科学网—地震领域地下水科学问题的若干思考—致地下水科学青年论坛(作者:车用太)

近日多位网友发来了《第九届地下水科学青年论坛》的通知,我特别注意到了这次论坛(会议)是由国家自然科学基金委员会与中国地质调查局水文地质环境地质部联合发起的,由合肥工业大学与南京大学共同主办的地震行业以外的单位召集的会议,在第五主题第3个专题(5.3)中将讨论“地震与构造水文地质”问题,我对此特别有兴趣。我也注意到了近几年一些地震行业外的单位与学者们越来越关注与地震活动有关的地下水科学问题,这对逐渐消弱的地震行业地下水科学发展好像注入了新的血液,带来了新的希望,也让我感到特别高兴。基于这样的认识与期望,尽管已离开这个领域的研究二十多年,但我还是关注这次论坛,为论坛提交一篇书面发言稿,并热烈祝贺论坛的举办,祝愿论坛取得圆满成功!

地震领域地下水事业起源于1966年3月的邢台地震,是主要来自中国科学院地质研究所与地质部水文地质工程地质研究所等单位的老一代水文地质工作者们开创的,期初以观测井水位为主,把事业的学科名称定为地震水文地质学,做为水文地质学的一个分支学科。后来,随着水氡与溶解气观测技术的引进与高精度温度计的研发和应用,学科被称为地震地下水学科(广义的),但下设了狭义的地震地下水(地震水文学)、地震水文地球化学(地震地球化学)、地震地热学等三个分支学科;再后来随着断层带土壤气(Rn,Hg,H2,CO2等)观测技术的研究与推广应用,出现了地震地下流体(简称地震流体)学的名称,并多了流体地球化学、气体地球化学、构造地球化学等下属的分支学科。如今地震地下流体学科在全国拥有近1000个测点(以井、泉为主),观测项目的类别多达近50种,研究的领域十分广泛,涉及到每个测点各个测项的正常动态、震前异常、震时同震响应、震后变化的特征及其机理。这次论坛提出了“构造水文地质学”的新名词,我还不完全理解其科学含义与应用领域及作用意义,但热切希望为地震领域地下水科学乃至地震流体学科的发展能助一臂之力。

我个人认为地震行业的主要任务是地震减灾,特别是要解决震前能做出一定的短临预测(报),震时少死人少伤人的现实问题。地震流体学科的主要任务无疑应是地震监测与预测,震前能够捕捉到可信的前兆异常并做出一定预测,为政府的预报决策提供科学依据,切实为实现少死人少伤人的减灾目标做出贡献,不宜热衷于基础研究,更不宜热衷于SCI论文的写作与发表(笔者不反对进行必要的基础研究与发表SCI论文),主张要把主要精力集中在如何提升地震监测与预测能力与水平的研究上,特别是地震预测方面。据廖欣(2024)提供的资料统计,2015~2024年间我国流体学者在国外发表126篇SCI论文,其中涉及到震前异常与地震跟踪预测的论文数量仅7篇,占5.5%;另据董敏(2024)提供的资料统计,2014~2024年间国内核心期刊上共发表的地震流体的论文总数为389篇,其中涉及到地震预测的论文为74篇,仅占19%。由两大类主流论文的宏观分析结果可见,地震流体学科的科学研究的关注点远没有聚焦到地震预测上来,这是亟待纠偏的事实。

我国地震流体学科的地震预测水平仍较低。据中国地震台网中心预报部流体学科组的有关研究报告,中国大陆地区2022年度出现的可信(A类)与较可信(B类)的异常共33起,经过认真地分析与研究,对大陆地区2023年地震形势提出了5个中短期(一年或几个月时间尺度)内有可能发生6级左右或更大地震的危险区预测意见,2023年度实际地震活动情况是1个地区发生6.2级,3个地区发生5.2~5.6级,1个地区没有发生≥5级的地震;评述这样的预测及其结果,尽管预测对应的区域不错,但问题不少,一是危险区画得太大如滇南—滇西南地区、祁连山中东段地区,其空间尺度大到横跨几百千米,二是发生的地震多偏小,三是多没有进一步提出短临(几个月或几天时间尺度)预测意见,总之实现减灾实效的目标仍有较大距离。这样的预测现状显然是不能令人满意的。

