劉繼偉 郭延杰

摘 要 為了提高赤峰中心地震臺(tái)地震監(jiān)測(cè)能力，赤峰中心地震臺(tái)新建地震觀測(cè)井用于安裝井下地震計(jì)。在安裝地震計(jì)前，需對(duì)地震觀測(cè)井進(jìn)行測(cè)試，判斷是否其滿足觀測(cè)條件。通過(guò)測(cè)試，距離井口1m處時(shí)為0.612度，15m處時(shí)為0.185度，30m處時(shí)為0.089度，45m處時(shí)為0.695度，60m處時(shí)為0.960度，75m處時(shí)為0.430度，90m處時(shí)為0.576度，各點(diǎn)位的井斜度數(shù)均符合臺(tái)站深井建設(shè)的要求。對(duì)上述7個(gè)點(diǎn)位的噪聲測(cè)試表明，除1m點(diǎn)位處，其余點(diǎn)位均達(dá)到Ⅱ級(jí)臺(tái)基噪聲水平。綜合表明，該地震觀測(cè)井符合地震臺(tái)架設(shè)地震計(jì)的條件。

關(guān)鍵詞 觀測(cè)井;井斜;噪聲分析

赤峰地震觀測(cè)井地處內(nèi)蒙古赤峰市紅山區(qū)赤峰中心地震臺(tái)院內(nèi)。井口位于觀測(cè)屋外。套管外徑Φ146毫米、內(nèi)徑為Φ136毫米，井口套管高出地面約35厘米。成井深度為90米，井內(nèi)無(wú)水，井底斜度為0.576度。

安裝的是GL-S120B井下甚甚寬頻帶地震計(jì)，地震計(jì)編號(hào)為G15102BH。數(shù)采型號(hào)為EDAS-24GN通用地震數(shù)據(jù)采集器服務(wù)器，數(shù)采編號(hào)為：G15175DR3。安裝底座為落底式底座。

1GL-S120B井下地震計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)

2測(cè)試工作

11月29日，工作人員進(jìn)行了井口處理、盤線以及安裝井口支架和滑輪;通井確認(rèn)井壁光滑不出現(xiàn)卡點(diǎn)，測(cè)井深90米。安裝落地式底座于井底位置處，陀螺儀測(cè)量底座方位和井斜度，同時(shí)根據(jù)課題要求測(cè)試另外六個(gè)點(diǎn)的斜度，并測(cè)試對(duì)應(yīng)每個(gè)點(diǎn)的噪聲值。對(duì)線，焊接密封桶接線柱，密封筒接線柱用環(huán)氧樹脂密封。

11月30日，環(huán)氧樹脂凝固后，安裝60秒寬頻帶地震計(jì)于井底位置處。接數(shù)采測(cè)試，調(diào)零正常，標(biāo)定正常，東西向波形異常，如圖1所示。查找原因，排除外界問(wèn)題，重新更換地震計(jì)，同時(shí)為了節(jié)約時(shí)間，在距井口75米處安裝卡壁底座，新更換的120秒甚寬帶地震計(jì)（編號(hào)G15105BH）安裝在該處，接數(shù)采測(cè)試，調(diào)零正常，標(biāo)定正常，波形記錄正常。

12月1日，從數(shù)采下載數(shù)據(jù)計(jì)算75米處噪聲值，初步計(jì)算為Ⅱ類臺(tái)基。鎖擺后將卡壁底座固定在60米位置處，記錄該處臺(tái)基噪聲，當(dāng)天14時(shí)從數(shù)采下載數(shù)據(jù)并計(jì)算60米處噪聲值，鎖擺后將卡壁底座固定在45米處，記錄該處噪聲波形。

12月2日，從數(shù)采下載數(shù)據(jù)計(jì)算45米處噪聲值，鎖擺后將卡壁底座固定在30米位置處，記錄該處噪聲波形，下午到達(dá)臺(tái)站，從數(shù)采下載數(shù)據(jù)并計(jì)算30米處噪聲值，鎖擺后將卡壁底座固定在15米處，記錄該處噪聲波形。

圖1 異常波形圖（編號(hào)G12014BH）

12月3日，從數(shù)采下載數(shù)據(jù)計(jì)算45米處噪聲值，鎖擺后將卡壁底座固定在1米位置處，記錄該處噪聲波形，由于在井口處白天干擾較大，所以記錄時(shí)間較長(zhǎng)。

