車(chē)用太 魚(yú)金子 劉成龍 徐桂明 鄭益銘

1）中國(guó)北京100029中國(guó)地震局地質(zhì)研究所

2）中國(guó)南京210014江蘇省地震局

3）中國(guó)四川邛崍611530四川省邛崍市防震減災(zāi)局

判別地下水異常的干擾性與前兆性的原則及其應(yīng)用實(shí)例

車(chē)用太1）魚(yú)金子1）劉成龍1）徐桂明2）鄭益銘3）

1）中國(guó)北京100029中國(guó)地震局地質(zhì)研究所

2）中國(guó)南京210014江蘇省地震局

3）中國(guó)四川邛崍611530四川省邛崍市防震減災(zāi)局

提出了地下水干擾異常識(shí)別與排除的4個(gè)“相關(guān)性”原則，即成因上的相關(guān)性、空間上的相關(guān)性、時(shí)間上的相關(guān)性與強(qiáng)度上的相關(guān)性；提出了地下水前兆異常確認(rèn)的4個(gè)判據(jù)，即首先是非干擾性異常，其次是有震例與理論模式的支持，再次是已有前兆映震理論或模式的支持，最后是有其它測(cè)項(xiàng)與學(xué)科異常的配套.還介紹了利用上述原則與判據(jù)排除江蘇省宿遷市大面積地下水干擾異常，與確認(rèn)四川省邛崍川22井2007年12月—2008年4月斷流為汶川地震的前兆性異常的實(shí)踐檢驗(yàn)實(shí)例.

地下水 干擾異常 地震前兆異常

引言

回顧我國(guó)40多年地震監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)的歷史，雖然經(jīng)歷過(guò)許多預(yù)測(cè)失敗的實(shí)踐，但畢竟還不同程度地成功預(yù)測(cè)過(guò)20多次破壞性地震（岳明生，2005），還在不少的地震前曾有所覺(jué)察（萬(wàn)迪堃等，1993；車(chē)用太，魚(yú)金子，2006）.這些成功與覺(jué)察都在防震減災(zāi)事業(yè)中發(fā)揮了積極的作用.然而，近幾年地震預(yù)測(cè)人員越來(lái)越感到地震預(yù)測(cè)的困難，甚至懷疑現(xiàn)有的地震前兆監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)能不能承擔(dān)預(yù)測(cè)任務(wù).現(xiàn)有的地震前兆臺(tái)網(wǎng)，的確存在環(huán)境干擾惡化與觀測(cè)技術(shù)不完善等新的問(wèn)題，其地震前兆監(jiān)測(cè)能力沒(méi)有發(fā)生根本性的變化，問(wèn)題在于干擾多了，識(shí)別與提取地震前兆信息變得更加困難了.因此，當(dāng)前我國(guó)地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)實(shí)踐面臨的突出問(wèn)題之一，是如何更加有效地識(shí)別與排除干擾異常和提取與確認(rèn)前兆異常信息的問(wèn)題.本文從我國(guó)地震預(yù)測(cè)成功的實(shí)例與預(yù)測(cè)失敗的教訓(xùn)出發(fā)，結(jié)合筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出如何識(shí)別與排除地下水干擾異常的原則，如何在震前（或震后）對(duì)地下水異常的前兆性質(zhì)進(jìn)行確認(rèn)的判據(jù).

1 地下水異常

地下水的基本特性是上地殼中廣泛存在，具有流動(dòng)性，對(duì)上地殼中發(fā)生的各種地殼動(dòng)力作用的響應(yīng)具有靈敏性，其動(dòng)態(tài)對(duì)地震活動(dòng)與構(gòu)造活動(dòng)的響應(yīng)十分靈敏，同時(shí)又受多種自然環(huán)境變化的影響也較大.因此，提高利用地下水動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)地震的效能，必須不斷強(qiáng)化地下水異常調(diào)查與落實(shí)的工作力度，力爭(zhēng)事前能夠識(shí)別與排除各種干擾異常，并對(duì)其前兆異常性質(zhì)作出肯定的確認(rèn).這項(xiàng)工作一貫受到重視，今天更具現(xiàn)實(shí)和迫切意義.

