DBT 33.1-2009 地震地电观测方法 地电阻率观测 第1部分：单极距观测

备案号：25864—2009地震地电观测方法地电阻率观测Themethodofearthquake-rel2009-06-01实施2009-06-01实施中国地震局发布 I引言 Ⅱ 1 13术语和定义 14观测对象及要求 25观测原理 2 3 5 6 6附录A(资料性附录)供电电源稳定性检定方法(以2A稳流源为例) 8附录B(规范性附录)外线路绝缘检定方法 附录C(规范性附录)测量系统测量误差检定方法 附录D(规范性附录)地电阻率观测日志 附录E(规范性附录)地电阻率观测月报表 附录F(规范性附录)地电阻率观测年度报表 IDB/T33.1—2009本部分是《地震地电观测方法》系列标准中“地电阻率观测”的第1部分。该系列标准的结构及第1部分：单极距观测(DB/T33.1—2009)地震地电观测方法地电阻率观测第2部分：多极距观测(DB/T33.2—2009)地震地电观测方法地电阻率观测第3部分：大地电磁重复测量(DB/T33.3—2009)地震地电观测方法地电场观测(DB/T34—2009)本部分主要起草人：钱家栋、杜学彬、蔡晋安、赵家骝、席继楼、叶青、陈军营、谭大诚、黄伟、Ⅱ20世纪60年代以来，针对地震预测这个世界科学难题，我国采用了多路探索的基本方略，地震地电学方法就是在这个基本方略指导下发展起来的地震预测方法之一。地震地电学方法中地电阻率观测是其重要分支之一，它从地球物理电法勘探(物探电法)中的电阻率勘探方法移植而来，以定点布设装置系统的组网技术，观测一定区域范围内视电阻率随时间的变化及其空间分布，探索它们与地震孕经过40多年的实践，地电阻率观测已发展成为我国地震监测预报和科学研究的主要技术手段之一。地震地电学方法中的地电阻率观测，按照观测技术的差异可以分为三类：单极距观测、多极距观测和大地电磁重复测量，分别源于物探电法中的视电阻率法、垂向电测深法以及大地电磁测深法，并在《地震地电观测方法地电阻率观测》标准中的“地电阻率”,即物探电法中的“视电阻率”;标准中引入“地电阻率”一词，重在标识地震监测预报中的视电阻率观测包含有随时间变化的特点，重复测量”是采用天然电磁场为场源观测介质电性结构的技术，在观测中不仅测量电场，还要测量磁场；在观测区的多个测点上进行重复观测，不仅涉及剖面视电阻率的空间变化，而且涉及到各个测点视电阻率随时间的变化，因此也被列入地电阻率观测标准的工作制定本标准的基本宗旨在于，在总结地震监测预报实践经验的基础上，规范地震地电阻率的观测技术、观测环境、台站建设、组网观测以及观测数据处理的技术要求，全面指导和推进地电阻率观测中各项技术环节标准化的进程。标准1第1部分：单极距观测下列文件中的条款通过DB/T33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CJJ49—1992地铁杂散电流腐蚀防护技术规程DB/T18.1—2006地震台站建设规范地电台站第1部分：地电阻率台站DB/T29.1—2008地震观测仪器进网技术要求地电观测仪第1部分：直流地电阻率仪表征观测点位地下某一特定探测范围内介质综合导电能力的物理量，其量纲与电阻率相同，又称[GB/T18207.2—2005,定义4.3.2]在地电阻率测量中，连接大地与供电导线、向大地传送供电电流[DB/T18.1—2006,定义3.2]在地电阻率测量中，连接大地与测量导线、接收大地电[DB/T18.1—2006,定义3.3]观测装置configurationingeoelectricalresistivit在直流地电阻率观测中，由电极系按一定的几何规则布设在地表，以及电极系与测量仪器连接的单极距观测geoelectricalresistivity在一个方位上仅采用一组由正负供电电极和正负测量电极系组成的观测装置进行的直流地电阻率2KKE古图1地电阻率测量原理示意图 BM——供电电极B到测量电极M 3DB/T33.1—20096.2.1.1应选择不少于两个方位布设装置系统，其中应有两个方位互相正交；方位数超过两个的，其6.2.1.2台站位于活动断层附近的，其两个正交方位宜分别选在沿断层走向和倾向方位上。6.2.2.1宜采用对称四极装置布设测量电极、供电电极。6.2.2.2测量电极对的中心点与供电电极对的中心点间距宜不大于供电极距的1%,测量电极连线方6.2.2.3不同方位布设的装置，其中心点宜重合。供电电极距AB不宜小于1000m,测量电极距6.2.4.2供电电极铅板面积不应小于800mm×800mm,厚度不应小于3mm。6.2.4.3供电电极单电极接地电阻不应大于30Ω。6.2.4.5测量电极铅板面积不应小于500mm×500mm,厚度不应小于3mm。6.2.4.7电极埋设方法见DB/T18.1—2006中的附录D。6.2.5.1供电导线漏电电流与供电电流的比值不应大于0.1%,供电导线漏电电位差的绝对值与人工电位差的比值不应大于0.5%。6.2.5.2供电和测量导线对地绝缘电阻不应小于5MΩ。6.2.5.3使用抗老化绝缘导线，线电阻不应大于20Ω/km,拉断力不宜小于2000N。6.2.5.4采用架空或埋地方法敷设外线路，敷设方法见DB/T18.1—2006中的附录E。测量仪器及主要技术指标见表1。