摘要：水溫觀測(cè)數(shù)據(jù)主要反映地?zé)釄?chǎng)的變化，數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)于安徽省及鄰區(qū)中、短、臨地震預(yù)測(cè)及科學(xué)研究。本項(xiàng)目全面梳理和分析安徽省地下流體水溫測(cè)項(xiàng)的觀測(cè)效能，一方面為改進(jìn)安徽省水溫測(cè)項(xiàng)的觀測(cè)技術(shù)、提升觀測(cè)質(zhì)量提供依據(jù)，另一方面為流體異常核實(shí)、異常分析和異常性質(zhì)的判定提供參考，為科學(xué)研判安徽及鄰區(qū)的震情形勢(shì)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地下流體水溫效能評(píng)估觀測(cè)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：P315

EvaluationandAnalysisoftheObservationEfficiencyofWaterTemperatureMeasurementItemsinFluidObservationWellsinAnhuiProvince

ZHUYujuan1，2CHEMengqi3，4*FANGZhen1，2，5ZHUHoulin1，2

WUWannan1，2

1.DabieMountainEarthquakeMonitoringandForecastingExperimentalSite，Lu'an，AnhuiProvince，237000China;2.Lu'anEarthquakeMonitoringCenterStation，Lu'an，AnhuiProvince，237000China;3.AnhuiMengchengNationalFieldScientificObservation andResearchStation，Mengcheng，AnhuiProvince，233500China;4.MengchengEarthquakeMonitoringCenterStation，Mengcheng，AnhuiProvince，233500China;5.AnhuiKeyLaboratoryofSubsurface

ExplorationandEarthquakeHazardRiskPrevention（inprep.），Hefei，AnhuiProvince，230031China

Abstract：Thewatertemperatureobservationdatamainlyreflectsthechangesinthegeothermalfield，andthedataproductsservethepredictionandscientificresearchofmedium，short，andimminentearthquakesinAnhuiProvinceandneighboringareas.ThisprojectcomprehensivelysortingandanalyzingtheobservationefficiencyofsubsurfacefluidwatertemperaturemeasurementitemsinAnhuiProvince.Ontheonehand，itprovidesabasisforimprovingtheobservationtechnologyandimprovingtheobservationqualityofwatertemperaturemeasurementitemsinAnhuiProvince.Ontheotherhand，itprovidesareferenceforfluidanomalyverification，analysis，anddeterminationofanomalyproperties，andprovidesascientificbasisforscientificallystudyingtheseismicsituationinAnhuiProvinceandneighboringareas.

KeyWords：Subsurfacefluids;Watertemperature;Efficiencyevaluation;Observationquality

水溫變化是地震預(yù)測(cè)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，微小的水溫變化有可能反映地震孕育過程或其他地殼構(gòu)造活動(dòng)引起地?zé)釥顟B(tài)的變化，水溫的微變化能間接地反映地震孕育過程，使其成為一種預(yù)測(cè)地震的重要檢測(cè)項(xiàng)目[1]，所以水溫臨震異常監(jiān)測(cè)是預(yù)測(cè)地震發(fā)生時(shí)間的有效手段[2-7]。1979年，我國(guó)開始研究高精度溫度測(cè)量技術(shù)，進(jìn)行地震地?zé)崆罢椎难芯抗ぷ鱗8-9]。

安徽省的水溫觀測(cè)井大多是石油、煤礦、冶金等部門的堪選井改造而成，地理位置和觀測(cè)環(huán)境沒有按照《地震臺(tái)建設(shè)規(guī)范》選址，基礎(chǔ)資料缺失較多，數(shù)據(jù)的內(nèi)在質(zhì)量參差不齊，不利于科學(xué)和準(zhǔn)確利用水溫異常開展地震預(yù)測(cè)工作。因此，筆者以《中國(guó)地震局地下流體學(xué)科觀測(cè)資料質(zhì)量評(píng)比辦法征求意見稿》（2022年修訂）、《安徽省地下流體學(xué)科觀測(cè)資料質(zhì)量評(píng)比辦法意見稿》（2022年修訂）為參考依據(jù)，結(jié)合臺(tái)網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，分別從觀測(cè)條件、觀測(cè)運(yùn)維、觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)產(chǎn)出應(yīng)用及輔助設(shè)施等方面，對(duì)各地下流體觀測(cè)站點(diǎn)水溫測(cè)項(xiàng)的觀測(cè)效能進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析。