地下水動(dòng)態(tài)在震前異常的理論與事實(shí)，已被國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛報(bào)道（Киссин，1982；脅田宏，1984；汪成民等，1988；Roeloffs，1998；車(chē)用太，魚(yú)金子，2006，Wang，Manga，2010）.地下水動(dòng)態(tài)在地震預(yù)測(cè)中的作用與有效性也被一些學(xué)者所介紹（萬(wàn)迪堃等，1993；車(chē)用太，魚(yú)金子，2006；劉耀煒等，2010）.地下水動(dòng)態(tài)受多種因素的干擾問(wèn)題，同樣被地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)人員所關(guān)注，并開(kāi)展不斷地研究，力圖建立有效的識(shí)別與排除干擾的理論與方法（賈化周等，1985；中國(guó)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司，2000；車(chē)用太等，2004）.幾十年的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，及時(shí)識(shí)別與排除干擾異常，震前確認(rèn)地下水異常的前兆性，對(duì)于正確把握震情與成功識(shí)別前兆異常和預(yù)測(cè)至關(guān)重要.同時(shí)也表明，對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的干擾因素較多，但最為常見(jiàn)與最為嚴(yán)重的是大氣降雨的滲入補(bǔ)給與地下水開(kāi)采的干擾（谷元珠等，2001；車(chē)用太等，2004）.

大氣降雨的滲入影響，對(duì)觀測(cè)層埋深僅幾百米（汪成民，1989）的觀測(cè)井而言，是不可避免的.據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)（車(chē)用太等，2004），全國(guó)地震地下水觀測(cè)網(wǎng)中，約有45%以上的觀測(cè)井不同程度地受大氣降水滲入補(bǔ)給的影響，其中部分井受到的影響十分嚴(yán)重，已成干擾.由于大氣降水自身的不規(guī)律性，即降水的范圍、降水的速率、降水的強(qiáng)度等隨時(shí)間與空間的變化不定，同時(shí)也由于影響大氣降水滲入補(bǔ)給含水層的環(huán)境條件不同，如包氣帶厚度不等、包氣帶含水狀態(tài)不同等，因此不同時(shí)段的降水，即使是同一時(shí)段的降水對(duì)同一口井地下水動(dòng)態(tài)的干擾特征可能就不同.這樣的情況，使大氣降水干擾的識(shí)別與排除變得十分困難.

地下水作為重要的生產(chǎn)與生活資源，隨著各地經(jīng)濟(jì)與社會(huì)飛速發(fā)展，開(kāi)采的地區(qū)越來(lái)越多，井的數(shù)量越來(lái)越多，井的深度越來(lái)越大，開(kāi)采的強(qiáng)度越來(lái)越大，地下水開(kāi)采對(duì)地震地下水動(dòng)態(tài)的干擾也變得越來(lái)越普遍與越來(lái)越嚴(yán)重.據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)（汪成民，1989），我國(guó)地震地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)網(wǎng)中受開(kāi)采干擾的井?dāng)?shù)達(dá)20%以上，而且近幾年有不斷增多的趨勢(shì)，不斷干擾著地震前兆異常信息的判別，已成為利用地下水異常預(yù)測(cè)地震的“大敵”.

面對(duì)著眾多的干擾異常，如何對(duì)出現(xiàn)的干擾異常進(jìn)行識(shí)別與排除，如何從復(fù)雜的干擾背景下提取出地震前兆異常，無(wú)疑是當(dāng)前提高地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與地震預(yù)測(cè)效能的十分突出的問(wèn)題.

2 識(shí)別地下水干擾異常的原則

地下水動(dòng)態(tài)干擾異常識(shí)別原則是把握4個(gè)“相關(guān)性”，即成因上的相關(guān)性，空間上的相關(guān)性，時(shí)間上的相關(guān)性與強(qiáng)度上的相關(guān)性.

成因上的相關(guān)性，指出現(xiàn)的異常動(dòng)態(tài)與其可能的影響因素之間存在成因上的關(guān)聯(lián).例如，同層開(kāi)采井的干擾一定表現(xiàn)為觀測(cè)井水位的下降，停止開(kāi)采后井水位一定會(huì)回升.又如，大氣降水的滲入補(bǔ)給，一定表現(xiàn)為觀測(cè)井水位的上升，停止?jié)B入補(bǔ)給后井水位一定會(huì)下降等，異常動(dòng)態(tài)與干擾（影響）因素之間一定存在成因上的相關(guān)性.

