證明該特性的實(shí)例就是基于一個(gè)彈性體中有發(fā)散場(chǎng)的模型

式中，x為點(diǎn)的位置；t為時(shí)間；i為虛數(shù)單位；an為模態(tài)激發(fā)函數(shù)；un和ωn為地球的本征方程和本征頻率。發(fā)散場(chǎng)的一個(gè)重要性質(zhì)就是模態(tài)振幅是不相關(guān)的隨機(jī)變量

式中，δnm為克羅內(nèi)克函數(shù)；F為頻譜能量密度。因式（2）的交叉項(xiàng)在取平均時(shí)消失，所以場(chǎng)中x、y點(diǎn)的相互關(guān)系簡(jiǎn)化為

式中，τ為時(shí)間錯(cuò)動(dòng)。比較發(fā)現(xiàn)，式（3）與x、y點(diǎn)間真實(shí)的格林函數(shù)相比，僅差一個(gè)振幅因子F。因此，根據(jù)足夠長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)得到的場(chǎng)和場(chǎng)的關(guān)系，可從發(fā)散場(chǎng)中提取2點(diǎn)的格林函數(shù)，這正是噪聲成像的理論基礎(chǔ)。之后，該方法在海洋聲學(xué)（Roux et al，2004）和地震學(xué)（Shapiro et al，2004、2005）等領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展。

數(shù)學(xué)上，頻率域與時(shí)間域的互相關(guān)計(jì)算是等價(jià)的。若2個(gè)序列x（t）、y（t）的傅里葉變換分別是X（f）、Y（f），則頻率域的互相關(guān)公式為

其中，X*（f）為X（f）的復(fù)共軛；而C（f）的傅里葉反變換正是時(shí)間域的互相關(guān)c（t）。

本文將1天的數(shù)據(jù)分成48段×30min（50%重疊），在頻率域?qū)γ總€(gè)臺(tái)站對(duì)的每段數(shù)據(jù)做互相關(guān)運(yùn)算，并疊加形成每天的經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)CCF。在測(cè)量波速時(shí)，會(huì)因?yàn)榕cREF相關(guān)度較差的CCF而產(chǎn)生強(qiáng)烈的變化；因此我們分別以10、30、50天作為滑動(dòng)窗，疊加獲得 CCFs，以提高相關(guān)度，獲得更為可靠的波速變化。圖5中，以BAJ-GHS臺(tái)站對(duì)為例，展示了互相關(guān)提取的經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)以50天為滑動(dòng)窗疊加后的能量干涉圖，并繪出了不同長(zhǎng)度的滑動(dòng)窗獲得的CCFs與REF的互相關(guān)系數(shù)曲線。由圖5可見(jiàn)，10天滑動(dòng)窗的互相關(guān)系數(shù)曲線抖動(dòng)較明顯，30、50天滑動(dòng)窗的互相關(guān)系數(shù)曲線較為平滑，能夠突出顯著的變化。

圖5 BAJ-GHS臺(tái)站對(duì)50天疊加的CCFs的能量干涉圖（a）、紫坪鋪水庫(kù)水位變化（b）、CCFs與REF互相關(guān)系數(shù)的變化（c）

3.2 計(jì)算走時(shí)延遲Δt

為了研究庫(kù)區(qū)水位對(duì)地下不同深度介質(zhì)波速的影響，分析水位壓力及滲透的作用過(guò)程，我們分別對(duì) 1～2s（0.5～1.0Hz）、2～4s（0.25～0.50Hz）、4～8s（0.125～0.250Hz）等 3個(gè)周期進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)瑞雷面波的特性（圖6），上述3個(gè)周期的波分別對(duì)深度0～2、1～4、1～8km的介質(zhì)變化敏感。

圖6 瑞雷面波波速在不同周期的敏感性（據(jù)Liu等（2014））

3.2.1 獲取參考格林函數(shù)REF

獲取參考格林函數(shù)REF有2種方法，即絕對(duì)疊加法和相對(duì)疊加法（Lecocq et al，2014）。由于水庫(kù)蓄水導(dǎo)致的地下介質(zhì)波速變化并不劇烈，因此我們選擇絕對(duì)疊加法，即疊加所有的CCF成為REF。圖7為獲得的28對(duì)臺(tái)站的參考格林函數(shù)，此處進(jìn)行了反序疊加，旨在展示的方便。

3.2.2 計(jì)算走時(shí)延遲

本文使用移動(dòng)窗口互譜方法計(jì)算相對(duì)走時(shí)變化，該方法由 Ratdomopurbo等（1995）提出，最早被Poupinet等（1984）用于研究地震對(duì)之間的相對(duì)速度變化，其優(yōu)點(diǎn)是在頻率域進(jìn)行計(jì)算，可以明確相關(guān)函數(shù)中相關(guān)信號(hào)的帶寬。Brenguier等（2008a、2008b）利用該方法先后研究了法國(guó)富爾奈斯火山地下介質(zhì)的相對(duì)波速變化及2004年P(guān)arkfield地區(qū)6.0級(jí)地震前后沿圣安德烈斯斷層地下介質(zhì)的相對(duì)波速變化。Clarke等（2011）詳細(xì)闡述了移動(dòng)窗口互譜方法的原理和步驟，并驗(yàn)證了該方法監(jiān)測(cè)地殼波速變化的分辨率和準(zhǔn)確率。

