河北柏舍臺深井電阻率觀測研究

關華平 王西龍 白云岡

1）中國地震局地震預測研究所，北京 100036

2）河北省紅山地震臺，河北邢臺 054000

隨著農村種植業、養殖業的大面積興起，城市急劇膨脹，特別是鄉鎮的城市化擴張與發展，使已連續觀測多年的地震觀測受到較大干擾。電阻率觀測由于測區保護范圍大（一般需要幾平方公里，甚至幾十平方公里）是各手段中觀測環境變化影響最大的手段之一，目前淺層電阻率觀測中大部分的臺站由于測區較大，環境受到不同程度的干擾，有的甚至遭到了破壞，尋求一種降低干擾因素的觀測系統迫在眉睫。為此在柏舍地電臺開展了井下電阻率實驗。

（1）觀測系統。柏舍井下電阻率儀器使用廣東地震局迪康數控技術開發有限公司研發的ATS-SR深孔電極地電儀，該儀器系統具備以下主要功能：抗地表漏電及短路干擾（地表新鋪金屬管線等情況），同等極距的短路干擾基本不影響其電阻率觀測數據（小于0.1%）；全套儀器采用12V100Ah電池供電，充電采用控制器自動識別充電，一次充電可連續供電96小時；數據通過網絡遠程調用；各種數據報表自動生成。

井孔位置選在柏舍臺南邊的農田里，東西向排列，距臺站南圍墻9 m。觀測系統為水平、垂直兩套觀測系統：水平方向4個電極，間距20 m，電極埋深100 m；垂直方向觀測系統使用東供電極井孔，井下電極深度分別為：40 m、60 m、80 m、100 m。

（2）精度分析。深井、淺層地電阻率均日報表中均方差的日均值除以地電阻率的日均值得到的比值，做全月的累加，累加后的比值再除以當月觀測的天數，最后得到的這個值加百分比后即為當月觀測數據的精度。計算表明，垂直測道數據月精度高于水平測道數據月精度，深井地電阻率數據月精度高于淺層地電阻率。

（3）大風干擾因素分析。觀測表明，大風天氣對淺層地電阻率觀測數據造成比較明顯干擾，造成多組幅度較大的數據突跳，突跳值比正常值（取一個月數據較好的幾天做平均值）多出2.3%～3.5%。而深井地電阻率觀測數據曲線波動幅度小，沒有突跳數據，數據平穩。

（4）年變化。深井電阻率垂直測道的年變化趨勢與淺層地電阻率兩個測道的年變化趨勢較為同步，深井地電阻率垂直測道的年變化趨勢與淺層地電阻率兩個測道的年變化趨勢為異步。

（5）深井電阻率抗干擾試驗。從5～1000 Hz不同頻率信號對深井觀測數據影響不大，隨著供電極距從60 m逐漸增大到600 m, 觀測數據逐漸變小，變化范圍在0.2Ωm，但幾組頻率的最大值在150 m，而不在60 m，可能因為信號空間分布的原因所致。50 Hz交流電輸出10，50，100不同電壓，影響程度相差不是很大，變化趨勢仍隨極距逐漸增大呈下降趨勢，影響最大的極距在150～500 m之間。直流方波對深井影響不是很大。