地震台站观测环境技术要求第3部分:地壳形变观测

地震台站观测环境技术要求第3部分:地壳形变观测

国家标准 GB/T19531.3一2004 地震台站观测环境技术要求 第3部分:地壳形变观测 Technicalrequirementfortheobservatiomalenviromentof seismicstationsPart3:Crustaldeformationobservation 2004-06-21发布 2004-09-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国国家标雅花管理委员会国家标准
GB/T19531.3一2004 目 次 前言 引言 范围 规范性引用文件 术语和定 义 地震台站地壳形变观测环境的技术指标 干扰源距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离 附录A规范性附录地倾斜观测环境综合干扰的测试方法 附录B(规范性附录洞室地应变观测环境综合干扰的测试方法 11 附录C规范性附录钻孔地应变(地倾斜)观测环境综合干扰的测试方法 14 附录D规范性附录重力观测环境综合干扰的测试方法 17 附录E规范性附录跨断层形变观测环境的综合干扰测试方法
GB/T19531.3一2004 前 言 GB/T19531《地震台站观测环境技术要求》分为以下几个部分 第1部分;测震; 第2部分;电磁观测; -第3部分;地壳形变观测 第4部分;地下流体观测 本部分为GB/T19531的第3部分 本部分的附录A、附录B、附录c,附录D、附录E为规范性附录 本部分由地震局提出 本部分由全国地震标准化技术委员会(SAC/TC225)归口 本部分起草单位:地震局地震研究所、地震局第一监测中心,地震局地壳应力研究所、 福建省地震局 本部分主要起草人:李正媛、陈志遥、陈德福,王晓权、陈聚忠,邱泽华,苏恺之,吴云,刘序俨
GB/T19531.3一2004 引 言 我国是世界上多地震的国家,也是蒙受地震灾害最为深重的国家之一 减轻地震灾害,是保障社会 经济持续、快速、稳定发展和人民生命财产安全的重要措施 地震台站是获取多种学科观测数据的基地,而确保这些数据的质量和连续性是减轻地震灾害最基 础的工作 制定GB/T19531的目的是向社会各方提供保护地震台站观测环境的技术依据和规范地震台站选 址,依据是《防震减灾法》第十四条和第十五条 本部分编制的技术思路为;从对地壳形变观测可能构成影响的来源和影响程度两方面,科学界定环 境对地壳形变观测的影响因素与作用效果 按典型的干扰源对地倾斜,地应变、,重力和跨断层形变观测 造成影响的不同效果,提出干扰影响量的最大允许数值指标;针对干扰源和干扰作用方式,给出能满足 指标要求的距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离,通过附录中提供的测试方法,规范检测干扰源对 地壳形变观测的影响 本部分规定的技术要求依据下列结果:30多年来我国地壳形变观测获得的大量地倾斜、地应变、重 力以及跨断层形变的观测资料与研究成果;围绕荷载变化、水文地质环境变化等干扰源,开展的“长江三 峡大坝库首区蓄水载荷引起库盆沉降形变特征”、“蓟县台、银川台附近农机井抽水对地倾斜,地应变、重 力观测影响”等九个专项试验,围绕振动干扰源,电磁骚扰源等,开展的“大型飞机场对重力观测影响”、 “电磁环境对GPS观测影响”等四个专项试验;“海潮负荷影响及其计算”和“关于应变和倾斜观测到荷 载干扰源最小距离的理论分析"等理论研究和模拟类比计算研究 I
