2012-10-10發(fā)布中國地震局發(fā)布I Ⅲ引言 1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14觀測對象和觀測要求 25觀測原理 36儀器安裝與對比觀測 37觀測數(shù)據(jù)處理方法 4附錄A(規(guī)范性附錄)儀器安裝 8附錄B(規(guī)范性附錄)數(shù)據(jù)預(yù)處理要求 參考文獻(xiàn) ⅢDB/T49—2012本標(biāo)準(zhǔn)是《地震地下流體觀測方法》系列標(biāo)準(zhǔn)中的一項。該系列標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及名稱如下：地震地下流體觀測方法井水位觀測地震地下流體觀測方法井水和泉水溫度觀測地震地下流體觀測方法水氡和氣氡觀測本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國地震局地殼應(yīng)力研究所、新疆維吾爾自治區(qū)地震局、中國地震局地質(zhì)研究本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：劉耀煒、許秋龍、楊選輝、趙剛、何案華、付子忠、車用太、孫天林、孔令井水和泉水溫度觀測方法是地震臺站觀測井水和泉水溫度變化信息的技術(shù)手段。以承壓含水層井水溫度和深循環(huán)溫泉水溫度變化為觀測對象，揭示區(qū)域構(gòu)造活動引起的熱物質(zhì)運移、斷層能量轉(zhuǎn)化與井水溫度或泉水溫度之間的物理聯(lián)系，獲取與地震孕育及發(fā)生過程中的有關(guān)信息。經(jīng)過三十多年的發(fā)展，無論是對地震監(jiān)測預(yù)報中井水和泉水溫度觀測原理的認(rèn)識，還是對觀測方法的技術(shù)要求，以及對數(shù)據(jù)分析方法的總結(jié)等，都有了新的進(jìn)展和積累。近年來地震系統(tǒng)雖然已制定了地下流體觀測環(huán)境、地下流體臺網(wǎng)設(shè)計、地下流體臺站建設(shè)、觀測儀器入網(wǎng)等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但從地下流體學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)體系的完整性和系統(tǒng)性的考慮，以及地下流體學(xué)科發(fā)展的需求，建立井水和泉水溫度觀測方法技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)十分必要。本標(biāo)準(zhǔn)是在我國井水和泉水溫度長期觀測實踐經(jīng)驗、資料分析結(jié)果以及相關(guān)理論和實驗研究成果的基礎(chǔ)上制定的。DB/T49—20121本標(biāo)準(zhǔn)給出了井水和泉水溫度觀測的基本原理，規(guī)定了井水和泉水溫度觀測儀器安裝與對比觀測、下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T19531.4—2004地震臺站觀測環(huán)境技術(shù)要求第4部分：地下流體觀測DB/T11.2—2007地震數(shù)據(jù)分類與代碼第2部分：觀測數(shù)據(jù)DB/T20.1—2006地震臺站建設(shè)規(guī)范地下流體臺站第1部分：水位和水溫臺站3.1水溫觀測井watertemperatureobserva水溫觀測泉watertemperatureobs2DB/T49—2012a)觀測站環(huán)境應(yīng)符合GB/T19531.4—2004的要求；b)觀測場地、觀測井、觀測室的要求應(yīng)符合DB/T20.1—2006的要求；a)設(shè)備配置要求應(yīng)符合DB/T20.1—2006的要求；b)用于泉水溫度觀測儀器，分辨力應(yīng)優(yōu)于0.01℃;c)采樣率應(yīng)不低于1次每分鐘；f)數(shù)據(jù)存儲容量應(yīng)滿足保存3個月以上觀測數(shù)據(jù)及相關(guān)信息的要求。DB/T49—20123b)井水或泉水溫度觀測受附近抽(注)水影響時，宜增設(shè)抽(注)水記錄項。