[发明专利]地震灾害超前预警预报方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种自然灾害预报方法及系统，尤其涉及一种地震灾害超前预警预报方法及系统。

背景技术

地震是一种带来了巨大灾难的自然现象，它最突出的特点是突发性和巨大破坏力。如果能准确预测出未来大地震的时间、地点和强度，无疑可以大大降低地震带来的灾害。上世纪60年代以来，地震预测特别是中、长期预测取得了一些有意义的进展。在长期预测方面，最突出的进展是板块边界大地震空区的确认，然而，短期与临震预测进展却不大。从观测地震发生前的一些微观前兆，如地壳形变、地下水位变化、地磁和地电异常、地下流体化学变化等，到地震宏观异常，如井水大幅度升降、发浑、变色、变味等异常变化和某些动物行为异常等，多年来地震学家一直在努力寻找但却一直未能确定“确定性的地震前兆”。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地震灾害超前预警预报方法及系统，以解决现有技术存在的不能准确预报地震灾害，尤其是不能对地震灾害准确进行短期和临震预测的问题。

为了实现上述目的，本发明提供的地震灾害超前预警预报方法包括以下步骤：在地震带断层中设置监测缆索和力学传感器以探测地震带断层面剪切力变化动态，所述力学传感器和所述监测缆索连接以感测所述监测缆索的拉张力；根据下述公式计算地震带断层面剪切力：

其中，P为地震带断层面剪切力，M为监测缆索的拉张力，α为监测缆索的拉张力的加固角，θ为地震带断层面与水平面夹角，Φ为断层破碎带各土层内摩擦角的加权平均值，C为断层破碎带各土层内粘聚力的加权平均值；当地震带断层面剪切力大于一预警值时，发出地震预警预报。

根据所述地震灾害超前预警预报方法的一优选实施例，其中，还对地震带断层中设置的所述监测缆索施加一预应力。

根据所述地震灾害超前预警预报方法的一优选实施例，其中，所述监测缆索为分布于地震带断层中多个位置的多个监测缆索。

根据所述地震灾害超前预警预报方法的一优选实施例，其中，还包括根据计算的地震带断层面剪切力绘制地震带断层面剪切力与时间的关系曲线以直观的显示地震带断层面剪切力的变化。

为了实现本发明的目的，本发明提供的地震灾害超前预警预报系统包括：监测缆索：穿越地震带断层，用于感测地震带断层间的剪切力变化动态；力学传感器：连接于所述监测缆索，用于检测所述监测缆索的拉张力；数据采集传输装置：连接于所述力学传感器，用于采集所述力学传感器检测的监测缆索的拉张力数据并向外传输；数据接收分析装置：连接于所述数据采集传输装置，并通过下述公式计算地震带断层面剪切力：

其中，P为地震带断层面剪切力，M为监测缆索的拉张力，α为监测缆索的拉张力的加固角，θ为地震带断层面与水平面夹角，Φ为断层破碎带各土层内摩擦角的加权平均值，C为断层破碎带各土层内粘聚力的加权平均值；当地震带断层面剪切力大于一预警值时，则该数据接收分析装置发出地震预警预报。

根据所述地震灾害超前预警预报系统的一优选实施例，其中，还包括显示器：连接于所述数据接收分析装置，用于显示所述数据接收分析装置计算的地震带断层面剪切力。

根据所述地震灾害超前预警预报系统的一优选实施例，其中，还包括应力电子显示装置：连接于所述数据接收分析装置，用于显示所述监测缆索的拉张力变化动态。

根据所述地震灾害超前预警预报系统的一优选实施例，其中，所述监测缆索为分布于地震带断层中多个位置的多个监测缆索。

根据所述地震灾害超前预警预报系统的一优选实施例，其中，所述数据接收分析装置还用于根据计算的地震带断层面剪切力绘制地震带断层面剪切力与时间的关系曲线，并将该关系曲线发送至所述显示器显示。

本发明通过检测地震发生之前断层面剪切力的变化，利用可测拉张力和相应函数关系推导出不可测断层面的剪切力变化过程，通过准确的检测地震发生过程中断层面剪切力的实际变化，在移动开始发生阶段发出地震预警预报，真正实现了地震灾害的超前、实时预警预报。由此可知本发明解决了现有技术存在的不能对地震灾害进行短期和临震预测的问题。

附图说明

图1为发震断层面的力学模型图；

图2为本发明的地震灾害超前预警预报系统优选实施例及地震带断层的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。