GB/T19531.3一2004 地震台站观测环境技术要求 第3部分;地壳形变观测 范围 本部分规定了地震台站地壳形变(地倾斜、地应变、重力、跨断层形变)观测环境的技术指标、干扰源 距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离和相应的测试与计算方法 本部分适用于地震台站地壳形变观测的选址、观测环境保护与管理 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T19531的本部分的引用而成为本部分的条款 凡是注日期的引用文 件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成 协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本 部分 GB/T919-2002公路等级代码 GB/T128971991国家一,二等水准测量规范 芝加哥.1944.国际民航公约附件14 -机场关于机场的设计和设备的规范 术语和定义 下列术语和定义适用于本部分 3.1 地倾斜观测crustaltiltobservation 在洞室或钻孔内观测地平面与水平面之间的夹角及其随时间的变化 地应变观测erustalstrainohservation 在洞室或钻孔内观测地应变及其随时间的相对变化 3.3 重力观测gravityohservation 观测地球表面重力加速度及其随时间的变化 cross-faulterustaldeformationobservation 跨断层形变观测 观测断层两侧固定点位间垂直方向相对位移和水平方向相对位移 3.5 地壳形变观测环境 environmentfor observati0n crustaldeformation 对地壳形变测量特定场地空间构成直接、间接影响的各种自然与人为因素的总和 3.6 地壳形变观测干扰interfereneestoerustaldeformationobservatiom 影响地壳形变观测装置、测量设备、技术系统发挥正常观测功能,降低观测精度、使观测数据产生显 著偏离正常量值的现象 依据影响方式,地壳形变观测干扰来源可分为三类;振动干扰源、荷载变化干 扰源和水文地质环境变化干扰源
GB/T19531.3一2004 振动干扰源interferencesoureefromvibration 产生高频振动、爆破冲击行为,在地壳形变观测场地引起地壳形变速率突然增大的来源 如;机场、 铁路、公路、冲压、粉碎作业场地、采石,采矿场地等 3.8 荷载变化干扰源interferencesourefromloadchange 由于物质增减、迁移,使地面单位面积荷载变化,在地壳形变观测场地引起地壳形变的来源 如:海 洋潮汐,水库、湖泊、河流;采矿区荷载的变化;大型建筑、仓库、重型工厂的荷载变化等 3.9 水文地质环境变化干扰源interferencesoureefromchangesofgeohydrologicenvironment 引起地壳形变观测场地水文地质参数或性质变化,产生地面塌陷、沉降、隆起变形的来源 如:采 油、抽水、注水等 地震台站地壳形变观测环境的技术指标 4.1地倾斜观测环境的技术指标 4 .1.1荷载,水文地质环境变化源在地倾斜观测台站产生的地倾斜畸变量每日应不大于0.003",当月 M波潮汐因子误差应不大于0.02 测试方法见附录A中的A.1 4.1.2振动源在地倾斜观测台站产生的地倾斜突发性变化量应不大于0.005" 测试方法见附录A中 的A.1 4.1.3水库、湖泊蓄水涨落1m,在地倾斜观测场地产生的地倾斜畸变量应不大于0.008" 水库,湖泊 区有地倾斜观测台站,测试方法见附录A中的A.1;水库、湖泊区无地倾斜观测台站,测试方法见附录 A中的A.2. 地应变观测环境的技术指标 4.2.1荷载、水文地质环境变化源在地应变观测台站产生的地应变畸变量每日应不大于3×10-9、每 月应不大于3×10-,当月M波潮汐因子误差应不大于0.04,测试方法见附录B、附录C 4.2.2振动源在地应变观测台站引起的地应变突发性变化量应不大于3×10-" 重力观测环境的技术指标 4.3.1 荷载、水文地质环境变化源在重力观测台站产生的重力加速度畸变量48h内应不大于 m/s',测试方法见附录D 4×10 3. 2 振动源在重力观测台站产生的重力加速度突发性变化量应不大于4×10-"m/s,测试方法见附 跨断层形变观测环境的技术指标 4.4.1荷载、水文地质环境变化源在跨断层形变观测场地引起的跨断层水准测段高差变化量应不大于 0.45mm/ n/km(按GB/T12897一1991中4.7的规定) 测试方法见附录E中的E.1 4.4.2振动源在跨断层形变观测场地引起的断层水准观测中误差应不大于0.1mm,测试方法见附录 E中的E.2 4.4.3人工电磁源对断层形变GPS观测场地的影响;断层形变GPS观测的水平分量重复精度应不大 于1.0mm;垂直分量重复精度应不大于2.0mm.测试方法见附录E中的E.3 4.4.4跨断层形变水准观测场地视线内应无阻挡物;断层形变GPS观测各方向水平视线高度角15°以 上无阻挡物,特殊地区局部(水平视角累计不超过60"范围)水平视线高度角25"以上无阻挡物
