0 引言

地壳形变观测设备是基于固体潮(倾斜、重力)观测的地震监测设备(聂磊等，2001)，DSQ短基线水管倾斜仪是数字化倾斜观测中固体潮曲线光滑、清晰的记录仪(王梅等，2004)。除用于测定缓慢倾斜变化、倾斜固体潮，并捕捉临震前异常变化信息外，还可用于地球动力学与精密工程测量等(冯英等，2010)。DSQ型水管倾斜仪是基于连通器内水面在重力的作用下保持自然水平原理的地倾斜观测设备(陈德福等，2008)，由主机和电子记录设备组成，当安装仪器的主体台基出现相对垂直向位移时，两端钵体液面发生相对变化，传递给漂浮在液面的浮子，使之随液面发生同步位移，经差动变压器式位移传感器转化为直流电压变化，由水管仪主机和数采进行记录(朱石军等，2011)。

文中对2014—2016年涉县地震台水管倾斜仪观测资料进行分析，将干扰源按地球物理数据跟踪分析提供的分类方法，从自然因素、场地环境、观测系统、地球物理事件等类型进行分析，并给出数据处理建议。与以往研究相比，数据跟踪更侧重如何降低干扰产生的影响。

1 台站背景

涉县地震台位于太行山山前断裂带西侧，涉县盆地(在新生代时期普遍抬升过程中，沿太行山山前断裂相对下降而形成)南部边缘，距涉县断层约3 km。台站西南不远处山坡上出露中奥陶系马家沟灰岩，产状中缓，无较大断层通过。距该台15 km的涉县井店—更乐镇，1314年发生过6级地震，目前涉县地区小震活动较丰富。

2 仪器运行干扰及应对措施

仪器运行过程中出现的干扰因素可分为自然因素、人为因素以及其他干扰因素。

2.1 自然因素 2.1.1 温度、气压和降雨

气压、气温、刮风、降雨等自然环境变化，会对短时形变观测资料形成干扰。据形变观测数据处理规范，自然干扰不做处理。

气压上升，对地面压力加大，覆盖层产生向下的力，气压减小，给覆盖层的力变小。此外，观测洞室内随之产生微小气流，也会对观测数据产生影响。秋冬季刮强风时，覆盖层茂密的植被因风摇晃，导致形变观测数据产生波浪形干扰。夏季降雨量增多，突发大雨使覆盖层含水量急剧上升，易使形变观测数据产生影响，造成EW分量向东漂移，NS分量向北漂移。如：2015年7月23日涉县地震台水管仪NS、EW分量出现较大波动，此为气温、气压波动及强降水干扰所致，干扰曲线见图 1。

2014年12月9日水管仪记录受大风干扰，观测数据曲线出现明显光滑的小幅度正弦曲线，见图 2。无风时水管仪记录表现为平缓曲线，而风扰幅度约为正常数据曲线的1/20，不会对观测数据精度产生影响。

2.1.2 雷电影响

雷击是影响水管仪观测设备稳定运行的重要因素之一，涉县地震台观测仪器故障大部分由供电避雷环节引起。

地震台站一般采取线路外加屏蔽金属管、安装避雷针、防雷接地、埋装防雷地网、加装电源保护设备和信号防雷设备等避雷措施。涉县地震台位于多雷电地区，雷雨天气台站关闭交流电源，改用UPS供电，雷击事件减少，有效避免了雷害造成的损失。

雷雨天气总伴随着温度和气压的剧烈变化，而且较为近地的雷电会产生电流，对仪器的稳定运行产生影响。2015年8月3日涉县地震台院内遭落地雷击中，体应变断电防雷处理主机损坏，且在运行各监测仪器均产生影响，水管仪观测曲线产生出现畸变，见图 3。

2.2 人为因素 2.2.1 电源故障影响

涉县地震台水管仪主机与数采均通过并联电池，采用直流供电方式，若电源电压不稳、电源线接触不良，也会发生数据畸变。如：2014年5月4日涉县地震台水管仪受电源异常影响，NS分量观测曲线出现阶跃变化，见图 4。

基于上述原因，涉县地震台采用8块蓄电池对水管仪进行供电，并安装电源监控，可以在机房时刻观察蓄电池电压，若出现异常变化，可及时处理并解决相关问题。

2.2.2 同洞室伸缩仪标定检修影响

由于DSQ型水管仪和SS-Y型伸缩仪架设在同一观测洞室，在进行仪器检修时容易相互影响。如：2014年11月1日伸缩仪进行标定，对水管仪NS分量造成干扰，见图 5。

2.3 其他干扰因素

水管仪观测曲线每天会出现多次数据突跳，经排查，发现该现象在协议转换器利用数采网络接口每日整点采集数据时出现。分析认为，数据采集1日24次，有一定概率产生干扰，在协议转换器采集数据时发出电流信号，后改为每日凌晨00—01时进行数据采集，1日仅发出1次信号，降低干扰产生的频率，在此时段，天气潮湿时偶尔出现一次此类数据跳点，数据突跳得到改善。

雨季降雨量大，观测山洞的引洞洞壁会有渗水，湿度加大，容易对水管仪观测产生干扰。为此，涉县地震台于2006年进行洞室改造，对水管仪加装泡沫板密封，同时将洞室的塑料门改换为船舱门，洞室密封性增高，水管仪观测数据质量得到提高。

3 结束语

DSQ水管仪总体结构较为可靠，但存在雷击、人为干扰、环境干扰等问题。在记录资料出现异常时，不要急于检修仪器，首先需分析清楚异常性质和起因，对比分析不同因素干扰特征，识别并判定各种异常变化，给出处理方案，如：自然因素干扰无需处理，人为干扰删除干扰数据，处理产生的台阶，使观测数据符合潮汐曲线。应加强数据预处理，保证资料的真实性、完整性、连续性、可靠性，以提高观测数据质量。