首先，我們將序列CCFs與REF分成許多重疊的窗，去平均、尖滅處理，然后進(jìn)行傅里葉變換得到Fcur（f）和Fref（f）。互譜X（f）被定義為

式中，f為頻率，星號(hào)表示復(fù)共軛性。在頻率域，兩序列的相似程度通過(guò)能量密度間的相關(guān)系數(shù)C（f）來(lái)評(píng)估。由式（5）推導(dǎo)得出

圖7 28對(duì)臺(tái)站的參考格林函數(shù)（反序疊加）

式中，φ（f）為解纏相位，它與頻率f成線性比例關(guān)系

對(duì)于不同的頻率f和相位φ，可通過(guò)最小二乘加權(quán)線性回歸獲得m，對(duì)應(yīng)的誤差為em，對(duì)應(yīng)的權(quán)重為wj

式中，Cj是相關(guān)系數(shù)；Xj為互譜。這種權(quán)重公式的優(yōu)勢(shì)在于，能夠在相關(guān)系數(shù)相對(duì)為常數(shù)而互譜能量變化的情況下給出較為不同的權(quán)重。根據(jù)式（7）中Δt與m的關(guān)系，將m與em分別除以2π，即可獲得臺(tái)站對(duì)間對(duì)應(yīng)于不同時(shí)間錯(cuò)動(dòng)的走時(shí)延遲Δt及誤差eΔt。

3.3 計(jì)算平均相對(duì)波速變化

假設(shè)相對(duì)波速變化Δv/v在空間上是均勻的，那么它與相對(duì)走時(shí)變化Δt/t是相反數(shù)，即Δv/v=-Δt/t（Ratdomopurboet al，1995）。考慮到臺(tái)站間距、信號(hào)的能量強(qiáng)弱、CCFs與 REF的相關(guān)程度等因素，本文選擇了互相關(guān)正負(fù)錯(cuò)動(dòng)的8～20s部分（圖5），此部分為面波及尾波。我們將28組臺(tái)站對(duì)間不同時(shí)間錯(cuò)動(dòng)的走時(shí)延遲Δt及對(duì)應(yīng)的誤差eΔt進(jìn)行平均，得到庫(kù)區(qū)地下介質(zhì)平均的走時(shí)延遲及平均誤差對(duì)于3個(gè)周期，我們分別通過(guò)最小二乘加權(quán)線性回歸獲得為了減小誤差，擬合時(shí)要求直線強(qiáng)制通過(guò)原點(diǎn)（Lecocqet al，2014），則

其中，pi為權(quán)重

b對(duì)應(yīng)的方差為

最終，根據(jù)式（9），我們獲得了庫(kù)區(qū)地下介質(zhì)平均的相對(duì)波速變化（圖 8）。

4 結(jié)論與討論

本文的研究時(shí)間段包含了紫坪鋪水庫(kù)3次大規(guī)模蓄水和2次泄水的過(guò)程，通過(guò)噪聲互相關(guān)提取了庫(kù)區(qū)28組臺(tái)站對(duì)間的經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)CCFs。圖5中以BAJ-GHS臺(tái)站對(duì)為例展示了臺(tái)站對(duì)間的互相關(guān)結(jié)果，這對(duì)臺(tái)站跨越了西南至東北的整個(gè)庫(kù)區(qū)（圖3），十分具有代表性。從圖5中可以看出，水位加卸載時(shí)CCFs與REF的互相關(guān)系數(shù)明顯降低，并在時(shí)間上有一定延遲，這定性地表征了水位影響了庫(kù)區(qū)地下介質(zhì)波速的變化。本文利用互相關(guān)結(jié)果，通過(guò)移動(dòng)窗口互譜方法，分別對(duì) 1～2s（0.5～1.0Hz）、2～4s（0.25～0.50Hz）、4～8s（0.125～0.250Hz）等3個(gè)周期，計(jì)算了28組臺(tái)站對(duì)間不同時(shí)間錯(cuò)動(dòng)的走時(shí)延遲，3個(gè)周期分別對(duì)應(yīng)著0～2、1～4、1～8km的深度。最終，使用面波及尾波部分，通過(guò)加權(quán)線性回歸捕捉到了庫(kù)區(qū)地下介質(zhì)平均的相對(duì)波速變化（圖8）。可以看出，庫(kù)區(qū)地下介質(zhì)相對(duì)波速變化不超過(guò)0.1%。水庫(kù)水位的加卸載主要通過(guò)壓力和滲透2種作用影響地下介質(zhì)。Biot（1956）認(rèn)為，孔隙流體會(huì)增加壓縮波的速度并降低剪切波的速度。庫(kù)區(qū)以碳酸鹽巖為主，具備較好的滲透條件。圖8的3個(gè)周期中，1～2s對(duì)應(yīng)的2km內(nèi)的介質(zhì)相對(duì)波速變化最大，變化幅度超過(guò)了0.05%，這是由于在同樣的水位壓力下，淺層的滲透作用更強(qiáng)烈。