GB/T19531.3一2004 干扰源距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离 5.1海洋距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离 海岸距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离,应符合下列规定 距地倾斜观测仪器的最小距离应不小于4km; a b)距地应变观测仪器的最小距离应不小于4km: c 距重力观测仪器的最小距离应不小于l0km; 距跨断层形变观测仪器的最小距离应不小于0.5km d 水库,湖泊距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离 5.2. 蓄水量1×10'm以上的水库和湖泊岸距地震台站地倾斜、地应变观测仪器的最小距离,应符 合下列规定: 距地倾斜观测仪器的最小距离应不小于3.5km:; b)距地应变观测仪器的最小距离应不小于4.0knm. 2 5.2. 蓄水量1×10m~1×10'm'的水库和湖泊岸距地震台站地倾斜,地应变观测仪器的最小距 离,应符合下列规定 距地倾斜观测仪器的最小距离应不小于2.5km; a bb 距地应变观测仪器的最小距离应不小于2.5kmm 5.2.3蓄水量1×10m1x10m的水库和湖泊岸距地震台站地倾斜,地应变观测仪器的最小距 离,应符合下列规定: 距地倾斜观测仪器的最小距离应不小于1.0km; 距地应变观测仪器的最小距离应不小于1.0knm. bb 5.2. 4 蓄水量1×10'm'以上的大,中型水库和湖泊岸距重力观测仪器的最小距离应不小于3.0km 5.2.5蓄水量1×10*m以上的大、中型水库和湖泊岸距跨断层形变观测仪器的最小距离应不小 于0.5knm 5.3江、河距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离 5.3.1水位年涨落大于2m的江,河岸距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离,应符合下列规定 距地倾斜观测仪器的最小距离应不小于1.51 a km; b)距地应变观测仪器的最小距离应不小于1.5km; c 距重力观测仪器的最小距离应不小于3.0km 河岸距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离,应符合下列 m2m的江 5.3.2水位年涨落为1 规定 距地倾斜观测仪器的最小距离应不小于1.0km; a b)距地应变观测仪器的最小距离应不小于1.0km 建筑、工厂仓库、列车编组站等荷载变化源距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离 5. 工程总荷载变迁质量大于5×10kg的建筑、工厂,仓库、列车编组站等,距地震台站地壳形变观测 仪器的最小距离,应符合下列规定 距地倾斜观测仪器的最小距离应不小于1.0km; a b)距地应变观测仪器的最小距离应不小于1.2km 距重力观测仪器的最小距离应不小于0.5km; C 距跨断层形变观测仪器的最小距离应不小于0.5knm d 5.5铁路、公路、机场跑道等距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离 5.5.1铁路、三级以上公路(公路等级划分按GB/T919一2002)距地震台站地壳形变观测仪器的最小 最小距离以工厂,仓库的外围边界,列车编组站最外股道到观测仪器最小直线距离计算
