高鐵工程水準復測垂直形變分析

陳阜超 紀 靜 韓 勇 塔 拉 韓月萍

1）中國地震局第一監測中心，天津 300180

2）天津市地震局，天津 300201

在 2011年度的震情會商中，利用京津城際鐵路工程水準測量數據對首都圈地區的垂直形變進行了分析，為 2008年出現的“南升北降”垂直形變異常的可信性提供了佐證并對這一區域垂直形變特征進行了分析。由于京津城際鐵路工程水準測量自 2010年中斷了合同，資料來源受到工程的時效性和獲取途徑等的限制，不能連續應用。在無法利用京津城際鐵路水準測量資料時，京滬高速鐵路京津段的水準測量填補了資料缺失的空白，顯得彌足珍貴，為分析研究京津地區的垂直形變提供了數據來源，也為能夠繼續利用工程水準測量數據提供了保證。雖然京津城鐵與京滬高鐵的水準路線不重合，但是，兩條水準路線方向大致平行，都是從北京南站的 JY01水準點開始，所經過路線的地質條件差別不大，有些水準點相隔距離也不是很遠。因此，垂直形變特征具有相似性和一致性，且水準測量資料在時間上也具有一定的連續性。可以利用京滬高鐵京津段水準復測資料對該地區繼續進行垂直形變分析。

利用京滬高鐵京津段的8期水準復測資料，編制了2007年3月至2011年3月京津地區垂直形變圖，結合京津高鐵水準復測垂直形變分析，繼續對京津地區近期垂直形變進行了分析研究。認為在不同的時間段內垂直形變圖均顯示出了兩個較大的地面沉降漏斗區。與京津城際鐵路水準測量復測結果類似，一個是在廊坊市榮營村一帶，一個是在天津市武清區陳嘴鎮至西外環線的一個較大的區域范圍內，4年間沉降量累積均大于120 mm，最大沉降量為240 mm，最大沉降速率為60 mm/a 。這些沉降趨勢與多年來大面積水準監測結果是一致的。2007年3月至2008年3月和2010年3月至2011年3月的速率曲線與其他時段的速率存在較大的差異，而且具有一定的“反向”變化。以2010年3月至2011年3月期間為例，在北京一帶由近于零速率變為正速率，在天津一帶負速率明顯變大，由60 mm變為近80 mm。其變化與綜合觀測場地近年的變化形態極其相似。這種變化的一致性相互佐證了這種垂直形變變化的可信性，提高了垂直形變分析的可靠性。

如果這種垂直形變與日本“3·11”大地震有關，那么這種垂直形變變化必然對華北地區的震情形勢帶來影響，因此需要加強監測跟蹤與分析研究。2012年的垂直形變監測重點應放在華北及首都圈地區，以期加強研究和密切跟蹤日本大地震對華北地區的震情影響。

這次利用京滬高鐵京津段工程水準測量成果是繼京津城際鐵路水準復測用于垂直形變分析工作以后的第二次嘗試。2010年利用京津城際鐵路水準測量分析研究這一區域垂直形變，第一次探索將工程水準測量應用于地震預測，并得到了一些有意義的結果和認識。