0 引言

中国在20世纪60年代中后期把地学方法引入地震预测、预报，开启了地电学应用的新领域，从此地电学把解决空间问题（物探）扩大到解决定点随时间变化的问题（地震预报），开始利用直流电（地电阻率）观测预报地震，至今已有近50年的历史（高曙德等，2016）。地电阻率观测是地震地球物理监测的重要手段之一，目前已积累了大量观测资料和强震震例，在长期地电阻率观测与研究中，地电阻率存在地震异常受到广泛认同，特别是在1976年唐山7.8级地震、2008年汶川8.0级地震及一些中强地震前记录到中期和短临异常变化（史红军等，2014）。

随着社会经济的快速发展，城市化进程的加快，地电阻率观测资料受到不同程度的干扰，无论从形态还是变幅量级，某些干扰易与震兆混淆，给地电阻率异常判别和地震预报实际应用带来困难（王燚坤等，2011；罗娜等，2016）。观测资料异常现场核实是判别地震异常和干扰重要而有效的手段，也是一项艰难的工作。地震地球物理观测系统是一个开放的系统，除观测系统自身干扰因素外，易受外界观测环境影响。地震观测影响因素多样、复杂，给地震地球物理观测资料异常变化原因的查找、核实带来困难。经现场核实的异常资料性质判定，对当时地震形势判断具有重要作用（王永安等，2015）。

1 观测背景 1.1 台站地质构造背景

安庆地震台（下文简称安庆台）位于长江破碎带北侧，台基岩性为石灰岩，处于石灰岩喀斯特地貌向沿江冲积平原过渡地带，地质环境较为复杂，附近有郯庐断裂带和宿松—枞阳断裂，见图 1。

1.2 地电阻率观测系统

安庆台1977年5月开始地电阻率观测，测区位于台站南部山间小盆地内，地形有一定起伏，采用四极非对称装置，布极走向NS、EW，供电极距：A₁B₁ = 551 m，A₃B₃ = 633 m，测量极距：M₁N₁ = 200 m，M₃N₃ = 208 m。供电极为2块0.5 m×0.5 m正方形铅板，测量极为0.5 m×0.5 m正方形铅板，埋深1.5 m，外线路采用塑料皮铜质独芯线，以水泥线杆架空布设，布极示意见图 2。2008年8月对外线路进行技术改造，将模拟观测仪器DDC-2型电子自动补偿仪更换为数字化观测仪器ZD8B地电仪，2013年进行“十二五”背景场改造，更换为ZD8M地电仪。

2 异常出现

2017年9月30日02时起，安庆台ZD8M型地电仪EW测向地电阻率和自然电位差数据出现异常，观测曲线见图 3。

由图 3可见：地电阻率数据呈下降变化，下降至6.62 Ω·m，幅度达86.99%；自然电位差数据呈上升变化，上升至-26.1 mV，幅度达75.98%。异常出现后，安庆台高度重视，按照节假日及“十九”大期间地震应急安保方案积极应对，根据地电学科规范相关要求，立即成立现场异常核实调查组，开展异常现场核实工作。

3 干扰异常调查 3.1 异常原因初判

安庆台ZD8M型地电仪EW向地电阻率数据2017年9月30日02时起直线下降，下降到一定程度后保持不变。异常出现后，该分向电阻率均方差变化较大，在观测室断开仪器供电，测得EW向电极M₃、N₃两点间电压为4.77 V，NS向M₁、N₁两点间电压仅0.11 V，从而初步判定该异常与外界环境中交流电干扰有关，且干扰源应在EW向测量线路上，而非地震地球物理异常。为进一步查明干扰源，需从仪器工作状态、气象因素、周围环境、干扰等进行详细核实与检查。

3.2 观测系统检查

根据《地震及前兆数字观测技术规范：电磁观测》（高玉芬等，2001）和地电阻率相关管理运行细则等要求，异常核实调查组9月30日对观测系统进行全面检查，主要测试项目如下：①对ZD8M仪器进行标定检查，发现在仪器全量程正负极性检查中，各标定电压值的测量误差均符合规范要求；②对稳流电源WL6B进行供电电源性能参数检查测量，结果可知，供电电流稳定度及电压纹波因数均符合规范要求，见表 1；③对EW向供电电极和测量电极进行接地电阻和绝缘电阻测量，结果均符合规范要求，见表 2；④测量室内专用地线接地电阻为2.4 Ω，符合规范要求。

根据规范要求：测量极绝缘电阻应大于5 MΩ，供电极接地电阻应小于30 Ω，测量极接地电阻应小于100 Ω，室内专用地线接地电阻应小于4 Ω，可知各检查测试项目均符合规范要求。