5.1.1深部物質(zhì)上涌、深層熱水上升或不同層位冷熱水混入等因素，引起井(或泉)一含水層系統(tǒng)水5.1.2介質(zhì)變形、巖石破裂、斷層摩擦等作用產(chǎn)生的熱量，引起井(或泉)一含水層系統(tǒng)水溫變化。5.1.3井(或泉)一含水層系統(tǒng)中的水發(fā)生熱交換時，引起觀測層井水(或泉水)溫度升高或下降。井水溫度或泉水溫度的變化是在區(qū)域地?zé)岜尘皸l件下，井(或泉)一含水層系統(tǒng)受到熱物質(zhì)上涌、冷熱水運移等水-熱動力的作用和介質(zhì)變形、巖石破裂、斷層摩擦等構(gòu)造-熱動力的作用而產(chǎn)生的。在固定觀測點(井或泉)上使用專用觀測儀器，按照規(guī)定的觀測技術(shù)要求，連續(xù)測量井中某一層(點)水溫或泉水出露處(點)水溫隨時間的變化，產(chǎn)出觀測數(shù)據(jù)，獲取與地震相關(guān)的信息。井水溫或泉水溫觀測基本原理示意圖見圖1。井水(或泉水)井(或)泉一含水層6.1.2井水溫度傳感器的安裝技術(shù)要求見A6.1.3井水溫度傳感器安裝前應(yīng)測量觀測井不同深度的水溫，并計算出井水溫度梯度，測量要求與6.1.4井水溫度傳感器安裝前應(yīng)對探頭安裝位置處的水溫變化進(jìn)行背景噪聲分析，分析方法DB/T49—20124見A.2.3。6.1.5井水溫度傳感器安裝前宜對觀測井進(jìn)行水溫潮汐效應(yīng)的觀測分析，觀測分析方法見A.2.4。c)水溫潮汐效應(yīng)明顯的區(qū)段。6.2.1觀測數(shù)據(jù)不正常并初步判定為觀測儀器6.2.2對比觀測儀器的傳感器應(yīng)放置在與6.2.4對比觀測時間宜不少于7天。井水或泉水溫度觀測數(shù)據(jù)包括原始數(shù)據(jù)和產(chǎn)出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分類應(yīng)符合DB/T11.2—2007中的6.5。井水或泉水溫度量的符號為Tw、t,基本單位名稱為攝氏度，單位符號℃,有效數(shù)據(jù)位為小數(shù)點后4位。7.2.2氣溫測項的時間序列數(shù)據(jù)為分鐘值。井水或泉水溫度觀測值經(jīng)預(yù)處理后的時間序列數(shù)據(jù)，應(yīng)與原始觀測時間序列數(shù)據(jù)相對應(yīng)。觀測數(shù)據(jù)預(yù)處理要求見附錄B。記錄每日儀器運行、觀測維護、環(huán)境影響、數(shù)據(jù)產(chǎn)出等信息，產(chǎn)出周期不應(yīng)大于1次每天。57.3.4月觀測報表和年度觀測報告7.3.4.1月觀測報表按照井水或泉水溫度測項編寫月報表，月報表內(nèi)容包括觀測數(shù)據(jù)(整點值、日均值、月均值)、觀測曲線(整點值及日均值)和觀測工作說明。7.3.4.2年度觀測報告每年編寫觀測年度報告，內(nèi)容包括觀測系統(tǒng)運行狀況、產(chǎn)出數(shù)據(jù)描述、典型事件記錄、存在的主要問題。7.4均值數(shù)據(jù)計算方法7.4.1時均值計算時均值數(shù)據(jù)yh為時段t內(nèi)60個分鐘值數(shù)據(jù)ym的平均值。如果ym的無效數(shù)據(jù)總數(shù)大于等于30個，則yh為無效值；否則使用有效的分鐘值數(shù)據(jù)計算時均值，計算公式如下：式中：n——本小時內(nèi)有效的分鐘值數(shù)據(jù)個數(shù)。7.4.2日均值計算日均值數(shù)據(jù)ya為某日內(nèi)0時~23時的時均值數(shù)據(jù)yh的平均值。如果yh的無效數(shù)據(jù)總數(shù)大于等于12個，則ya為無效值；否則使用有效的時均值數(shù)據(jù)計算日均值，計算公式如下：式中：n——本日內(nèi)有效的時均值數(shù)據(jù)個數(shù)。7.4.3旬均值計算旬均值數(shù)據(jù)y、分別為某月內(nèi)1日～10日、11日～20日和21日至月末最后一天的日均值數(shù)據(jù)ya的平均值。如果y。的無效數(shù)據(jù)總數(shù)大于本旬?dāng)?shù)據(jù)個數(shù)的一半，則y、為無效值；否則使用有效的日均值數(shù)據(jù)計算旬均值，計算公式如下：6式中：i——取1,2,3,分別表示上、中、下旬；n——本旬內(nèi)有效的數(shù)據(jù)個數(shù)。