1安徽省水溫觀測(cè)站（點(diǎn)）基本情況

20世紀(jì)70年代末，安徽省用于震情監(jiān)視跟蹤的地下流體觀測(cè)井開始投入使用。安徽省地下流體站網(wǎng)共有27口水溫觀測(cè)井，具體分布情況見圖1。

其中廬江臺(tái)、霍山皖33井為自流井，其余25口均為非自流井。經(jīng)過“九五”“十五”數(shù)字化、網(wǎng)格化的改造和建設(shè)，已全部實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。此次效能評(píng)價(jià)統(tǒng)一采用2023年整年數(shù)據(jù)，期間部分觀測(cè)井由于觀測(cè)環(huán)境改變、儀器故障等原因，暫停觀測(cè)。此次評(píng)價(jià)與分析的23口水溫觀測(cè)井基本情況見表1。

2流體觀測(cè)井水溫測(cè)項(xiàng)觀測(cè)效能評(píng)價(jià)與分析

2.1觀測(cè)條件與觀測(cè)運(yùn)維

觀測(cè)條件主要從觀測(cè)井結(jié)構(gòu)及水文地質(zhì)條件是否符合井水位觀測(cè)站的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求（觀測(cè)層是否為封閉性較好的承壓含水層，觀測(cè)井是否套管封閉了所有非觀測(cè)含水層并做好止水等）、干擾對(duì)月動(dòng)態(tài)影響是否明顯來進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)估結(jié)果表明：水溫觀測(cè)條件整體良好，其中A類占比47.8%，B類占比52.2%。

觀測(cè)運(yùn)維則從基礎(chǔ)信息運(yùn)維、儀器運(yùn)維、數(shù)據(jù)采集等方面對(duì)水溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。從評(píng)價(jià)結(jié)果來看，23個(gè)臺(tái)站基礎(chǔ)信息較為完善，儀器運(yùn)維響應(yīng)及時(shí)，數(shù)據(jù)按時(shí)采集同步，整體情況良好，其中蚌山燕山井、巢湖皖14井、阜南井、利辛井、無為皖24井、五河女山井、霍山皖33井情況優(yōu)異。

2.2觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量

觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量分為數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)內(nèi)在質(zhì)量。

數(shù)據(jù)完整性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為2023年度水溫?cái)?shù)據(jù)整點(diǎn)值完整率。通過計(jì)算，完整率低于90%的有樅陽錢鋪井和肥東梁園井2口；在90%～95%之間的有亳州井、慈湖皖27井、渦陽井和長(zhǎng)豐井4口；在95%～99%之間的有蚌山燕山井、泗縣山頭井、無為皖24井和淮北皖22井4口；高于99%的有巢湖皖14井、阜南鹿城井、合肥市監(jiān)測(cè)中心井、合肥中心站井、利辛井、廬江臺(tái)、濉溪經(jīng)開井、濉溪臨渙井、濉溪皖35井、天長(zhǎng)皖07井、五河女山井、瑤海井和霍山皖33井13口井。綜合來看，安徽省水溫觀測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)完整性情況較好。

數(shù)據(jù)內(nèi)在質(zhì)量分為年觀測(cè)曲線動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和超差數(shù)據(jù)異常。其中年觀測(cè)曲線穩(wěn)定性以年觀測(cè)數(shù)據(jù)整點(diǎn)值為依據(jù)，消除趨勢(shì)后計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)差（σ）作為衡量標(biāo)準(zhǔn)；超差數(shù)據(jù)異常以年整點(diǎn)值曲線圖為依據(jù)，用濾去趨勢(shì)變化后的均方差（σ）衡量，根據(jù)超過n倍σ的超差異常次數(shù)評(píng)定。綜合分析結(jié)果表明：內(nèi)在質(zhì)量較為優(yōu)異的為阜南鹿城井、泗縣山頭井、五河女山井和霍山皖33井，肥東梁園井和濉溪臨渙井內(nèi)在質(zhì)量較差。