12月4日，從數(shù)采下載數(shù)據(jù)計(jì)算1米處噪聲值，鎖擺后將卡壁底座取出，地震計(jì)放在井底，接數(shù)采測(cè)試，調(diào)零正常，標(biāo)定正常，垂直向波形穩(wěn)定較慢，記錄波形發(fā)現(xiàn)南北向波形異常，如圖2所示，排除外界原因后，重新更換地震計(jì)（編號(hào)G150102BH），開擺正常，調(diào)零正常，標(biāo)定正常，垂直向波形穩(wěn)定較慢，重新調(diào)零后波形正常。

12月5日，從數(shù)采下載波形，發(fā)現(xiàn)垂直向和南北向有階躍凸起干擾，如圖3所示，于是考慮重新調(diào)零，再開鎖擺，高頻干擾消失，記錄波形無(wú)問(wèn)題后，將鎧裝電纜接入觀測(cè)室，內(nèi)部集成，同時(shí)和臺(tái)站現(xiàn)有的CTS-1EF甚寬帶地震計(jì)用以做方位角對(duì)比。

3井斜測(cè)定

使用TLX-01A光纖陀螺連續(xù)測(cè)斜儀測(cè)量井斜，井斜詳細(xì)測(cè)定值如下所示：

4噪聲分析

臺(tái)基噪聲功率譜密度測(cè)試的數(shù)據(jù)，是用來(lái)評(píng)估地震臺(tái)站臺(tái)基背景噪聲的高低，在新臺(tái)址勘選時(shí)作為選臺(tái)的依據(jù)。對(duì)于已經(jīng)投入正式觀測(cè)的臺(tái)站，進(jìn)行定期測(cè)定臺(tái)基噪聲，其累計(jì)的歷史噪聲數(shù)據(jù)，用來(lái)評(píng)估臺(tái)站觀測(cè)環(huán)境的變遷。中國(guó)地震局已經(jīng)制定了“地震測(cè)震臺(tái)站觀測(cè)環(huán)境技術(shù)要求”，規(guī)定臺(tái)基背景噪聲在1-20Hz 頻帶范圍的速度RMS 值作為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。共分為5級(jí)臺(tái)基（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ），下面列出評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)，單位：m/s：

Ⅰ級(jí)臺(tái)基噪聲水平：RMS<3.16×10-8m/s

Ⅱ級(jí)臺(tái)基噪聲水平：3.16×10-8m/s ≤RMS<1.00×10-7m/s

Ⅲ級(jí)臺(tái)基噪聲水平：1.00×10-7m/s ≤RMS<3.16×10-7m/s

Ⅳ級(jí)臺(tái)基噪聲水平：3.16×10-7m/s ≤RMS<1.00×10-6m/s

Ⅴ級(jí)臺(tái)基噪聲水平：1.00×10-6m/s ≤RMS<3.16×10-6m/s

對(duì)其總共測(cè)試7個(gè)點(diǎn)的噪聲，距井口深度為1m、15m、30m、45m、60m、75m、90m測(cè)試點(diǎn)。

經(jīng)計(jì)算，各位置處1-20Hz各倍頻程帶寬的平均噪聲RMS值（m/s）如下：

5測(cè)試結(jié)果分析

6結(jié)束語(yǔ)

本文測(cè)量了赤峰中心地震臺(tái)7個(gè)點(diǎn)的井斜，分別是1m處時(shí)為0.612度，15m處時(shí)為0.185度，30m處時(shí)為0.089度，45m處時(shí)為0.695度，60m處時(shí)為0.960度，75m處時(shí)為0.430度，90m處時(shí)為0.576度，各點(diǎn)位的井斜度數(shù)均符合臺(tái)站深井建設(shè)的要求。通過(guò)對(duì)以上7個(gè)點(diǎn)的噪聲測(cè)試，除了1m處距離地面較近，受外界環(huán)境干擾外，其余點(diǎn)位均達(dá)到Ⅱ級(jí)臺(tái)基噪聲水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭德順，陳建濤，謝劍波，等.汕頭試驗(yàn)井地面與井下環(huán)境地噪聲對(duì)比測(cè)試分析[J].華南地震，2014，34（3）：57-64.