从跨断层短基线观测计算地应变的方法探讨——以唐山台地形变数据为例

跨断层测量是研究断层活动特征的重要手段之一.本文介绍了一种利用台站短基线观测,通过刚体模型、弹性体模型和组合模型确定断层或断裂带附近应变的方法,并以唐山地形变台资料为例进行对比分析.通过对比同时间段的位移和应变时间序列的变化幅度和趋势特征,认为组合模型更符合实际情况.同时,分析了多条测段不同组合情况下的模型计算结果,探讨了跨断层观测资料与区域GPS数据计算结果之间差异的原因.并提出了基线过渡桩更可能位于断层东侧的认识.

唐山台短水准、短基线数据的分段特征

从1984年以来,唐山台短基线、短水准观测已经持续了20多年,从数据的日变化曲线可以明显发现其经历了三个阶段,即1984—1989年、1990—1998年、1998年至今。与此分段特征相一致的还有华北大面积水准观测数据计算结果。本文使用季节-趋势分解方法(Season-Trend on Loess,STL),将原始观测数据分解为季节项、趋势项和残差项。由季节项中发现不同测段隐含的周期成分,从趋势项的变化寻找造成这种趋势变化的可能原因。经分析表明,在发生趋势性变化的时间点,发生了1989年大同6.2级地震、1991年的大同6.1级地震、1995年的唐山5.0级地震、1998年的张北6.2级地震和2004年的唐山4.9级地震。初步推测认为,台站数据的趋势变化与这些地震的孕育、发生有关。

地震前后唐山地震台地形变数据频谱特征分析

该文以唐山地震台1984年以来的地形变数据为研究对象，对其用自回归模型分析后，采用Daniell滑动窗得到其频谱。通过唐山地方震（M1≥5．0）与华北强震（M1≥6．0）前后自回归阶数变化的对比，表明基线的自回归阶数在震前较大，震后变小。水准数据除了在1995年唐山地震的例子中，也有类似的特征。频谱分析也表明，唐山地震台形变数据中反映的周期在2～11天之间。震前的谱成分多于震后的谱成分，基线的频谱变化较水准的频谱变化显著。

唐山地区波速比变化特征研究

选取唐山地区2008~2018年震相数据,利用单台多震和达法和多台多震和达法分别计算波速比,结合研究区内的地震活动对波速比的变化特征进行研究。结果显示,多台多震和达法得到的波速比结果较为稳定,而单台多震和达法得到的结果变化幅度大,显示更多细节;唐山地区ML≥4.5地震发生前单台波速比存在不同程度的异常,异常台站的方位与地震具有一定的对应性。

基于Pearson相关系数分析唐山台断层CO_(2)浓度与地温相关性及其与地震的关系

为深入研究断层气CO_(2)与地温、降雨、地震的关系,基于40日滑动时间窗,利用皮尔逊相关系数(Pearson Correlation Coefficient)对唐山地震台断层土壤气CO_(2)浓度、地温数据进行相关性分析,并结合降雨量探讨相关系数变化与台站邻近区域M≥3.0地震的映震关系,分析概括出唐山地震台断层(CO_(2)浓度-地温)相关系数变化特征与地震的关系。结果表明:地震发生当日,唐山地震台断层上盘(CO_(2)浓度-地温)相关系数变化特征中持续减小特征为43.8%,阶段性低值特征占18.8%,持续增大与阶段性高值特征共计37.5%;地震发生当日,唐山地震台断层下盘(CO_(2)浓度-地温)相关系数变化特征中持续减小特征为13.6%,阶段性低值特征占40.9%,持续增大与阶段性高值特征共计45.4%。该分析思路可为唐山区域断层活动现状分析提供参考,为首都圈地区震情跟踪、分析与研判提供依据。