空間上的相關(guān)性，指干擾源與觀測(cè)井之間的空間關(guān)系，一般是在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的干擾源才對(duì)觀測(cè)井產(chǎn)生干擾.以地下水開(kāi)采干擾為例，在第四系松散砂礫石孔隙含水層地區(qū)，粉砂孔隙水層中最大干擾距離為1km，細(xì)砂層中為1.5km，中砂層中為2.5km，粗砂層中為3km，礫石層中為6km；在基巖裂隙含水層或碳酸鹽巖巖溶含水層，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單（構(gòu)造為單斜或巖層平緩，巖性單一，裂隙或巖溶不發(fā)育）地區(qū)，最大干擾距離為1 km，水文地質(zhì)條件中等復(fù)雜（構(gòu)造上為褶皺斷裂區(qū)，巖性不單一，裂隙或巖溶較發(fā)育）地區(qū)為5km，水文地質(zhì)條件復(fù)雜（大型斷裂破碎帶或地下暗河發(fā)育）地區(qū)為10km（中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，2004）.若是干擾源超過(guò)上述規(guī)定距離時(shí)，一般對(duì)觀測(cè)井不會(huì)產(chǎn)生干擾.

時(shí)間上的相關(guān)性，指干擾出現(xiàn)的時(shí)段與干擾源作用的時(shí)段的關(guān)系，一般是二者時(shí)間段一致或干擾出現(xiàn)時(shí)段略有滯后.關(guān)于干擾源作用時(shí)段與干擾出現(xiàn)時(shí)間之間滯后的時(shí)間長(zhǎng)度，在不同水文地質(zhì)條件下不同.以大氣降雨干擾為例，在山前降雨滲入補(bǔ)給區(qū)二者間的滯后時(shí)間很小，往往是同步，隨著觀測(cè)井距降雨滲入補(bǔ)給區(qū)距離的增大，滯后時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)；含水層的滲透性或?qū)栽綇?qiáng)時(shí)間滯后時(shí)間越短等；滯后時(shí)間短時(shí)僅幾小時(shí)至十幾小時(shí)，滯后時(shí)間長(zhǎng)時(shí)可達(dá)幾天甚至幾個(gè)月.

強(qiáng)度上的相關(guān)性，指干擾源的作用強(qiáng)度與干擾的幅（強(qiáng)）度間的關(guān)系，一般干擾作用越強(qiáng)，干擾幅度越大，特別是干擾的幅度隨干擾作用強(qiáng)度隨時(shí)間的變化而變化.以地下水開(kāi)采干擾為例，開(kāi)采量大時(shí)水位下降幅度大，開(kāi)采量變小時(shí)產(chǎn)生的水位下降幅度也小，往往二者間表現(xiàn)出較好的定量關(guān)系.

地下水動(dòng)態(tài)的異常變化，符合上述4個(gè)方面的相關(guān)性，可判定為干擾異常，不能再視為地震前兆異常.即使是時(shí)間段上與后來(lái)發(fā)生的地震有非常好的對(duì)應(yīng)關(guān)系也不宜視為地震前兆異常.

3 確認(rèn)地下水前兆異常的判據(jù)

地震發(fā)生之前，地下水前兆異常的確認(rèn)，是非常困難的.即使是在地震發(fā)生之后也往往很難給出科學(xué)的確認(rèn)結(jié)果.然而，地震監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)實(shí)踐中，這又是一個(gè)必須要面對(duì)的問(wèn)題.根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，可以從以下4個(gè)方面進(jìn)行判定.

第一，視為地震前兆的異常，必須是經(jīng)過(guò)干擾的識(shí)別與排除，確認(rèn)不是干擾的異常.在我國(guó)地震預(yù)測(cè)界，長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)此較為重視.然而近些年來(lái)，特別是引入計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)地震的各種方法之后，部分分析預(yù)測(cè)人員常把各種數(shù)學(xué)處理方法識(shí)別出的異常簡(jiǎn)單地視為是地震前兆異常.這種作法，影響著地震預(yù)測(cè)效能的提高.不管是定性的分析方法，還是多么好的定量分析方法，識(shí)別出的異常中，一定會(huì)有部分，甚至相當(dāng)多的異常是非地震因素造成的，因此對(duì)識(shí)別出的任何異常必須要經(jīng)過(guò)干擾異常的識(shí)別與排除，確確實(shí)實(shí)地認(rèn)定不是非地震因素干擾的異常，才可視為地震前兆異常.這是確認(rèn)地震前兆異常的必要條件.