GB/T19531.3一2004 距离,应符合下列规定 距地倾斜观测仪器的最小距离应不小于1.0krm; aa b)距地应变观测仪器的最小距离应不小于1.0km 距重力观测仪器的最小距离应不小于1.0krm c d 距跨断层形变观测仪器的最小距离应不小于0.5km. 5.5.2机场跑道、停机坪距重力观测仪器的最小距离应符合下列规定 4E级机场(机场等级划分依据《国际民用航空公约附件14》的规定)的跑道、停机坪距重力 a 观测仪器的最小距离应不小于5.0km b)3C级机场的跑道、停机坪距重力观测仪器的最小距离应不小于3.5knm 5.6采石,采矿爆破点,冲击振动设备等振动源距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离 5.6.1单段炮震药量大于50kg以上的采石、采矿爆破点距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离， 应符合下列规定 距地倾斜观测仪器的最小距离应不小于2.0km; a b)距地应变观测仪器的最小距离应不小于2.0km c 距重力观测仅器的最小距离应不小于.0kmt d)距跨断层形变观测仪器的最小距离应不小于1.0km 5.6.2单段炮震药量大于500kg以上的采石,采矿爆破点距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离， 应符合下列规定 距地倾斜观测仪器的最小距离应不小于4.0km; a b)距地应变观测仪器的最小距离应不小于4.0km: 距重力观测仪器的最小距离应不小于6.0krm; C 距跨断层形变观测仪器的最小距离应不小于2.Okm. d 3 5.6. 冲击力大于等于2×10kN的冲击振动设备距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离,应符合 下列规定 距地倾斜观测仪器的最小距离应不小于1.0km; a b)距地应变观测仪器的最小距离应不小于1.5km: 距重力观测仪器的最小距离应不小于1.0km; c d)距跨断层形变观测仪器的最小距离应不小于0.5knm 注水区,采矿采油区,地下水漏斗沉降区距地震台站地壳形变观测仪器的最小距离 mr'/d,水位降深5m以下的抽(注)水井,采油井距地震台站地壳形变 抽(注)量为5 m'/dl001 观测仪器的最小距离,应符合下列规定 距地倾斜观测仪器的最小距离应不小于0.8km; a 距地应变观测仪器的最小距离应不小于1.6km: b 距重力观测仪器的最小距离应不小于1.0km: ce d) 距跨断层形变观测仪器的最小距离应不小于0.5km. 5.7. 2 抽(注)量大于 100m'/d,水位降深5m以上的抽(注)水井,采油井距地震台站地壳形变观测仪 器的最小距离,应符合下列规定 距地倾斜观测仪器的最小距离应不小于1.0km: aa bb 距地应变观测仪器的最小距离应不小于3.0km; 距重力观测仪器的最小距离应不小于2.0krm c 距跨断层形变观测仪器的最小距离应不小于1.0km. d 2以跑道和停机坪的外围轮廓线到观测仪器最小直线距离计算
GB/T19531.3一2004 附录A (规范性附录 地倾斜观测环境综合干扰的测试方法 A.1洞室地倾斜观测环境综合干扰的测试方法 A.1.1测试原理 地倾斜观测曲线有明确的固体潮背景 因此,使用水管倾斜仪或者水平摆倾斜仪进行洞室内的地 倾斜连续观测,通过观测曲线的形态以及计算M波潮汐因子误差值,可以判别干扰源的存在和影响的 大小 A.1.2主要测试仪器及技术指标 A.1.2.1主要测试仪器的构成 水管倾斜仪的设备及数量见表A.l 表A.1水管倾斜仪设备及数量 设备 数量 备注 水管倾斜仪主机(含传感器2个、管路 2套 2分量 全自动校准装置 2套 2分量 数据采集仪 1台 含GPS校时 水平摆倾斜仪的设备及数量见表A.2 表A.2水平摆倾斜仪设备及数量 设备 数量 备油 2个 2分量 水平摆倾斜仪摆体主 校准装置 2套 2分量 数据采集仪 1台 含GPS校时 A.1.2.2测试仪器主要技术指标 测试仪器主要技术指标应符合表A.3的规定 表A.3主要技术指标 水管倾斜仪技术指标 水平摆倾斜仪技术指标 性 能 分辨力 优于0.00" 优于0.00o" 小于0.o05" 日漂移 小于0.005”" 基线长 大于5m 校准精度 优于1% 优于1% 校准调零 全自动 全自动 记录方式 数字化 数字化 A.1.3测试过程 A.1.3.1水管倾斜仪的安置与密封 在观测洞室中,以Ew和Ns两个方向清理出长度分别大于10m的两处坑道 按照水管倾斜仪安 装方法分别在两处坑道内安置两分量仪器,其同分量的两个主体应分别安装在处于同一高程面内的坑 道两端点岩石仪器墩上,仪器主体连同管路整体密封保温(安装尺寸及密封措施见图A.l)