唐山台短水准观测中复测数据特征分析

整理唐山台2003—2010年的水准复测记录,初步分析其月频次统计特征,比较水准4个测段及不分测段的水准复测时间统计特征,发现在7月份月复测频次最少,在1、3月份水准复测频次最高。进而计算不分测段的水准复测序列与台站记录的气温月均值、降雨月累积降雨量及区域小震月频次序列的相关性,结果发现:台站水准复测月累积频次与气温和降雨并无显著的相关性,而和区域地震活动频次有某种关联。

2020年7月12日唐山MS 5.1地震前通州台井下地电阻率变化

通州地震台井下地电阻率观测于2019年11月完成建设,完成相关测试后于2020年投入实际观测。在2020年7月12日河北唐山MS5.1地震前,地电阻率呈现出一定的变化,约从4月上旬开始NE和NW测道同步出现下降变化,6月中旬开始NW测道出现转折回升。EW测道同期存在一定的上升变化,但变化幅度约为NE测道幅度的1/4。此次地震的震源机制解为走滑型,最大主压应力方位为101°,与NE、NW和EW测道的夹角分别为70°、50°和10°。震前NE测道下降幅度最大,NW测道次之,EW测道变化幅度最小,符合实验结果和地震前地电阻率各向异性变化特征。

基于粒子滤波的唐山台跨断层数据分析

基于游丽兰等给出的跨断层单测线动态系统模型,采用残差重采样粒子滤波算法对唐山台跨断层水准(基线)观测数据和降水量、气温等辅助观测数据进行综合处理。假设跨断层形变观测量仅受辅助观测项的影响,可以根据残差重采样粒子滤波结果获得环境因子(降水量、气温)对唐山台跨断层形变观测量的影响和断层运动情况。

京津唐水化台网中水氡前兆的地震监测能力

通过1969年以来,华北地区15次5级以上地震的震例总结,探讨了京津唐水化台网中水氡前兆观测手段的地震监测能力,为今后的日常震情监视预报提供了依据。

2012年河北唐山4.8级地震前后波速比变化特征

选取河北数字地震遥测台网2008年1月至2018年4月产出的唐山震区范围内地震观测报告数据,利用单台和多台和达法对2012年5月河北唐山4.8级地震前后波速比进行计算。结果显示:单台和达法波速比计算得出陡河台等7个台站在唐山4.8级地震前存在低值异常;多台和达法计算波速比在ML≥1.0、ML≥1.5,ML≥2.0不同震级的波速比变化曲线与唐山4.8级地震对应较好,震前存在近一年的波速比低值变化。

唐山三岛海洋站水文要素特征分析

根据唐山三岛海洋站2019年1月-2020年12月期间整点的实测表层海水温度、表层海水盐度等水文要素数据资料,对其月平均、年平均、年最高值和年最低值进行了特征分析。分析结果表明:唐山三岛海洋站的表层水温具有明显季节性变化特征,春季、夏季明显升温,夏季达到最高温度,秋季开始进入快速降温期,冬季水温达到最低;表层海水盐度呈现“两峰一谷”等变化特征;表层海水温度和表层海水盐度年际变化均较小。

关于将虚拟现实技术应用于形变监测的设想

本文概述了三维GIS的相关发展情况 ,探讨了唐山数字地震台虚拟环境几何建模的基本问题 ,以及将VR用于地震监测管理工作的广阔前景。文中指出VR将在地震预测与防御等方面发挥重要作用 ,从而实现真正的一体化数据管理。

唐山7.8级地震前的震中迁移与远台前兆的关系

以震中迁移始发点的前兆讨论了唐山7.8级地震震中位置的预测,并以此为例分析了汶川8级地震和芦山7级地震的前兆问题。另外,从震中迁移延长线上的前兆来讨论了唐山大震的发生时间。

