《表1 晋冀蒙交界及附近地区井下地电阻率观测设计方案》

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《晋冀蒙交界及附近地区小极距井下地电阻率观测装置设计》

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注:D1表示垂直测道离最近水平观测井的距离；D2表示水位观测井离最近地电阻率观测井的距离；垂直测道深度以最下面电极埋深表示。

目前，除正在开展井下实验观测的少数台站外，我国地电阻率台站均采用地表大极距的观测方式。随着地方经济建设的快速推进，多数台站已经受到较大程度的干扰，造成观测数据质量下降。大极距观测方式需要较大范围的观测场地，新增台站场地勘选和获取困难，尤其是在大震多发且以山地为主要地貌特征的南北地震带，这也导致了地电阻率台网稀疏和台站分布不均匀的现状。由于布极区较大，测区内工农业设施建设不可避免，环境保护难度较大，观测也难以避免受到干扰。地震预测的目的是服务于保障人民生命财产安全和国民经济建设，不能因为对观测数据质量的要求而阻碍测区附近的经济建设。因此，地表大极距的观测方式已经难以为继。目前地电阻率已有的可靠震例是在地表大极距观测方式下记录到的，其深度方向探测范围与极距相当（赵和云等，1982；杜学彬等，2008）。井下地电阻率观测对地表干扰的抑制能力已经得到台站实验观测和理论分析的证实（解滔等，2012；康云生等，2013；张磊等，2015；王兰炜等，2015），但对于极距较小的井下观测，能否有效记录到与地震孕育有关的异常，目前还无法得到明确结论。钱家栋等（2018）通过对汶川地震前成都台NE测道异常的数值模拟分析认为，要合理解释地表观测约7%的下降异常变化，需要具有幅度为20%的电阻率变化区域的上界面上升至距地表122m左右。此次晋冀蒙交界及附近地区8个台站井下观测设计方案的极距在80m左右，埋深在100m左右，其深度方向探测范围可至180m左右。此外，延庆台已完成井下观测的建设，水平测道埋深150m，供电极距为120m。总体而言，此次“冬奥会保障晋冀蒙监测能力提升项目”中采用小极距井下观测具有实验研究性质，验证开展小极距井下地电阻率观测的可行性，希望为地电阻率目前面临的困境提供一种可能的解决办法。同时，测区原有的地表大极距观测也将保留，以开展对比分析。