笔者认为我们努力了几十年,但预测能力与水平长期在“原地踏步”,其根本原因是监测能力的低下。近二、三十年来,学科发展的重点一直放在观测技术上,台站观测进行了数字化改造,引进与应用断层气观测等新技术,购置了一些高精尖的仪器设备等,使观测技术提升到了世界先进水平,但不容忽视的事实是这些努力并没有相应地促使地震预测能力的提升。据全国范围内一百多个震例统计,多数波坏性地震发生之前捕捉到的可信的异常数量绝大多数不过是0~4项,异常数量很少,而且是不同测项的异常,出现在较大区域范围内的不同构造背景上,异常开始的时间及其后发展的过程也不协调,利用这样的异常无疑很难对来未来的地震做出预测;当然也有意外,如对1998年1月河北张北6.2级、2014年8月云南鲁甸6.5级地震前流体学科都作出了较好的短临预测,回顾其成功的背景是这些地震都发生在台站密度较大且台站内在质量较高的的首都圈与云南地区,震前捕捉到的可信异常的台站数量均在10起以上,以鲁甸地震为例,在震中距300Km范围内有56个流体台站,震前有异常的有17个,占30.35%。上述的正反事例告诉我们要想提高流体台网的地震预测效能必须从改造监测台网着手。

改造地震前兆台网,关键是调整台网的布局与提高台站的内在质量。

台网布局主要是指台网的分级及其监测功能(任务)、各级台网布网区域的选择、台站的定位及其密度等。笔者认为,台网仍可分为三级:国家、区域(直辖市、省、自治区)与地方(县、市)级台网。国家级台网布设在全国范围,其主要功能或任务是全国的≥7级地震前兆异常的监测与中长期预测,台间距为约150Km;区域台网布设在所在区域内的主要地震带中,其主要功能是对区内≥6级地震的前兆异常监测与中短期预测,台间距为50Km左右;地方台网布设在未来几年或稍长的时间段内有可能发生破坏性地震的地区,其主要功能是对≥5级地震的前兆异常监测与短临预测,台站间距为15Km左右。

基于这样的认识与观测到的事实,笔者强烈呼吁流体学科应组织专门的班子系统研究台网布局与台站内在质量对映震能力的影响问题,给出可显著提升流体学科地震监测与预测能力与水平的科学方案,对现有的台网与台站进行大调整、大改造、大建设,建设新一代地震流体台网与台站,为攻克地震预测的科学难关,为实现显著的地震减灾做出有成效的贡献。