第二，視為地震前兆的地下水異常，要有國(guó)內(nèi)外震例的普遍支持，特別是經(jīng)過(guò)地震預(yù)測(cè)實(shí)踐檢驗(yàn)過(guò)的典型震例的支持.我國(guó)已積累了數(shù)以百計(jì)的震例（萬(wàn)迪堃等，1993；車(chē)用太，魚(yú)金子，2006），其中有近千個(gè)的地下水異常，但多數(shù)是震后總結(jié)出來(lái)的.由于地震發(fā)生之后，對(duì)地震前兆異常的識(shí)別變得相對(duì)容易，特別是從異常與地震的對(duì)應(yīng)關(guān)系上確認(rèn)的，其信度顯得不夠，因此只能參考.然而，其中有些地下水異常是震前被確認(rèn)為地震前兆異常的，而且跟蹤其發(fā)展過(guò)程并用于震情判定上，這種異常作為地震前兆異常的信度較高，因此可作為較為可信的前兆異常.

第三，視為地震前兆的地下水異常，最好有其它測(cè)項(xiàng)或其它學(xué)科的異常相匹配，甚至有中小地震活動(dòng)性異常配套.這一點(diǎn)雖不是確認(rèn)地下水前兆異常的必要條件，但是重要的充分條件.我國(guó)現(xiàn)有的震例中，這方面的研究尚較薄弱.以觀測(cè)區(qū)或觀測(cè)層巖體變形與破壞為前兆異常生成機(jī)理的絕大多數(shù)前兆異常，理應(yīng)各測(cè)項(xiàng)之間表現(xiàn)出密切的相關(guān)性、同步性與協(xié)調(diào)性，但事實(shí)往往并非完全如此.其中的原因是非常復(fù)雜的，或許我們目前所確認(rèn)的前兆異常并非是客觀的、真實(shí)的、可靠的，也許是各測(cè)項(xiàng)與各學(xué)科前兆觀測(cè)的精度與頻帶等不同造成的.然而不管怎樣，當(dāng)多測(cè)項(xiàng)與多學(xué)科異常同步出現(xiàn)與協(xié)調(diào)發(fā)展時(shí)，這種異常視為前兆異常的可靠性增大.

第四，視為前兆異常的地下水異常，最好有一定的前兆理論或模式的支持.目前較為流行的理論或模式可分為兩大類(lèi)：源兆理論與場(chǎng)兆理論.主要的源兆理論是擴(kuò)容擴(kuò)散（DD）模式與裂隙串通（IPE）模式（Mjachkinetal，1975；Scholz，1990）.主要的場(chǎng)兆理論是多點(diǎn)應(yīng)力集中模式、紅腫理論、預(yù)位移理論、帶動(dòng)模式與塊動(dòng)模式及構(gòu)造活動(dòng)模式等（馬宗晉，1980；付承義，1976；郭增建，秦保燕，1979）.源兆理論偏重于描述地震孕育與發(fā)生過(guò)程中震中及其鄰近地區(qū)地下水異常發(fā)生與發(fā)展過(guò)程的特征.場(chǎng)兆理論主要是描述同地震孕育與發(fā)生過(guò)程中震中及外圍廣大范圍內(nèi)協(xié)調(diào)出現(xiàn)的異常井的空間展布與時(shí)空演化特征.如果某一口井地下水異常的演化過(guò)程符合某種源兆理論，或多口地下水異常井的空間展布及其演化特征符合某種場(chǎng)兆理論時(shí)，這類(lèi)異常的科學(xué)性增強(qiáng)，可確認(rèn)為前兆異常.

上述4種判據(jù)中，在目前的科學(xué)水平下，確認(rèn)地下水前兆異常的第一條是必要條件，其余3條是充分條件.在預(yù)測(cè)實(shí)踐中，滿足上述4個(gè)判據(jù)中的第一及其它1條以上的判據(jù)，即可判定為地震前兆異常，并可用于地震三要素的預(yù)測(cè).

4 地下水異常性質(zhì)的判定實(shí)例

4.1 干擾異常的識(shí)別實(shí)例

2009年4月上旬在江蘇省宿遷市宿城區(qū)倉(cāng)集鎮(zhèn)李官莊村與河西村出現(xiàn)大面積地下水異常，主要表現(xiàn)是4月1日起400多口民用井抽不出水.這不僅給當(dāng)?shù)卮迕耧嬘盟兊檬掷щy，且該異常是在郯廬帶南北兩段相繼發(fā)生中等地震的背景下出現(xiàn)在其中南段上的顯著異常，引起有關(guān)部門(mén)的高度重視.