圖8 庫(kù)區(qū)地下介質(zhì)平均相對(duì)波速變化

4.1 第1次蓄水及泄水

由圖8可見(jiàn)，在2005年9月30日第1次大規(guī)模蓄水前，水位與相對(duì)波速變化沒(méi)有明顯關(guān)系。蓄水后數(shù)10天內(nèi)，水位由760.36m迅速升高至835.91m，3個(gè)周期對(duì)應(yīng)的3個(gè)深度的介質(zhì)相對(duì)波速隨之同時(shí)迅速降低，說(shuō)明此時(shí)庫(kù)水壓力作用是導(dǎo)致相對(duì)波速變化的主要原因，而滲透作用只影響了2km以內(nèi)的淺層介質(zhì)。之后，水庫(kù)開(kāi)始泄水，對(duì)應(yīng)的相對(duì)波速也逐漸升高。

4.2 第2次蓄水及泄水

第2次蓄水開(kāi)始于2006年8月15日，2006年10月14日水位上升到最高值875.18m，前述3個(gè)深度的介質(zhì)相對(duì)波速隨之降低，存在明顯的時(shí)間延遲。其中，1～2、2～4s對(duì)應(yīng)的相對(duì)波速幾乎同時(shí)降到最小值，而4～8s的相對(duì)波速在近1個(gè)月后才降到最小值。這說(shuō)明在承受同樣的庫(kù)水壓力下，滲透作用已成為影響相對(duì)波速變化的主要因素，且已影響至深度4km左右的斷層。在第2次泄水過(guò)程中，3個(gè)深度對(duì)應(yīng)的相對(duì)波速變化略有延遲，但幾乎同時(shí)升高至最大值，這說(shuō)明此時(shí)滲透作用已影響至深度8km左右的斷層。

4.3 第3次蓄水

第3次蓄水于2007年12月12日上升到873.39m，3個(gè)周期的相對(duì)波速幾乎同時(shí)降到最小值，與水位變化非常一致，互相關(guān)系數(shù)分別達(dá)-0.81，-0.66，-0.76（圖9）。此時(shí)庫(kù)水壓力和滲透作用共同影響著介質(zhì)相對(duì)波速的變化，水已滲透至深度為8km以下的斷層。

圖9 第3次蓄水時(shí)的水位與相對(duì)波速變化的最小二乘擬合曲線

綜上，本文分別對(duì)紫坪鋪水庫(kù)3次蓄水及2次泄水過(guò)程進(jìn)行了分析，討論了不同階段影響相對(duì)波速變化的主要因素，追蹤了水在不同深度介質(zhì)中的滲透過(guò)程。結(jié)果表明：在紫坪鋪水庫(kù)大規(guī)模蓄水前，相對(duì)波速變化與水位變化沒(méi)有明顯的相關(guān)性；而在之后的水位加卸載過(guò)程中，表現(xiàn)出了明顯的負(fù)相關(guān)性，即水位升高，相對(duì)波速降低，水位降低，相對(duì)波速升高。分析認(rèn)為，第1次蓄水時(shí)，壓力是導(dǎo)致介質(zhì)相對(duì)波速變化的主要因素；而后2次蓄水時(shí)，滲透作用成為主要因素。在第2次蓄水至最高點(diǎn)時(shí)，滲透作用影響至深度4km左右的斷層，在第2次泄水至最低點(diǎn)時(shí)，滲透作用已影響至深度8km左右的斷層。

盧顯等（2010）通過(guò)研究水庫(kù)水位與水庫(kù)區(qū)域地震頻度的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，在2005年9月、2006年9月和2007年9月這3個(gè)水位快速上升的月份，地震頻次也相應(yīng)增加，且地震的震源深度絕大部分集中在5km處。根據(jù)本文的研究，這3個(gè)月份對(duì)應(yīng)著相對(duì)波速由0值左右迅速降低的過(guò)程。因此對(duì)于地下淺層介質(zhì)相對(duì)波速連續(xù)變化的研究，有可能作為水庫(kù)地震預(yù)測(cè)的依據(jù)，具有十分重要的意義。

致謝：本文使用的大量連續(xù)波形及水庫(kù)資料均由四川省地震局提供。研究過(guò)程中，本文得到了馬延路博士、楊志高博士、周龍泉研究員、杜方研究員、戴仕貴高工、謝蓉華高工和韓進(jìn)高工的支持與幫助，在此一并表示衷心的感謝。同時(shí)，非常感謝審稿專家提出的寶貴意見(jiàn)。