福建省地磁臺站擾動事件的總結分析與處理

鄭建志

（福建省地震局龍巖地震臺，福建 龍巖 364000）

影響地磁觀測的因素很多,只有充分了解干擾的機制,才能對其數據進一步的處理。而在GM4磁通門磁力儀提供了秒采樣數據后,觀測數據中干擾數據的形態就可以非常清晰。本文就通過磁通門秒采樣的數據對我省地磁臺站（龍巖、漳州、泉州）幾種常見干擾情況進行了描述,并使用EIS軟件對干擾數據進行剔除。以便產出可靠的地磁觀測資料，為地震預報分析做好第一步。本文所采用的數據取自福建省地震局前兆臺網中心服務器的預處理數據。

整理近年來典型干擾記錄，通過對比分析干擾圖形，特別是高壓直流輸電干擾（HVDC）與車輛干擾的判別是各臺站比較典型的干擾，通過典型圖形讓臺站同志能夠較快區分這兩種干擾，以便于在每天的日常數據處理工作中能夠快速判別干擾類型，便于在規定的時間內處理好當天數據；其次更進一步了解干擾事件的特征等。

1 臺站概況

1.1 龍巖臺

座落在龍巖市新羅城區北郊虎頭山的西側半山坡上，其地理坐標為東經：117°01′26.7″，北緯25°07′41.7 ″，海拔高程:370.75081 米。龍巖臺有FHD質子核旋儀和GM－4磁通門磁力儀兩套觀測儀器。

龍巖市地處閩、粵、贛交界，東南部有經大田-漳平-新羅南-永定進入廣東省大埔的政和-海豐斷裂帶，西北部有邵武-河源斷裂帶，它經寧化、長汀、武平入廣東。另外，還有龍巖山字型構造和南北向構造，這些構造體系又陂此交匯、復合、重疊，使得我區的地質構造錯綜復雜。

臺址位于二疊系下統文筆山組P1w，東邊與石炭系下統林地組交界處有一斷層，斷層呈北北東走向，傾角80°；臺站西邊為第四系覆蓋層。

1.2 漳州臺

漳州地震臺成立于1971年7月1日，位于龍海市九湖鎮衍后村石獅巖，地理坐標：東經117°37′54.9 ″，北緯24°28′58″，海拔42.3 米。基巖為花崗閃長巖，臺站距長詔斷裂帶幾十公里，附近有北西向、近南北向斷裂經過。

漳州臺電磁學科配備了FHD-2B型質子矢量磁力儀和GM3型磁通門磁力儀。漳州臺于2004年2月15日安裝FHD-2A型質子矢量磁力儀，并于2012年7月22日更換為FHD-2B型主機繼續觀測，至今已有10多年的連續觀測資料。漳州臺于2004年5月30日安裝GM3型磁通門磁力儀，又于2017年安裝磁通門磁力儀（秒記錄）一直正常使用至今。兩套地磁儀器均采用“十五”數字化工作模式運行，目前儀器均運行正常。

圖1 車輛停放時對儀器的影響圖

圖2 車輛行駛時對儀器的影響圖

圖3 溪浙線高壓直流線路

圖4 三廣線高壓直流線路

1.3 泉州臺

泉州南安地磁臺位于南安市洪瀨鎮厝斗產田村產田路南，于2005年建成，泉州地磁臺臺址位于南安市洪瀨鎮厝斗產田村，省道307線厝斗村口約1.5 km。觀測區坐標：E118°30′30″、N25°01′26″，高程約41m。

2007年投入試運行，2008年投入正式運行，擁有地磁、地電場等觀測手段。臺址及附近磁場梯度＜1nT/m，磁場環境完全符合地磁Ⅰ類臺的要求，臺站建成時，周邊都是農田和丘陵，無干擾源，觀測數據質量較高。

圖5

2 各臺站干擾分析

地磁干擾來自兩個方面：鐵磁性物體和電，人為干擾、基建工程影響和車輛影響主要屬于鐵磁性物體的影響。交直流切換影響、地鐵輕軌影響、地電阻率觀測影響和高壓直流輸電影響都是電的因素。下面就各臺站主要干擾作總結分析。

