[发明专利]一种检测地下水位的地震探测监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控系统，特别涉及一种检测地下水位的地震探测监控系统。

 

背景技术

我国地处亚欧板块边缘，位于太平洋板块、印度洋板块和亚欧板块的交界地带，板块运动相对活跃，地震发生频繁，因此我国是世界上地震活动水平最高、地震灾害最重的国家之一。

近几年来给国人留下印象深刻的汶川地震、玉树地震、雅安地震，这些大地震给中国的经济建设和社会发展造成了极大破坏，也给人民的生命财产造成很大的威胁。因此做好各项防震减灾工作，科学地预测与防范地震带来的自然灾害，是我国刻不容缓的需要解决的一个难题。 

地下水位是指地下含水层中水面的高程。水位动态观测，指地下水面随时间变化的过程。测量的结果，常以时间序列上水位数值的变化表示，水位数值的基本单位是 m。实时观测震前地下水位的动态变化，具有非常重要的现实意义和实际价值。

地震是地壳中岩石应力不断积累的结果，而地下水作为地壳中最活跃的组成部分之一，具有普遍性，流动性与难压缩性的特点，所以地下水位的变化可以灵敏地记录岩石应力的变化，因此利用科学的手段监测地下水位的变化其对地震预报非常具有参考价值。水位的变化是震前预兆的一个十分重要的指标。经过这几年科学技术的发展，我国已经建成了通过观测地下水的动态获取地震孕育、发生、成灾过程中地球物理场变化的观测网。观测实践表明，地震的孕育与发生离不开流体的作用，而历史资料表明，在中国近几年几次比较成功的地震预报中，地下水位监测都发挥了重要作用。

地下水对地震很敏感，说明地下流体具有很强的信息传递能力，但由于地下水分布达地下 20~30千米，且地水位的异常变化会迅速伴随着即将到来的地震，甚至有时候在震前的前几十秒才能监测得出来，再加上地下水位的采集点也要十分严格选取才能使其不受地震以外的因素影响。地下水位的动态变化监测和分析一直是世界各国科研的难点和热点。 

近几年我国的地震地下水位监测开始得到国家相关部门的重视，经过了创建、改革、发展、现代化技术更新的阶段，建成了一个十分庞大的震前地下水位监测网，这些水位观 基于单片机的震前地下水位监测系统设计 测网对地震的预测与分析起到了巨大作用，对防震减灾工作产生了积极影响。但是，观测网的布局、观测井的设施、监测站点建设与观测技术的现状，还是其监测预报的效果，都有待调整、优化、改造、提高与创新。特别在观测技术方面要利用好现代科学技术，实时地、准确地测量震前水位的异常变化。 

我国现有的地下水位监测的手段和工具有以下几种：

1、地下水位测盅

地下水位测盅实际上是一个长约 10 cm 的金属中空圆筒，一端开口，另一端封闭，封闭端一头系测绳。测量时，站在井上的人提着测绳，将开口端向下，把测盅放至井水面以下，拉动绳子上下提放圆筒。当圆筒开口端触碰水面时会发出声音，由此可以判断到圆筒测盅已经到达水面，接着读取测绳上刻度，就得到地下水位埋深值。这种方法测量误差较大，而且只能测量水面埋深，不能测量水位高度，所以这种方法不再适用。

2、电接触悬锤式水尺

又名“悬锤式水位计”、“水位测尺”。水尺由水位悬锤、测尺、接触水面指示仪、测尺收放圆盘等组成。测尺是一种柔软的金属长卷尺，上面接有 2 根导线，卷尺上标有准确的刻度。水位悬锤有一定重量，其端部有 2 个相互绝缘的金属触点，触点与导线相连。使用时，人工收放悬索，将悬锤放入水下，当 2个触点接触地下水时，电阻变小（导通）。

此时地面的指示仪上与 2 根导线相联的喇叭、指示灯、指针等发出信号，表示已到达地下水水面。从测尺上读出读数，可以知道地下水位埋深。这种水位计同样不能测量地下水位高度。 

3、浮子式地下水位计

浮子式水位计，利用浮子跟踪水位升降，以机械方式直接传动记录。用浮子水位计需有测井设备。感应水位变化的是浮子、并配有悬索、水位轮、平衡锤等。浮子检测水位变化的灵敏度较差。地下水埋深较大，悬索长，也影响水位感应灵敏度。 

4、压力式地下水位计