介休井水位異常核實(shí)與分析★

呂 芳 陳常俊

(1.山西省地震局，山西 太原 030021； 2.山西省地震局太原基準(zhǔn)地震臺(tái)，山西 太原 030025； 3.太原大陸裂谷動(dòng)力學(xué)國家野外科學(xué)觀測研究站，山西 太原 030025)

·結(jié)構(gòu)·抗震·

介休井水位異常核實(shí)與分析★

呂 芳1,3陳常俊2,3

(1.山西省地震局，山西 太原 030021； 2.山西省地震局太原基準(zhǔn)地震臺(tái)，山西 太原 030025； 3.太原大陸裂谷動(dòng)力學(xué)國家野外科學(xué)觀測研究站，山西 太原 030025)

針對(duì)介休觀測井2017年5月出現(xiàn)的水位階降變化，通過水位校測、觀測系統(tǒng)檢查、氣象因素分析和觀測環(huán)境調(diào)查，初步判定其變化屬于地震前兆異常，反映了山西中南部地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)的增強(qiáng)。

介休井，水位，干擾因素，異常核實(shí)

介休井是山西地震地下流體觀測中映震性能較好的一口井，觀測以來的多次異常變化與山西中南部中等地震有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系[1]，是山西中南部震情判定的重要依據(jù)。因此，對(duì)介休井水位異常進(jìn)行核實(shí)與分析，確定其異常性質(zhì)，對(duì)山西中南部震情跟蹤工作具有重要意義。

1 觀測點(diǎn)概況

介休井位于介休市洗煤廠內(nèi)，井深315 m，觀測層為Q,N,P碎屑巖含水層，地下水為多層混合水。井區(qū)內(nèi)基巖中斷裂構(gòu)造較為發(fā)育。地下水總的流向?yàn)橛蓶|南向西北運(yùn)動(dòng)，井區(qū)第四系與第三系孔隙水主要受大氣降水的滲入補(bǔ)給，在東部的奧陶系凸起部位還受巖溶水垂向頂托補(bǔ)給及其側(cè)向徑流補(bǔ)給。

2 介休井水位異常

介休井水位2017年5月25日出現(xiàn)階降變化，至6月4日累計(jì)下降13.8 cm，異常變化形態(tài)如圖1所示。

3 干擾因素分析

多年觀測表明，影響介休井水位動(dòng)態(tài)的主要因素有觀測系統(tǒng)、氣象因素、地下水開采以及構(gòu)造活動(dòng)等。因此主要從上述幾方面對(duì)介休井水位異常進(jìn)行分析。

3.1 觀測系統(tǒng)

現(xiàn)場使用水位測鐘進(jìn)行了水位校測，校測結(jié)果符合規(guī)范要求。

現(xiàn)場還對(duì)水位儀主機(jī)、傳感器、通信系統(tǒng)、供電線路、UPS、供電電壓、避雷設(shè)施等進(jìn)行了檢查。檢查結(jié)果表明，介休水位儀供電系統(tǒng)正常，儀器工作正常。

3.2 氣象因素

降水量與氣壓變化會(huì)影響地下水的動(dòng)態(tài)變化[2]。本文收集整理了介休井區(qū)2007年以來的降水量資料，對(duì)水位觀測資料與降水量進(jìn)行對(duì)比(見圖2)，并對(duì)2017年5月以來水位與氣壓變化情況進(jìn)行了對(duì)比(見圖3)。結(jié)果表明，介休井水位變化受降水量影響較小，且水位突降期間降雨量與往年同期相比無較大差異；水位突降期間氣壓變化為下降，不符合水位與氣壓之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

3.3 環(huán)境因素

1)地下水開采情況。根據(jù)GB/T 19531.4—2004地震臺(tái)站觀測環(huán)境技術(shù)要求(地下流體觀測)[3]，結(jié)合介休井觀測環(huán)境和水文地質(zhì)條件，對(duì)觀測井周圍5 km內(nèi)的地下水開采情況進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果顯示，2016年以來介休井周圍無地下水大量開采情況出現(xiàn)。