GB/T19531.3一2004 单位为毫米 '50厚 泡沫板 130 讲 此缺口开在过道 目 摄精 L>5000 防报槽 内集细 400 与浙 内填细沙 与浙青 预埋孔 4 深6o 预埋孔 孔径40 深60 注1;仪器主墩用保存的基岩墩或以岩石墩粘接基岩; 注2:两主墩面要求平整,相对高程差不超过3mm 图A.1水管倾斜仪仪器墩位与密封设施图 A.1.3.2水平摆倾斜仪安置 在观测洞室中清理出(2.8×8)m的坑道,放置仪器的岩石仪器墩面积为(o.9×X1.6)m,按Ew和 NS方向安装两台水平摆倾斜仪(图A.2)
GB/T19531.3一2004 单位为毫米 山剂 水平摆仪 仪器墩 地面 图A.2水平摆倾斜仪仪器墩位及仪器安装示意图 A.1.3.3测试过程 将洞室内两分量仪器输出信号连接到数字采集器(采样率为1次每分),按仪器校准方法进行 观测数据转换格值校准; -连续观测记录至少1080h(45d)以上 A.1.4数据处理与干扰识别 将采集的电量值数据经格值转换计算为倾斜量,形成各观测分量的时间序列,每24h的数据 构成一个数据块; 按整点值绘制倾斜固体潮曲线; 对比各分量倾斜潮汐曲线有无定时的或形态相近的突跳或畸变，识别有规律的干扰; 若潮汐曲线图中有突跳或畸变,计算变化量并判断其是否超过0.003" 采用国际通用调和分析程序对每个分量的整点值数据作月M，波潮汐因子误差计算; 潮汐曲线畸变与水库水位升高或降低密切相关时,应按下式求得水位每升高(或降低)1m时. 垂直于水库岸边方位的倾斜变化量A小值 水位堂化道倾斜二本位变化后倾斜量 A.1 水位受花最 A.2地倾斜观测环境载荷变化影响测试方法 A.2.1对于没有固定台站或山洞,但需要确定水库或江河等负荷影响时,采用一、二等精密水准重复 测量的方法 测线布设和观测仪器 A.2.2 在垂直水库岸边方向的5km一6km范围内,以1km布设1个基岩测点的密度布设测线,点位埋 设、观测仪器按GB/T12897一1991中第5章、第6章的规定 A.2.3测试与数据处理 在水库蓄水前后或江河水位涨落周期内按GB/T12897一1991中第7章的规定进行一,二等水准 重复测量,同时记录水库、江河水位以便确定水位的变化幅度与水准观测数据间的相关关系 观测数据 处理方法及其精度计算按GB/T12897一1991中第7章的规定
GB/T19531.3一2004 附录B 规范性附录 洞室地应变观测环境综合干扰的测试方法 B.1测试原理 洞室地应变观测是用伸缩仪在洞室内进行地应变观测 地应变观测曲线有明确的固体潮背景 因 此直接使用伸缩仪进行现场连续观测,通过观测曲线的形态以及M 波潮汐因子误差值,即可以判别干 扰源的存在和干扰影响的大小 B.2主要测试仪器及技术指标 B.2.1测试仪器 测试仪器设备及数量见表B.1 表B.1伸缩仪设备及数量 设备 数量 备注 伸缩仪主机 2套 2分量 伸缩仪数控器 1台 两分量共用 校准装置 1套 两分量共用 数据采集仪 1台 B.2.2伸缩仪的主要技术指标 伸缩仪的主要技术指标应符合表B.2的规定 表B.2伸缩仪主要技术指标 性 能 术 指 标 技 基线长 大于等于10m 仪器分辨力 优于1×10-"(基线长度为10m时 不小于0.1mmm 传感器量程 线性度 优于1%(满量程 校准重复性 优于1% 漂移 不大于4×10-"/a 数字化 记录 B.3测试过程 B.3.1测试仪器安装要求 在观测洞室中,以Ew和NS两个方向清理出长度分别大于10m的两处坑道 按照伸缩仪安装方 法分别在两处坑道内安置两分量仪器(图B.1