筆者對(duì)于這組異常進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，其結(jié)果如下：

1）異常井空間分布.在大地構(gòu)造上，異常井群雖總體上出現(xiàn)在NE向郯廬帶中南段，但異常井群分布區(qū)并不在該斷裂帶上，分布區(qū)的主軸走向也不是NE向，而是NW向，異常井群分布主要與廢黃河古道南岸的透鏡狀分布的局部粉砂含水層發(fā)育區(qū)一致（圖1）.

圖1 江蘇省宿遷市大面積地下水異常分布特征Fig.1 Distribution of underground water anomalies in Suqian city，Jiangsu province

2）異常井的深度多為30m左右，其抽水層全為透鏡狀粉砂質(zhì)含水層，抽水井多建于2002—2003年，抽水主要用于村民飲用，每井每日抽水量約為幾噸，已開(kāi)采利用6—7年，地下水靜儲(chǔ)量消耗很大；異常井初建時(shí)水位埋深為6m左右，但現(xiàn)今異常井的水位實(shí)測(cè)結(jié)果，埋深在8.5—10.02m.

3）對(duì)異常的時(shí)空分布特征調(diào)查結(jié)果表明，處在地勢(shì)高處的抽水井早在幾年前就已抽不出水，但因已全改為自來(lái)水供應(yīng)，故本期異常中并沒(méi)有顯現(xiàn)；本期異常中個(gè)別地處低洼處的抽水井仍可抽出水.顯然，本期異常只出現(xiàn)在處于地形低洼但不是最低洼的抽水井中.

4）當(dāng)?shù)?008年11月—2009年3月降水量明顯偏少，前20年同期降雨量的均值為172mm，而今只有107mm.大氣降水的滲入補(bǔ)給量少了40%.

5）本次調(diào)查結(jié)果，抽取埋深10m左右的淺層含水層地下水的井與抽取埋深100m以下深層含水層地下水的井均無(wú)明顯異常，異常只出現(xiàn)在抽取埋深幾十米的中層含水層地下水的井中.

由上述調(diào)查結(jié)果可見(jiàn)，這組異常是大氣降雨滲入補(bǔ)給量嚴(yán)重不足與長(zhǎng)期開(kāi)采導(dǎo)致透鏡狀含水層中地下水靜儲(chǔ)量的消耗，使井水位不斷下降，降至離心泵揚(yáng)程（一般8—9m）之下引起的干擾異常.其成因上的相關(guān)性、空間上的相關(guān)性與時(shí)間上的相關(guān)性都很清楚.

通過(guò)上述調(diào)查與分析，排除了該異常是地震前兆異常的可能性.

4.2 前兆異常的確認(rèn)實(shí)例

四川省邛崍川22井位于成都凹地的西南端，井深176m，觀測(cè)層為白堊系上統(tǒng)夾關(guān)組（K2j）砂巖孔隙裂隙承壓水層.1977年12月成井，為自流井，成井后不久開(kāi)始觀測(cè)動(dòng)水位.2004年10月進(jìn)行數(shù)字化觀測(cè)，但儀器工作一直不正常，2007年5月才開(kāi)始基本正常.數(shù)字化改造之后，無(wú)論自流還是斷流情況下，觀測(cè)產(chǎn)出值為井口至水位的距離，即井水位埋深值.自觀測(cè)以來(lái)，井水一直自流，但2007年12月17日開(kāi)始時(shí)斷時(shí)流，12月29日徹底斷流，直到2008年5月12日汶川MS8.0地震發(fā)生時(shí)復(fù)流，至今仍在自流（圖2）.