7.4.4月均值月均值數(shù)據(jù)ym為某月內(nèi)所有日均值數(shù)據(jù)ya的平均值。如果ya的無效數(shù)據(jù)總數(shù)大于本月數(shù)據(jù)個數(shù)的一半，則ym為無效值；否則使用有效的日均值數(shù)據(jù)計算月均值，計算公式如下：式中：n——本月內(nèi)有效日均值數(shù)據(jù)個數(shù)。7.5數(shù)據(jù)異常變化分析7.5.1正常背景7.5.1.1積累不少于1年的連續(xù)、穩(wěn)定的井水位觀測數(shù)據(jù)，具有年度變化規(guī)律。7.5.1.2觀測數(shù)據(jù)在歷年的最大值和最小值之間變化。7.5.1.3使用固定時間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)計算中誤差，超過n倍中誤差的數(shù)據(jù)個數(shù)不大于歷年相同方法計算的中誤差個數(shù)。7.5.1.4n值確定可根據(jù)序列屬性、噪聲水平、變化背景等，在[1,3]值域內(nèi)選取。7.5.2月尺度數(shù)據(jù)異常7.5.2.1使用3年以上月均值數(shù)據(jù)作去趨勢處理后計算中誤差，大于n倍中誤差的數(shù)據(jù)。7.5.2.2使用3年以上月潮汐因子數(shù)據(jù)計算中誤差，大于n倍中誤差的數(shù)據(jù)。7.5.3日尺度數(shù)據(jù)異常使用3個月以上日均值數(shù)據(jù)作去趨勢處理后計算中誤差，大于n倍中誤差的數(shù)據(jù)。7.5.4小時尺度數(shù)據(jù)異常使用3天以上時均值數(shù)據(jù)做去趨勢處理后計算中誤差，大于n倍中誤差的數(shù)據(jù)。7.5.5數(shù)據(jù)異常變化處理判定觀測數(shù)據(jù)存在異常變化時，應(yīng)檢查并確認(rèn)儀器運行狀況，并在觀測日志中對儀器運行狀態(tài)與是否存在人為干擾影響等情況進(jìn)行備注和說明，記錄數(shù)據(jù)異常變化的時間、幅度等參數(shù)。7(規(guī)范性附錄)儀器安裝A.1安裝準(zhǔn)備A.1.1觀測儀器應(yīng)具有生產(chǎn)廠商給出的測試報告，包含分辨力、最大允許誤差、短期漂移(穩(wěn)定度)和傳感器耐壓等性能指標(biāo)的測試結(jié)果。A.1.2應(yīng)對儀器各組件進(jìn)行連接檢查與核實。A.1.3應(yīng)對觀測井或觀測泉進(jìn)行檢查，內(nèi)容包括現(xiàn)場測量觀測井深度、檢查傳感器放置深度以上有無卡物以及井水面上或泉口有無漂浮物等。A.1.4應(yīng)對避雷設(shè)施等觀測環(huán)境進(jìn)行檢查。A.2傳感器安裝A.2.1井水溫度測量A.2.1.1井水溫度測量應(yīng)從水面開始至井底，進(jìn)行不同深度的等間距測量。A.2.1.2傳感器擬放置段應(yīng)進(jìn)行加密測量，加密測量段長度宜大于2個全程測量點間距的長度。A.2.1.3不同深度觀測井的水溫測量要求見表A.1。測量時間測量時間底深度小于規(guī)定的井底設(shè)一個測點。2468A.2.1.4根據(jù)觀測井水溫度(Tw)隨井深(H)變化的測量數(shù)據(jù)，繪制井水溫度分布曲線圖，見圖A.1。A.2.1.5計算井水溫測量數(shù)據(jù)的差分值。正差分值表明隨井深度增加水溫升高，負(fù)差分值表明隨井深度增加水溫降低。差分絕對值越大，則表明水溫梯度變化越大。A.2.2背景噪聲計算使用加密測量段每個觀測點后30分鐘的分鐘值數(shù)據(jù)，計算該時間段數(shù)據(jù)差分絕對值的累積值，作為分析井水溫度背景噪聲的指標(biāo)。每個觀測點井水溫度背景噪聲△X計算公式如下：8X——為井水溫度分鐘值序列；△X值越小，表明井水溫度背景噪聲越小。圖A.1井水溫度分布曲線示意圖A.2.3潮汐效應(yīng)分析在觀測井某一位置連續(xù)測量井水溫度24小時以上，繪制測量值的分鐘值曲線，如果曲線出現(xiàn)明顯半日波特征，則可初步判定該層位水溫有潮汐效應(yīng)。理論固體潮汐與水溫潮汐效應(yīng)曲線示意圖見圖A.2。圖A.2觀測井水溫潮