唐山市土壤水分观测站电压监控系统研究

京津冀地区逐渐增多的雾霾天数及雨雪天气导致由太阳能供电的自动土壤水分观测仪无法正常工作,造成土壤水分观测数据的缺测。唐山土壤水分观测站电压监控系统利用上传到省局中心站数据库的状态信息(即蓄电池电压值),对设备蓄电池电压变化趋势进行实时监控,在电压达到停机临界值时给装备保障人员和台站观测人员发送报警信息,提示其做好蓄电池的维护保养工作,保障设备连续正常运行。

唐山北站施工过渡方案研究

唐山北站是既有京哈线的区段站,承担着重要的客、货运输任务,因此尽量减少施工对运营的干扰是制定车站改造过渡方案的关键所在。对几个可能的施工过渡方案,分别从工程投资、实施难度、确保运输安全以及运输与施工兼顾等方面进行了论述分析,以便制订出合理的施工过渡方案,确保站场改造施工的顺利进行。

京唐铁路引入唐山站方案研究

唐山站是唐山地区铁路枢纽中心,连接津山线、津秦高铁、唐曹线、唐山北联络线,承担着北京、天津、曹妃甸、秦皇岛、张家口等各个方向旅客输送任务。京唐铁路引入唐山站,对现有唐山站到发能力、津山线输送能力产生重要影响。在阐述京唐铁路规划、唐山站现状、京唐铁路引入唐山站存在的问题基础上,提出3个接轨方案,从对既有运输能力影响、引入后安全风险隐患控制、工程实施经济方面进行比选,推荐采用"2台3线"方案,即京唐城际场与唐山站普速场分场设置,并与京唐铁路建设同步实施,可以节省工程投资,避免两场干扰,有效提高唐山地区旅客输送能力。

唐山铁路地区客运格局研究

津秦高速铁路已经开通,京唐城际、唐曹铁路正在建设中,唐遵城际、环渤海城际等诸多规划线路引入唐山铁路地区,唐山既有客运站能力难以满足需求。在阐述唐山铁路地区概况的基础上,针对唐山铁路地区既有客运系统现状及存在的问题,考虑充分利用客运站既有设备,并结合城市规划,对地区客运格局进行研究,提出"1主4辅"5站格局方案和"1主4辅1市郊"6站格局客运格局方案。最后从地质条件、运输组织、对既有线运营影响、旅客出行、线路条件及工程投资等方面对上述方案进行优缺点分析比选,推荐调整在建京唐城际的唐山机场站为辅助客运站的"1主4辅1市郊"6站格局方案,形成唐山铁路地区客运新格局,为其他中型铁路地区客运格局的规划及调整提供参考。

唐山震区上地壳平均波速比分析

收集河北地震台网记录的唐山震区2012-2016年ML≥1.0地震,选取震源深度5-10km、波形信噪比较高的波形数据,拾取直达P波、S波震相到时,利用和达法计算平均波速比,并分析研究区平均波速比水平分布特征与时变特征,结果表明:唐山震区上地壳平均波速比约为1.71,且水平分布呈区域化特征,反映了研究区复杂的地壳结构。研究区内3次ML≥4.0地震前,波速比曲线均呈较显著的下降-低值-回升形态,表明该区平均波速比变化可能具有一定地球物理异常特征。

天津党组织唐山站分部再探

天津党组织唐山站分部是中国共产党在北方建立的组织之一。共产国际建立后,派人到中国联系陈独秀、李大钊、江亢虎、黄介民、戴季陶、吴佩孚、孙中山等人。近东会议后,俄共党员鲍立维、布尔特曼、缪勒尔、哈哈诺夫金在天津联系旅俄归国华工,组织共产主义运动,在唐山建成第三国际东方局中国支部。共产华员局张振福联系李大钊、张太雷、于方舟、江浩、邓培,领导旅俄归国华工及家属进行请愿斗争。天津党组织唐山站分部开始以京奉路为中心,在丰台、天津、唐山、昌黎、秦皇岛、锦州、营口、沟帮子、沈阳、朝阳等地活动。远东会议后,天津党组织唐山站分部完成了向中共唐山地委及其执行委员会的演变。