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1.4附近构造主要为礼村向斜。因此掘进区域的构造水主要以工作面中向斜引起的褶曲聚集的水。该类水一般涌水量大,危害程度相对较大,持续时间短,但不排除出现持续性大的涌水。 三、掘进期间周边无采空区,不受采空区积水影响。 四、巷道掘进过程中基本无涌水,遇到比较发育的裂隙时有少量涌水,一般正常涌水量5~10m3/h,jvzquC41yy}/5?5fqe4dp8iqewsfp}49;5975<5a328:3:5:944ivvq
2.四、防水工程的分类及作用防水工程就土木工程类别来说,分建筑物和构筑物防水;就防水工程的部位来说,分地上防水工程和地下防水工程;就渗漏流向来说,分防外水内渗和防内水外漏。防水工程的分类按其采取的措施和手段不同,分为材料防水和构造防水两大类。 2.材料防水 材料防水是依靠防水材料经过施工形成整体防水层阻断水的通路,以达到防水的jvzquC41yy}/lrfpujk:;7hqo1pjcwjwunjy~4l|uz0u~6924697@<30unuou
3.结构水是什么意思结构水的翻译音标读音用法例句结构水 释义 constitution water 构造水,组织水; 实用场景例句 全部 L - aspartic acid was intercalated into the layered double hydroxides by coprecipitation. 由共沉淀法得到了L - 天冬氨酸插层结构水滑石. 互联网 Sideboard enclosed structure, forming a cutting water to ensure that the plant corrosion,jvzquC41o0odkkf0eqs0'N<'DD+:5.J8';K&:=*G8'H1'K9
4.吉大专家赴西南抗旱找水日记(一)经过实地勘察,选定两处核磁共振找水探测点,下图为第一处探测点。 由于测量现场周边高压电线林立,电磁噪声严重,测量工作持续3个多小时后,完成了该点探测。从探测结果可以判断,该地点噪声较大,反演结果受噪声影响严重,从反演结果可以看出该点地下水为构造水,构造带比较狭窄,准确定井位需要利用其他手段。专家正在做这方jvzquC41yy}/luz0gf{/ew4kphu03:6315;:3=3o0jzn
5.防治水工作总结矿井主要水害:地表水、含水层水、构造水、古窑、采空区水、塌陷区积水、封孔不良钻孔水等。 二、3月份防治水工作总结 1、正常进行对二盘区3-1煤辅运大巷、13018辅运顺槽、13018主运顺槽掘进工作面的探水工作;重点对13202工作面上部2#煤房采区进行了探测,为13202回采工作面煤柱的.留设提供了依据,对13108辅jvzq<84yyy4vpsx0eqs0hjsygp}bpp4i||p0497323783>6638e3;@;5994ivvq
6.42、构造水 巷道施工区域无明显构造,不排除中小构造发育,受局部构造影响,施工区域可能出现顶板破碎、淋水异常情况,施工时应加强观测。 工作面充水通道 根据工作面含水层特征分析,上覆含水层的水主要通过含水层裂隙进入工作面。巷道施工受扰动,含水层中裂隙发育,含水层中的水通过裂隙以顶板淋滴水的形式进入巷道,对jvzq<84yyy4489iqe0ipo8iqewsfp}444165594341=:5<;552e22;>333<857xjvor
7.《煤矿防治水“三区”管理办法(征求意见稿)》(四)防治老空水的防隔水煤(岩)柱,防水闸墙、防水闸门等设施的保护煤柱。 第六章 构造水威胁区域 第十八条 【可采区划定标准】开采区域满足以下条件之一的,可以划定为可采区。 (一)经综合勘探,未发现与强或极强富水性含水层及其他水体存在水力联系的断层、溶洞、陷落柱等构造; jvzquC41yy}/|‚s{0qxh0ls1pg}tkwkq14>92;<90jznn
8.方解石表面结构影响水分子吸附的微观机理构造水单元-方解石表面二元体系研究表面缺陷尺寸对水分子吸附的影响;还有,建立2个尺寸为2.41 nm×7.98 nm的理想方解石表面分别包含4层分子,在方解石表面的不同位置通过删除和添加分子构造不同的凸起和空位结构.分别将包含800个和1 200个水分子的水分子单元置于两个包含不同表面结构的方解石表面之间构造方解石表面-水jvzq<84uejupn7ktggqbq‚fp0eun1qjknqthlrfpi1njv8pg{ct04972138.2>4382=24A=6;374:A:0ujznn
9.我国建(构)筑物渗漏水的现状原因危害及其防治技术即根据不同工程渗漏水的部位、渗漏水的程度与施工环境和条件,有针对性地选用与其相适应的防水堵漏材料和施工方法,对细部构造还可采用多种材料和多道设防的措施,充分体现优势互补与复合增强的理念,以便从根本上解决不同工程的渗漏问题。 5 结语 只有把防水工程的设计、选材、施工、成品保护和技术监管作为一个系统工程jvzq<84yyy4ylpku0eun1ls1pf4kuyDkf?<18
10.园林水体设计如何做更自然(3)笔者认为,有下面的几种情况,在构造水体的人工环境时,值得特别注意。 水体的设计标高 当水体的设计标高高于所在地自然常水位标高甚多,而该处之土质疏松(砂质土)不易持水,这时必须构筑防水层,以保持水体有一个较为稳定的标高,达到景观设计要求。例如,新建的上海虹桥花园中的高水位水池。而低水池是自然底的。 jvzquC41yy}/ekn5824og}4j{lj0497326771;785;9/j}rn
11.4掘进区域的构造水主要以谢家咀背斜引起的,施工至该地段时,如若发现异常情况,应及时进行超前探测,查明构造富水性状况,并提前制定相应的防治措施,减少水害对巷道正常施工产生影响。 3、采空区水 矿井现阶段仅存在一处采空区,为401101工作面采空区。巷道施工区域距离该采空区270m,施工期间基本不受采空区水害影响。 jvzquC41yy}/5?5fqe4dp8ftvkimg8<;55<459d324?23:5940nuou