圖2 邛崍川22井2007年8月—2008年6月井水位日值動(dòng)態(tài)曲線Fig.2 Variation of daily observation of water level in Chuan 22well，Qionglai，from August 2007to June 2008

自2007年12月17日到2008年5月12日汶川MS8.0地震發(fā)生前表現(xiàn)出的井水?dāng)嗔鳟惓?，地震前被認(rèn)為是降雨滲入補(bǔ)給減少與鄰井開(kāi)采引起的干擾異常，地震后也未被有關(guān)部門(mén)與專(zhuān)家視為地震前兆異常（晏銳，2009）.為了查明該異常的性質(zhì)，筆者于2010年8月進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與研究，其結(jié)果如下：

1）自1959年有降雨觀測(cè)記錄以來(lái)，當(dāng)?shù)啬昃涤炅繛?01 0.5mm.2000—2008年間年均降雨量為939.3mm，各年降雨量值如表1所列.由表1可見(jiàn)，9年中有5年雨量低于9年均值.降雨量最低年份是2006年，2002—2004年連續(xù)3年降雨量低于多年均值，2007年降雨量也偏低.似乎把井水?dāng)嗔鳟惓w因于降雨滲入補(bǔ)給量引起的干擾異常有一定依據(jù).然而深入分析結(jié)果表明，井水?dāng)嗔鳟惓３霈F(xiàn)在2007年12月，異常出現(xiàn)的時(shí)間與最干旱年份和連續(xù)多年連續(xù)干旱年份都不相符，異常出現(xiàn)時(shí)間與干擾源作用時(shí)間不相關(guān)，因此不能把井水?dāng)嗔鳉w因于降雨滲入補(bǔ)給不足.

2）邛崍10井（與川22井相距11km，井深149m，自流井）和75號(hào)泉（與川22井相距4km，下降泉.圖3）均為邛崍地區(qū)地震地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)井（泉）.然而，邛崍10井的井水同期并未斷流，水位反而有所上升；75號(hào)泉的流量同期也并沒(méi)有明顯變化.說(shuō)明大氣降雨對(duì)當(dāng)?shù)氐叵滤挠绊懖](méi)有引起井水?dāng)嗔?，甚至極易受大氣降雨影響的下降泉的流量都沒(méi)有產(chǎn)生明顯影響.

表1 邛崍地區(qū)2000—2008年降雨量值Table1 Precipitation in Qionglai region from 2000to 2008

圖3 川22井、邛崍10井、75號(hào)泉、川11井與郫縣地震臺(tái)分布圖Fig.3 Position of the Chuan 22well，Qionglai 10well，No.75spring，Chuan 11 well and Pixian seismic station

3）關(guān)于鄰井抽水干擾，更是不存在.與川22井距離約800m處的一口抽水井，是汶川地震后施工的，而且至今也沒(méi)有正式抽水，因此不可能是引起川22井2007年井水?dāng)嗔鞯母蓴_源.

綜上可見(jiàn)，邛崍川22井水?dāng)嗔鳟惓?，雖然在成因上可能與降雨補(bǔ)給相關(guān)，空間上與降雨干擾源的作用區(qū)也相關(guān)，但時(shí)間上不相關(guān)，強(qiáng)度上也不相關(guān).特別是汶川MS8.0地震發(fā)生的同時(shí)井水變自流，因此判定是非干擾異常，認(rèn)為可視為地震前兆異常.

支持視川22井?dāng)嗔鳛榍罢桩惓５倪€有如下二條依據(jù)：一是蒲江川11井水位下降與郫縣臺(tái)地電阻率的配套異常；二是3個(gè)異常在力學(xué)含義上表現(xiàn)出一定的一致性.川11井，位于川22井東南約14km處，同在成都凹地的西南端中（圖3）.該井水位自2006年底開(kāi)始下降，2007年降到自觀測(cè)以來(lái)的最低點(diǎn)，且在低值上起伏，直到汶川地震發(fā)生時(shí)突升（圖4a）；郫縣地電阻率也于2006年開(kāi)始偏離多年的平穩(wěn)基線，轉(zhuǎn)為持續(xù)下降，直到汶川MS8.0地震發(fā)生后開(kāi)始回升（圖4b）.無(wú)論是川22井?dāng)嗔?，還是川11井水位下降與郫縣臺(tái)地電阻率下降，都表現(xiàn)出成都凹地西南端在汶川地震孕育的后期同受拉張的應(yīng)力作用，說(shuō)明同一個(gè)構(gòu)造單元上的3個(gè)異常相互配套，而且在力學(xué)成因上表現(xiàn)為一致性.此外，并不在成都凹地中的邛崍10井與75號(hào)泉同期并沒(méi)有表現(xiàn)出異常，也是佐證.

可見(jiàn)，邛崍川22井水?dāng)嗔鞑⒎歉蓴_異常，同時(shí)有同測(cè)項(xiàng)與其它學(xué)科的異常配套，在力學(xué)成因上也有一定的合理性.因此，把該異常確認(rèn)為汶川MS8.0地震的中短期前兆異常.