3.3 人为干扰调查

对观测环境和外线路仔细检查，发现观测线路良好，线路无破损或人为故意损坏现象。

3.4 气象因素干扰排查

2017年9月安庆台地电阻率测区内气温、气压、降雨量与往年同期变化基本一致，故排除气象因素干扰。

3.5 观测环境干扰调查

实地走访、调查测区周边环境变化，结合本次数据异常变化特征，重点对地电阻率EW向测线观测环境进行调查。

（1）道路施工。2017年4月安庆市重点项目建设管理局对安庆台测区道路进行拓宽改造，施工道路横穿地电阻率EW向测线，距M₃端测量极最近距离约20 m，距N₃端测量极最近距离约150 m。测区测量极附近场地变动较大，经测试，M₃端与最近施工点间交直流电压均在0.2 V以内，可忽略其影响，排除此处干扰。

（2）漏电干扰。经前期测试排查，认为地电阻率观测系统EW向N₃端存在异常，导致EW向地电阻率突降，因此重点排查N₃端附近是否存在干扰源。经排查，发现距N₃端约25 m处有一个变压器，与观测系统测线相对位置见图 4。实地调查发现，高压线被藤蔓缠绕，藤蔓一端接地，变压器外壳搭接一条接地线，使用感应电笔测试变压器支架，发现存在漏电现象，分析认为，藤蔓和接地线造成变压器对地漏电。该变压器为部队备用变压器，以往未使用，此次作为道路改造附属的水电工程予以启用。

为了测试漏电流大小，异常核实调查小组进行2组漏电梯度测试。第1组：以变压器接地桩为起点，测试与N₃端测量极两点间交流电压梯度变化，见表 3；第2组：以N₃端测量极为起点，沿M₃N₃布线方向，测试至观测室的交流电压梯度变化，见表 4。

经上述2组简单测试，由表 3和表 4和测试结果可知，变压器确实存在严重漏电现象。因此，初步判定，安庆台地电阻率EW向异常为N₃端附近变压器漏电所致。为此，清理藤曼，砍伐变压器附近树枝及灌木，并与部队进行沟通，于10月10日上午对变压器进行停电操作，发现漏电干扰消失，在观测室外补测2组数据，数据恢复正常。重新送电后，疑似变压器漏电现象依然存在，EW向地电阻率干扰仍存在。

调查发现，部队备用供电线路长400多米，前后分布5个变压器安放点，现仍有2个变压器正常使用，每个点均布置接地线，考虑到干扰发生时间和道路改造工程附属的电路改造，调查重点放在新改造线路地埋电缆是否破损漏电。经细查分析，推断几处可能漏电点，与部队管理方及工程施工方沟通、协商，在施工方配合下，对可能漏电之处进行开挖检查，发现一条地下电缆受施工影响破损（图 5），造成线路间漏电，漏电流从零线反馈到变压器附近，经接地线流入地下形成干扰。将漏电点进行绝缘处理，干扰消除，地电阻率EW向观测数据于2017年10月20日13时恢复正常。

4 结论与讨论

安庆台低电阻率EW向观测数据出现异常后，通过现场对地电阻率观测系统、仪器工作状况、观测外线路、测区环境、接地系统检查，均未发现异常，初步判定安庆台地电阻率观测系统工作状态正常。针对异常变化特点及测区道路改造，排查EW向测量极附近的漏电干扰，发现EW向N₃端附近变压器有漏电现象，初步认为异常由变压器漏电所致，与部队管理方沟通进行停电测试，异常消失，重新送电后，漏电现象依然存在。对此，将调查重点放在新改造线路埋地电缆上，经挖掘查找，发现一条地下电缆破损漏电，绝缘处理后异常消失，地电阻率观测数据恢复正常。据此判定，本次地电观测系统异常属地下漏电干扰，非地震地球物理异常。

在日常地震地球物理资料跟踪分析中，由于地震地球物理观测系统复杂而又开放，除受系统自身因素影响外，易受观测环境影响。随着社会经济的快速发展，观测环境大多受到一定干扰或破坏，地球物理观测资料干扰随之增多，且大多干扰看不见或难以发现，使得异常判断更加复杂。因此，在地球物理异常变化分析核实过程中，可能干扰的初步分析较为重要，一般，有规律的异常变化干扰可能性较大，需参考观测物理量的属性、原理、特性及异常形态的变化规律，根据观测系统、观测环境变化，结合观测点周边水文地质构造、气象条件等影响因素，有针对性地进行排查，寻找可能的影响因素。由于影响因素的复杂性，很多时候难以找到明确原因，凸显出地震地球物理异常核实的艰难性及重要性（王永安等，2015）。