地铁运营调整对井下地电阻率干扰影响初步分析——以江宁台为例

作者：樊晓春; 刘孝峰; 卜玉菲; 顾勤平; 王燚坤; 周康雅; 吴帆; 李伟^*

来源：地球物理学进展, 2021, 36(06): 2675-2686.

• 地铁
• 杂散电流
• 地电阻率
• 井下观测
• 垂向观测

地铁运行产生的杂散电流已成为地电阻率观测的主要干扰源之一.2020年1—3月南京地铁进行了5次大规模运营调整.本文选取地铁运营调整期间江宁台地电阻率观测数据,结合地铁运营调整方案和杂散电流产生机理及特征,通过分析均方差变化比较了地铁运营时间、行车间隔调整对江宁台井下和垂向地电阻率观测的影响,在此基础上初步探讨杂散电流对地电阻率观测的干扰机理.发现:(1)运营时间调整后,地铁干扰时间段为首班时间前约2 h至末班时间后约1 h,主要与地铁日常维护时间随运营时间调整有关;(2)行车间隔≥10 min时,井下NS测向受地铁干扰影响减少,而行车间隔≤10 min时,井下地电阻率观测受地铁干扰影响明显增加;(3)地铁S7、S9号线停运对EW测向影响大于NS测向,当靠近地电测区的地铁轨道方向与测向一致时,更有利于杂散电流在两个测量电极之间产生附加电位,而当测向与地铁轨道方向垂直时,更有利于减少地铁干扰影响;(4)行车间隔调整后,井下地电阻率观测数据仍呈现正负脉冲型突跳变化;(5)垂向地电阻率观测受地铁运营调整影响较小,与其布极方向置于地铁泄漏的杂散电流产生的电场等位线上和极距较短有关;(6)地铁试运行和正式运营采用的供电方式不同为前者影响大于后者的主要原因之一;(7)梅雨季节长周期、高强度的降雨使测区表层土壤电阻率降低和地铁高架混凝土高阻特性弱化,更加有利于杂散电流流入大地,出现地铁对地电阻率干扰影响放大的现象,但鉴于井下地电阻率具备较强的地表浅层干扰抑制能力,还需要进一步验证;(8)垂向地电阻率观测抗地铁干扰能力较好,但在导通性、电极沉降、映震机理上还需进一步完善和研究.

• 单位
  安徽省地震局; 江苏省地震局