GB/T19531.3一2004 单位为毫米 50 沫板 诚振楼 130砖墙 内填维莎写画青 400 5200O 595O 固定端墩 支架墩 测量主燃 孔中10深50 器 国 千导 具 已国 器 房 O8O 1000 1500 1000- 图B.1伸缩仪洞室布设图 B.3.2测试过程 将两分量仪器输出信号连接到数字采集器(采样率为1次每分),按仪器校准方法进行观测数 据转换格值校准; 连续观测记录至少1080h(45d)以上 B.4数据处理与干扰识别 将采集的电量值经格值转换计算为应变量,形成各观测分量的时间序列 每24h的数据构成 一个数据块; 按整点值绘制应变固体潮曲线 对比各分量应变潮汐曲线有无定时的或形态相近的突跳或畸变,识别有规律的干扰 若潮汐曲线图中有突跳或畸变出现,计算变化量并判断其是否超过3×10 采用国际通用调和分析程序对每个分量的整点值数据作月M波潮汐因子误差计算 l0
GB/T19531.3一2004 C 附录 规范性附录 钻孔地应变(地倾斜)观测环境综合干扰的测试方法 C.1测试原理 钻孔地应变观测是用应变仪在钻孔内进行地应变观测;钻孔地倾斜观测是用倾斜仪在钻孔内进行 地倾斜观测 钻孔应变和倾斜观测曲线均有明确的固体潮背景 水文地质环境变化对钻孔地应变(地倾斜)的影响,主要来自井下仪器附近(如20m以内)地下含 水层带来的干扰;地下水的流动带来地温的波动和局部岩石的应变噪声,当含水层与地表相通时会加重 大气压力、地下水位、降雨等所引起的干扰程度,此外含水层还能导致局部岩石应变数值的降低和畸变 因此 环境条件的测试主要是对观测孔内含水层位置的调查以及含水层特性的测试 a 含水层特性的测试,主要是用注水实验(见C.4.1条),如果注水效率》)>80%,可认为钻孔内 b 没有明显的含水层 但如果注水效率<80%,则应确定其位置 当查看钻孔岩芯不能给出 明确结论时,应辅以井温梯度测试(见C.4.2)综合确定其位置 如果计划中的观测孔深度超过200m,并且该台站不曾有地应变或地倾斜观测的历史证明该 台址为合格环境时:应在观测孔内进行井温梯度测试与地下水动态测试;或在观测孔底部安 装可以重复取出的钻孔倾斜仪器进行为期45d以上的试验性观测 C.2测试仪器及其技术指标 c.2.1环境条件检测仪器 环境条件检测仪器见表C.1 表C.1环境条件检测仪器 设备 数量 技术指标,备注 水位计 1套 量程:正负5m,分辨力1mm 量程:0C50C,分辨力0.01C,准确度0.5C,电 水温计 1台 缆上有以m为单位的深度标记 钻孔倾斜仪器 1套 两分量 1台 数据采集器 数字记录用 C.2.2钻孔应变仪和钻孔倾斜仪的主要技术指标 钻孔应变仪和钻孔倾斜仪的主要技术指标应符合表C.2的规定 表C.2钻孔应变仪和钻孔倾斜仪主要技术指标 钻孔应变仪技术指标 钻孔倾斜仪技术指标 性 能 动态范围 大于2×10 大于2×10 仪器分辨力 优于1X 优于0.0o" 10 传感器量稻 不小于1o 不小于1×10 线性度 优于1%(满量程) 优于1%满量程 优于 优于3% 3% 校准重复性 0.005"d 零点漂移 不大于4X10-/a 不大于 数字化 数字化 记录 11
GB/T19531.3一2004 c.3测试设备布设 按图C.1所示连接测试用设备井下探头与地面记录部分 长电续缆 主机 数据采集仪 放大、校准、调零 地面 水位计或倾斜仪 图c.1水位计或倾斜仪的测试布设示意图 C.4数据的记录和处理 C.4.1注水实验数据的处理 根据钻孔的横截面面积S和注水的体积V,计算出没有含水层情况下的水位上升幅度h,,再由下 式计算注水效率p C.1 "-是-w C.4.2水温测试数据的处理 以水位计的埋深和井温做图,以同一深度下的往返测试数据相差小于0.2C为合格;否则重新 测试 将全部测值用最小二乘法计算出拟合直线,画于坐标图上,检查各测值与该直线间是否有规律性的 局部偏离(小的鼓包或凹兜),如有0.5C以上的偏离,说明该地段存在含水层且有一定的流动 在安装 井下仪器时,仪器必须远离该含水层20m以上,图C.2 14 15 一井温C -10 地下水位 -20 -30" A=0.5c -初 -50 -60 含水层 -70 80 一90 -100 一110 深度m D 图c.2根据水温的异常带确定含水层的位置 12