圖4 汶川地震前川11井水位（a）與郫縣地電阻率（b）下降異常（晏銳，2009）Fig.4 Decrease anomalies of water level in Chuan 11well（a）and Pixian geoelectrical resistivity（b）before the Wenchuan earthquake

5 討論與結(jié)論

地震預(yù)測(cè)問(wèn)題是當(dāng)今世界的科學(xué)難題，在可見(jiàn)的未來(lái)突破這一難題的可能性較小，但又是國(guó)家與人民乃至全人類(lèi)急需解決的實(shí)際問(wèn)題，這對(duì)地震預(yù)測(cè)的科學(xué)探索者而言是十分棘手與為難的任務(wù).面對(duì)這種局面，如何更有效地識(shí)別與排除干擾異常和提取與確認(rèn)前兆異常信息具有重要意義.本文提出了識(shí)別干擾異常的4項(xiàng)相關(guān)性原則，即出現(xiàn)的異常與干擾源之間存在成因上的相關(guān)性，異常出現(xiàn)的地點(diǎn)與干擾源作用空間上的相關(guān)性，異常出現(xiàn)的時(shí)間與干擾的作用時(shí)間上的相關(guān)性，以及異常的幅度與干擾源的作用強(qiáng)度的相關(guān)性，為干擾異常排除工作提出了明確的科學(xué)思路.

本文同時(shí)還提出了確認(rèn)前兆異常的4條判據(jù)，即異常判定為非干擾性異常，有震例支持，有其它前兆異常配套，有合理的前兆映震理論與模式解釋.這些原則與判據(jù)，未必是完全科學(xué)的，但實(shí)踐證明還是可操作的與有效的，具有較好的推廣應(yīng)用的前景.

在本項(xiàng)研究中，特別是在實(shí)例檢驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與研究中得到江蘇省地震局張智、侯康明、劉建達(dá)等與四川省地震局李介成、楊賢和以及邛崍市防震減災(zāi)局余平、杜世學(xué)等有關(guān)同志們的大力支持，在此一并致謝.

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Principles on distinguishing interference from seismic precursor of underground water variation and its application

Che Yongtai1）Yu Jinzi1）Liu Chenglong1）Xu Guiming2）Zheng Yiming3）
1）InstituteofGeology，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100029，China
2）EarthquakeAdministrationofJiangsuProvince，Nanjing210014，China
3）AdministrationofProtectingAgainstandMitigatingEarthquakeDisastersofQionglai CitySichuanProvince，Qionglai611530，China

In this paper four principles to follow in distinguishing interference from observations of underground water variation are presented.The principles are the correlation of contributing factors，the correlation of spatial variations，the correlation of temporal variations and the correlation of signal intensities.Besides，three criteria for identifying precursory anomalies of underground water variation are also proposed.Firstly the anomalies must have been distinguished from interferences；then there must be observations and theoretical model supporting the correlation between observed anomalies and earthquakes；finally there must be corresponding observed anomalies from other scientific observations.Two inspection cases in using above－mentioned principles and criteria are presented.The first case is the distinguishing and removing of the interference anomalies of underground water appeared in Suqian city，Jiangsu province.The second is the conformation of a precursory anomaly that the underground water flow in the Chuan 22well，in Qionglai city of Sichuan，had shut down during December 2007to April 2008before the Wenchuan earthquake.

underground water；interference anomaly；earthquake precursory anomaly

10.3969/j.issn.0253－3782.2011.06.010

P315.72＋3

A

車(chē)用太，魚(yú)金子，劉成龍，徐桂明，鄭益銘.2011.判別地下水異常的干擾性與前兆性的原則及其應(yīng)用實(shí)例.地震學(xué)報(bào)，33（6）：800－－808.

Che Yongtai，Yu Jinzi，Liu Chenglong，Xu Guiming，Zheng Yiming.2011.Principles on distinguishing interference from seismic precursor of underground water variation and its application.ActaSeismologicaSinica，33（6）：800－－808.

中國(guó)地震局老專(zhuān)家科研基金（201148）和國(guó)家自然科學(xué)基金（40930637）項(xiàng)目資助.

2011－04－24收到初稿，2011－09－21決定采用修改稿.

e－mail：che＠ies.ac.cn