设备名称台2电压分辨力：不低于0.01mV电流分辨力：不低于0.1mA输入电阻：大于10MΩ工频交流串模抑制比：大于80dB4DB/T33.1—2009表1(续)设备名称台2直流共模抑制比：大于140dB通道数：不小于3台2电流稳定度：优于0.5%6.4.1.1检定系统应能提供电压1mV~1000mV范围内准确度不低于0.01级的基准电压。6.4.1.2检定应能准确检测出装置系数大于0.3%的变化。检定系统由电压测量检定设备和装置稳定性检查设备组成。检定设备的技术指标见表2。电位差计台10.01级个10.01级个10.01Ω,2A,0.01级个1台10.1Ω个工3¹/2位地电阻率仪应按DB/T29.1—2008中5.3的技术要求，检定地电阻率仪的绝对误差。供电电源的检定方法见附录A。外线路的供电导线、测量导线的绝缘性能应按照附录B的方法和要求定期进行检定。电极(各供电电极和测量电极)的接地电阻应采用接地电阻测试仪定期检定。5应定期检定地电阻率测量系统的测量误差，检定方法及要求见附录C。地电阻率台站观测周期不宜大于1h。校准设备检定周期不应小于一年。7.2.1布极区应地形开阔、地势平坦，至少在两个正交方向可以布设1000m以上的供电电极距，地形高差不宜大于电极间距的5%。7.3.1布极区表层不应为卵石层、砾石层。7.3.2土层、砂土层以及卵石、砾石组成的第四系松散覆盖层的厚度不宜超过200m。7.4.1供电电极距100m时测得的视电阻率宜为10Ω·m~50Ω·m。7.4.2表层影响系数S的绝对值宜小于0.2,S的计算方法见DB/T18.1—2006中的附录A。7.5.2布极区边缘避开大型水库、湖泊的距离不宜小于3000m。7.6.1在城市有轨直流运输系统对地的过渡电阻值符合CJJ49—1992的条件下，城市有轨直流运输系统轨道与地电阻率观测场地中心的距离应不小于30km。7.6.2电气化铁路运输系统在牵引功率不超过6000kV·A的条件下，轨道与地电阻率观测的任意一个测向中心点的距离应不小于5km。7.6.3普通铁路运输系统轨道与地电阻率观测的任意一个测向的中心点的距离应不小于1km。7.6.435kV以上、500kV以下高压交流输电线路与地电阻率任一测量极的距离应不小于0.3km。7.6.5500kV高压交流输电线路与地电阻率任一测量极的距离应不小于1.5km。a)对30kV·A以下变压器或相当功率的用电器，其接地线与地电阻率观测场地中任一测量极的距离应不小于0.05km;b)对30kV·A以上变压器或相当功率的用电器，其接地线地电阻率观测场地中任一测量极的距6离应不小于0.1km。7.6.7金属管道(线)类设施距地震台站电磁观测设施的最小距离应满足下列要求：a)地面敷设或埋地金属管道与地电阻率观测场地中任一测向的中心点的距离应不小于1000m;b)接地金属线的接地点与最近的一个电极的最小距离应不小于0.07km。地电阻率观测宜采用组网方式进行，即在地震活动区、地震监测区或需要加密观测的地区，由多8.2.3每个观测网内应不少于三个观测站，网内观测站间距不宜大于150km。8.3观测网运行8.3.1网内各观测站宜采用同步观测，观测周期应符合本部分6.5.1的规定。8.3.2观测网运行期间，观测网中心应承担网内观测站数据管理、处理和服按式(3)计算地电阻率均值。n——参加平均值计算的地电阻率个数；Pa——参加平均值计算的地电阻率时间序列中第i个地电阻率值。按式(4)计算地电阻率均方根误差。按式(5)计算地电阻率相对均方根误差。b)地电阻率小时值均方差。79.2.3每日应产出观测站观测日志，观测日志格式及填写内容见附9.2.5每年应产出观测站年8(资料性附录)供电电源稳定性检定方法(以2A稳流源为例)A.1.1检定方法按以下方法和步骤检定供电电源的电流稳定性：b)打开稳流电源的低压电源开关，预热约5min;I——输出电流。图A.1供电电流稳定度检定接线示意图电流稳定度应满足ε₁≤0.5%。A.2纹波因数检定A.2.1检定方法按以下方法和步骤检定稳流电源的纹波因数：c)用数字万用表的直流电压档测量RL上的电压Va;d)用数字万用表的交流电压档测量R上的电压V;R₁——额定负载电阻；纹波因数应满足γ≤0.5%。地震标准△V₁——取多次测量中△V₁的平均值； E&₂--—有效位数与△V₁ E&₂--—有效位数与△V₁的有效位数相同。B.1.2技术要求各测道供电线的绝缘性能应满足以下要求：a)漏电电流系数ε₁≤0.1%;b)漏电电压系数ε₂≤0.5%。B.2测量回路检定B.2.1检定方法在测量仪器、测量电极处断开测量导线，用1000MΩ/500V或等同性能的兆欧表测量导线对地的绝缘电阻。B.2.2技术要求各测道测量导线对地绝缘电阻不应小于5MΩ。(规范性附录)a)按图C.1所示将测量仪器、稳流电源、负载电阻、取样b)设5.2节式(1)中的装置系数K分别为1000、2000、4000等，对应第i个装置系数分视电阻c)启动测量仪器进行测量，对应每个标准值p°,连续测量五个p.;测量值，求得五个p,;测量值的Na)按式(C.1)计算每个标准值p°,;与对应测量平均值p,的差；b)按式(C.2)计算每个标准值与测量平均值的相对误差。测量系统视电阻率测量的相对误差应满足δ≤0.3%。DB/T33.1—2009(规范性附录)每个观测台站每日产出的地电阻率观测日志格式及填写内容如表D.1所示。台站名称观测日期值班人员辅助测项时间下午晚上主导天气℃降水量m