GB/T19531.3一2004 c.4.3水位动态测试数据的处理 检查数据采集器给出的分值曲线,或记录器的曲线,以30nmin为一时段,以噪声水平小于0.2cm" 为合格段;4日内全部时段的合格段所占比率大于或等于90%为合格环境; 计算水位趋势性变化量以小于或等于2cm/d为合格环境 c.4.4钻孔倾斜固体潮汐数据的处理 数据的处理按A.1.5的规定 以月M波的相对误差小于0.04作为钻孔应变仪器和钻孔倾斜仪器的合格环境 3
GB/T19531.3一2004 附录 D (规范性附录 重力观测环境综合干扰的测试方法 D.1测试原理 在对重力仪连续观测序列进行固体潮改正和去趋势后,消除偶发性事件的影响 因地震产生的干 扰,应截去该时段数据;因对仪器进行调整而产生的突跳,采用加常数法消除,求得观测噪声的时间序 列 通过对噪声时间序列的分析,判别干扰源是否存在和干扰的大小 D.2测试仪器 D.2.1测试仪器与设备的数量 测试仪器与设备的数量见表D.1 表D.1重力观测仪器设备与数量 仪器设备名称 数量 备注 重力仪 1台 数据采集器 附有数字化采集功能的重力仪不需此设备 1台 便携式计算机 通用配置;具备相应接口;具备图形显示与数据处理软件 1台 1000w 不间断电源 1台 蓄电池 2个 12V/60Ah 6V/20A~24V/20A 充电机 1台 辅助设备 1组 含温度计、气压计、卷尺、记录手簿、铁锹各1件 D.2.2主要测试设备的性能指标 D.2.2.1 重力仪 重力仪的性能指标应符合表D.2的要求 表D.2重力仪性能指标 性能 技术指标 采集存储 带反馈输出或附数字化采集 分辨力 优于1×10-》m/s 大于200×10-乐m/s 最小测量范围 输出通道 1道以上 输出接口 具反馈电压信号输出端口或具数字化采集存储 D.2.2.2数据采集器 数据采集器的性能指标应符合表D.3的规定 l14
GB/T19531.3一2004 表D.3数据采集器性能指标 性能 技术指标 采样率 不少于1次每秒 测量范围 优于一2V一2V 分辨力 优于0.lmv 输人通道 2道以上 输出通道 2道以上 接口 接收重力仪反馈信号的端口,与计算机的Rs232C通信接口 D.3测试过程 D.3.1重力仪安置地点要求 重力仪应置于基岩或致密土层上,去除表层松软土层或破碎风化砂石 D.3.2测试系统的连接 测试系统按图D.1连接 重力仪 数据采集器 便携式计算机 Us 蓄电池 图D.1重力测量系统连接框图 D.3.3采样率设置 采样率设置为每秒采集1次,数据存储为每分存储1次 D.3.4采集时段 振动、爆破类干扰事件的采集时段应至少连续3h,测试期间应至少发生所需测试的干扰事件2次 以上,将采集的分值数据构成一个数据块; 载荷变化干扰事件的采集时段应至少覆盖载荷变化的一个最短周期,如果对已采集的数据分析,发 现干扰事件引起的趋势畸变已经超过规定指标的2倍,则结束测试 测试时段的起算点为00h 00min,连续测试时间长度应不少于48h 台站勘选综合干扰连续测试时间长度应不少于48h 将采 集的分值数据按每24h构成一个数据块 D.4数据处理 数据处理按如下流程进行 采集结束后将数据传送到计算机,将数据处理成时间序列 绘制分观测值时间序列曲线 D.5分析和计算 数据分析和计算按如下流程进行 对观测序列进行固体潮改正,并采用拟合法去趋势,消除测试期间与干扰事件无关的偶发性干 扰事件,获取拟合趋势时间序列和观测噪声时间序列 15
GB/T19531.3一2004 分别作拟合趋势时间序列曲线和观测噪声时间序列曲线; 计算干扰噪声的最大幅度(干扰噪声极大值和干扰噪声极小值的绝对值之和).: -拟合趋势分析,当拟合趋势曲线发生与干扰事件对应的偏离正常趋势的畸变时,应采用抛物线 拟合法拟合出畸变区间的正常趋势,计算出畸变区间正常值与畸变值之差值的时间序列(趋势 畸变时间序列); 作趋势畸变时间序列曲线; -计算趋势畸变最大幅度,即时间序列中绝对值最大的值 D.6干扰识别 干扰识别方法如下: 干扰显著时,以干扰噪声的最大幅度作为干扰事件对重力观测的最大噪声干扰估值 以趋势 畸变最大幅度作为干扰事件对重力观测的最大趋势干扰幅度的估算值 干扰噪声的最大幅度大于4×10-》m/s或趋势畸变最大幅度大于4×10-》m/s”时,应判定有 显著干扰 当干扰噪声的最大幅度小于等于4×10-》m/s,趋势畸变最大幅度小于等于4×10-”m/、同 时满足时为合格 16