2.3輔助測(cè)項(xiàng)及數(shù)據(jù)產(chǎn)出應(yīng)用

井（泉）水溫觀測(cè)應(yīng)配套同井水位（流量）觀測(cè)及氣象三要素等輔助觀測(cè)設(shè)備。此次分析評(píng)價(jià)的23口流體觀測(cè)井中，除天長(zhǎng)皖07井外，其余22口觀測(cè)井均配套同井水位觀測(cè)，配套率達(dá)95%，但只有蚌山燕山井、巢湖皖14井、濉溪皖35井、淮北皖22井、肥東梁園井、合肥市監(jiān)測(cè)中心井、廬江臺(tái)、泗縣山頭井、濉溪經(jīng)開井和濉溪臨渙井10口流體觀測(cè)配套有氣象三要素設(shè)備，配套率僅達(dá)43%，輔助測(cè)項(xiàng)配套相對(duì)完善。

數(shù)據(jù)產(chǎn)出應(yīng)用評(píng)估內(nèi)容包括觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)、會(huì)商應(yīng)用、震情判別和科研應(yīng)用。通過查詢近10年科研文獻(xiàn)以及每年度的會(huì)商報(bào)告，對(duì)震情趨勢(shì)判定有重要作用的臺(tái)站分別做了評(píng)判，數(shù)據(jù)應(yīng)用較好的有廬江臺(tái)、蚌山燕山井、五河女山井、巢湖皖14井、慈湖皖27井和阜南鹿城井，利用相關(guān)數(shù)據(jù)產(chǎn)出國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、地震科技星火計(jì)劃項(xiàng)目、地震行業(yè)科研專項(xiàng)資助項(xiàng)目、震情跟蹤專項(xiàng)項(xiàng)目、合同制項(xiàng)目及安徽省地震局“場(chǎng)帶站”科研專項(xiàng)資助項(xiàng)目共9項(xiàng)，產(chǎn)出地震學(xué)報(bào)論文2篇、地震地磁觀測(cè)與研究論文1篇、華南地震論文2篇、國(guó)際地震動(dòng)態(tài)論文3篇、地震科學(xué)進(jìn)展論文2篇、四川地震論文1篇及科技資訊論文1篇。

3評(píng)價(jià)分析結(jié)果

綜合觀測(cè)條件、觀測(cè)運(yùn)維、觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量、輔助測(cè)項(xiàng)及數(shù)據(jù)產(chǎn)出應(yīng)用分析的評(píng)價(jià)結(jié)果，安徽省流體觀測(cè)井水溫測(cè)項(xiàng)觀測(cè)效能的現(xiàn)狀與存在問題已基本清楚，結(jié)論如下。

（1）安徽省23口水溫觀測(cè)臺(tái)站中，蚌山燕山井、巢湖皖14井、阜南鹿城井、廬江臺(tái)、五河女山井評(píng)估結(jié)果較好，肥東梁園井較差。

（2）專業(yè)觀測(cè)井（泉）占比較少，站點(diǎn)布局較不均勻，其中中東部地區(qū)監(jiān)測(cè)資源較為豐富，皖北、皖南地區(qū)監(jiān)測(cè)手段較少，圍繞深大斷裂、地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)的觀測(cè)站點(diǎn)空間密度偏低，如皖西南地區(qū)存在中等強(qiáng)度地震發(fā)生的背景，只有2口流體觀測(cè)井，且一口僅具有井水位觀測(cè)。

（3）輔助測(cè)項(xiàng)氣象三要素配套率低，多數(shù)臺(tái)站存在儀器老化問題，儀器性能不穩(wěn)定導(dǎo)致水溫測(cè)值易出現(xiàn)單點(diǎn)突跳等錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，影響整體數(shù)據(jù)質(zhì)量。

4結(jié)語

建議科學(xué)規(guī)劃地下流體站網(wǎng)，依據(jù)科學(xué)布局、疏密適當(dāng)、測(cè)項(xiàng)合理配置及標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)思路，在地震重點(diǎn)監(jiān)視區(qū)，構(gòu)建新的地下流體觀測(cè)站網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)安徽省重點(diǎn)監(jiān)視區(qū)應(yīng)力應(yīng)變及深部物質(zhì)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，推動(dòng)構(gòu)造成帶、重點(diǎn)區(qū)成網(wǎng)的發(fā)展，為安徽及鄰區(qū)中強(qiáng)地震預(yù)測(cè)提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐；全省范圍內(nèi)配備水溫觀測(cè)儀器的備用儀器并配置氣象三要素進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)，以便排除因儀器等原因造成的異常，對(duì)綜合效能評(píng)估較好的觀測(cè)站優(yōu)先更換儀器，以提高觀測(cè)效能。

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