2)長觀孔水動(dòng)態(tài)調(diào)查。介休井周圍5 km范圍內(nèi)共有3口長觀孔(見圖4)，對(duì)比其水位變化情況(見圖5)。介休井水位下降期間，東內(nèi)封98井與上城南井水位也均為下降，而東內(nèi)封73井水位在此期間為上升。經(jīng)了解東內(nèi)封98井水位類似下降變化是其正常動(dòng)態(tài)變化，而上城南井水位下降變化開始于3月，并非近期短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的變化。根據(jù)上述調(diào)查結(jié)果認(rèn)為，介休井水位突降期間，觀測系統(tǒng)運(yùn)行正常，受降雨與氣壓影響較小，且地下水無大量開采情況發(fā)生。因此，介休井水位2017年5月25日出現(xiàn)的突降變化受外界干擾影響的可能性較小。

4 震例分析

本文對(duì)介休井水位2007年數(shù)字化以來的異常與地震對(duì)應(yīng)情況進(jìn)行了整理。由表1可知，介休井水位2007年以來階降異常共出現(xiàn)14次，其中異常之后有地震對(duì)應(yīng)發(fā)生的有7次，對(duì)應(yīng)率為50%。

因此認(rèn)為，介休井水位的階降異常可能反映了區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)的增強(qiáng)，但并不是地震發(fā)生的直接標(biāo)志。

上述異常對(duì)應(yīng)發(fā)生的7次地震中6次為山西中南部地區(qū)的中等地震。因此認(rèn)為，介休井水位的階降變化多反映了山西中南部地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)的增強(qiáng)。

表1 介休井水位異常與地震對(duì)應(yīng)情況表

5 結(jié)語

1)現(xiàn)場水位校測、觀測系統(tǒng)檢查、氣象因素和觀測環(huán)境等調(diào)查表明，觀測系統(tǒng)運(yùn)行正常，氣象因素影響較小，觀測環(huán)境無明顯變化，因此認(rèn)為介休井水位2017年5月25日～6月4日的階降變化干擾因素影響的可能性較小。

2)根據(jù)震例總結(jié)結(jié)果可知，介休井水位此次變化反映了區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)的增強(qiáng)，特別是山西中南部地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)的增強(qiáng)。

[1] 張淑亮，車用太，范雪芳，等.介休井水位異常的調(diào)查與分析[J]．地震研究，2002，25(4)：320-327.

[2] 李惠玲，程冬焱，胡玉良,等．寬頻帶傾斜儀及其觀測影響[J]．山西地震，2017(2)：16-21.

[3] 國家地震局地下水影響因素研究組．地震地下水動(dòng)態(tài)及其影響因素分析[M].北京：地震出版社，1985.

Verification and ananlyis of water lever in Jiexiu well★

Lv Fang1,3Chen Changjun2,3

(1.EarthquakeAdministrationofShanxiProvince,Taiyuan030021,China; 2.TaiyuanReferentialSeismologicalStationofEarthquakeAdministrationofShanxiProvince,Taiyuan030025,China; 3.StateKeyObservatoryofShanxiRiftSystem,Taiyuan030025,China)

In accordance to the water status changes of Jiexiu observation wells in May 2017, by making use of the water level calibration, observation system inspection, meteorological factor analysis and environment investigation, we tentatively determine that those changes belong to the earthquake precursor anomalies and it reflects the tectonic activity enhances in the central and southern Shanxi region.

Jiexiu well, water level, interference factors, anomaly verification

1009-6825(2017)22-0021-02

2017-06-10★：2017年度三結(jié)合項(xiàng)目(CEA-JC/3JH-160407)與山西省地震局科研項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：SBK—1702)共同資助

呂 芳(1982- )，女，碩士，工程師

P315.7

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