GB/T19531.3一2004 附录E (规范性附录 跨断层形变观测环境的综合干扰测试方法 E.1载荷变化对跨断层形变水准观测环境干扰的测试方法 E.1.1测试原理 观测点A选址时,应查明载荷变化源的影响 在载荷变化源与观测点A的连线延长方向上设置另一观测点B,观测点A,B间距离s约300m 见图E.1. 若载荷变化对观测点A产生干扰,则会改变AB间高差,据此判定是否存在载荷变化干扰 观测点B 观测点A 干扰源 图E.1观测点场地示意图 E.1.2测量设备 测试仪器设备与数量见表E.1 表E.1测试仪器设备和数量 仪器设备 数量 DINI12水准仪(或等精度以上的水准仪 2台套以上 配套的条形码标尺(或配套的胭俐标尺 付(2根)以上 电源、蓄电池 1套 便携式计算机和软件 1套 测绳 50m 辅助设备(扶尺器,尺桩和锤,测伞 1套 E.1.3测试方法 在观测点A、B之间布设水准观测场地 设置仪器参数、选择测量模式 可当时往返测量 (i=1,2,3,4 在载荷最大和最小时间段分别测定4次AB高差h.m、h.m 上.1.4数据处理 数据处理按如下流程进行 从水准仪中读出其存储的观测数据; 分别计算载荷最大和最小时的AB高差的平均值AA h.m.(i一1.2.3,) 1,2.3,4 E.2 习hmn(i hmin 按下式计算高差变化量h E.3 h=hm， hmin/S E.1.5干扰识别 干扰识别方法如下 17
GB/T19531.3一2004 以观测点A、B间高差变化量h作为判定载荷变化干扰存在的指标 当h|<4.5×10-'时,则为合格 否则为干扰显著 上.2振动对跨断层形变水准观测环境干扰的测试方法 E.2.1测试原理 观测点A选址时,查明振动源干扰影响 在振动源与观测点A(竖立标尺)的连线延长方向设置的另一观测点B上架设仪器,观测点A,B间 距离s为20m30m(见图E.1) 若振动对观测点A产生干扰,会使观测读数离散,从而降低精度,据此判定是否存在振动干扰 E.2.2测试设备 测试设备及数量见表E.1,DIN12水准仪只需一台套 E.2.3测试方法 设置仪器参数(四次采样为一次读数、中误差的设置可大一些). 振动源振动时观测记录读数中误差 E.2.4数据处理 从水准仪中读出其存储的观测数据 整理振动时每次读数中误差m凝 E.2.5干扰识别 以读数中误差作为判别振动干扰存在的指标 E.2.6干扰影响估算 列表统计从振大小 当|m来|>0.1mm的个数小于等于1次时,则为合格 否则为干扰显著 E.3电磁源对断层形变Gs观测环境影响的测试方法 E.3.1测试原理 观测点A选址时,查明电磁源 在电磁源与观测点A连线延长方向上设置另一观测点B.观测点A.B间距离5为300m一500m 见图E.1. 若电磁源对观测点A产生骚扰,会使接收信号畸变或传播路径改变,从而降低观测精度,据此判定 是否存在电磁骚扰 E.3.2测试设备 测试设备及数量见表E.2 表E.2测试设备及数量 数量 设备 双频GPS接收机 2台 2台 拒流圈双波段大地型GPs天线 便携式计算机 台 电源;蓄电池(24Ah) 2个 2顶 帐篷 辅助设备(小基座，,三脚架，连接杆) 各2个 E.3.3测试方法 在观测点A,B上分别安置GPS接收机 设定参数(观测高度角为5",采样间隔为30s),两台仪器 l18
GB/T19531.3一2004 同步并连续作静态观测四个时段,每时段4h E.3.4数据处理 从GPS接收机下载数据到计算机 使用GAMIT软件(或随机软件)采用精密星历进行数据处理 按下式计算各基线分量重复精度 G R E.4 式中 -基线时段解的数目; 每条基线时段解的三个分量(南北向、东西向、垂直向)及基线长度值; G c的加权平均值,即 习/" E.5 习1/ 台 的方差 C E.3.5干扰识别 以观测精度作为判定电磁干扰存在的指标 E.3.6干扰影响估算 以基线重复精度估算干扰 水平分量重复精度应不大于1.0mm,垂直分量重复精度应不大于 2.0mm,否则为干扰显著