2.1 龍巖臺

龍巖臺受干擾主要是圍墻外車輛干擾和高壓直流干擾。

2.1.1 圍墻外車輛干擾

龍巖臺GM4儀與FHD儀分別安裝在臺站東北面的兩間觀測房內（石灰石徹墻），兩儀器房相隔18米，GM4儀器房離北面圍墻相距12米，由于社會的發展變化，臺站北面圍墻外近幾年來建造了不少居民樓，該樓位于儀器房北偏西方向，與GM4儀器房距離僅約10米，在臺站北圍墻外之間有一小塊場地，每天均有車輛進出或停放在該場地，過往或停放的車輛嚴重影響地磁儀器的日常觀測記錄曲線。

2.1.2 高壓直流干擾

龍巖臺高壓直流干擾主要受溪浙線和三廣線的干擾。溪浙800千伏特高壓直流輸電線路起于四川宜賓雙龍換流站，止于浙江金華換流站，途經四川、貴州、湖南、江西、浙江5省，線路全長約1653公里（如圖），圖中數字為各臺站與該線路圖中最大干擾臺站的干擾幅度比值，下同）；三廣直流500千伏輸電線路北起三峽，途經湖北、湖南、廣東三省，線路長達940公里。

高壓直流輸電在正常運行狀況下，由于不平衡電流很小，當額定電流不超過1200A時，對距離線路12KM之外的地磁觀測基本不會造成干擾，但是在工程試運行階段或運行出現故障時，或線路維護時會產生較大的不平衡電流，在輸電線及換流站周圍產生的干擾磁場將影響正常的電磁觀測，尤其是對輸電線路兩側300KM范圍內的電磁觀測影響尤為劇烈。

圖6

2.2 漳州臺

漳州臺近年來受干擾主要是圍墻外車輛干擾和高壓直流干擾

臺站外車輛干擾的影響：

受整個大環境影響，臺站地磁房外面有條通往寺廟的水泥路，平常車輛經過頻繁，對地磁觀測造成一定影響；同時大殿主體結構均為鐵質，且距離較近，對地磁的觀測環境造成一定的影響。

2.3 泉州臺

泉州臺干擾源主要受采石場爆破干擾及鐵路隧道施工掘進裝置的干擾。

2.3.1 采石場爆破干擾

圖7

2.3.2 鐵路隧道施工

隨著臺站周邊經濟建設的發展，近年來，臺站周邊出現了農業觀光園蔬菜大棚、西氣東輸天然氣管道等鐵磁性干擾源，2016年6月以來，福建金斗山水泥制品有限公司在臺站東南方向800m外的采石場，多次進行爆破，2017年8月以來臺站東南方向1000m外中鐵二十四局觀音亭隧道工地開始施工，對我臺地磁數據產生了干擾。

圖8

3 總結分析及處理

通過對以上臺站地磁受干擾的原因發現，由于經濟建設及社會的快速發展，各個臺站周邊觀測環境受到極大的破壞，原本非常好的觀測環境，如泉州地磁臺，2005年才重新建成，2007年投入試運行，2008年投入正式運行，臺址及附近磁場梯度＜1nT/m，磁場環境完全符合地磁Ⅰ類臺的要求，臺站建成時，周邊都是農田和丘陵，無干擾源，觀測數據質量較高。現在卻也都均不同程度的受到一定的影響，這些都是不可抗拒的因素，但是我們如何在這些因素存在的情況下來處理這些干擾，也是為了進一步提高觀測數據的質量，使我們的觀測數據達到最大的利用價值，為地震預報提供較為精準的觀測數據，我們臺站工作人員就必須在平時的工作中對各類干擾具有一定的識別，在數據預處理中把各類的干擾成分合理的進行預處理，為預報人員提供準確的第一手觀測數據。

通過以上的分析，龍巖臺主要是周邊居民車輛進出及高壓直流供電線路的影響，漳州臺主要是臺站附近通往廟宇的車輛及廟宇的大佛影響（廟宇大佛的影響是固定的值），泉州臺近來是受爆破及隧道工地施工的影響，這些因素我們不可抗拒，但是我們發現了這些干擾的存在，識別了這些干擾，在日常的預處理工作上就能夠訊速判斷，在不影響地磁正常日變形態的情況下，通過地磁處理軟件盡量合理的把這些干擾剔除、處理，以便數據能夠反映正常的地磁變化，能夠捕足地震異常信息。

通過這次粗淺分析，希望對地磁臺站的工作人員對地磁干擾識別方面提供幫助，在今后的日常處理資料中能夠更快的識別各種干擾。