我国地震地下流体观测台网调整与优化方案探讨

车用太 鱼金子

（中国北京100029中国地震局地质研究所）

引言

我国地震地下流体观测台网建成近30年，已初具规模，在地震监测预报研究中发挥了积极作用，但同时也暴露出一些问题，远不能满足当今防震减灾的实际需求，更不能满足深入进行地震预测理论与方法的科学探索的要求.为此，本文提出台网的进一步调整与优化问题.这些问题包括台网的布设与规模及观测项目的调整与优化，观测场地与观测井（泉、点）建设的科学化，以及观测技术的完善与提升等.这些问题的解决，无疑在现有的科学技术水平下，可最大限度地提升我国地下流体台网的监测预报效益，为我国防震减灾事业与地震预测的科学探索提供更加有效的服务.

1 我国地震地下流体观测台网现状

我国大陆地震地下流体观测始于1966年3月邢台MS7.2地震之后，由早期的群众性观测发展到专业化观测，由早期的地方区域性观测发展到20世纪80年代末的全国范围内的成网观测，之后又经历多次改造、完善与提升，现已发展成为世界上规模最大、观测效益较好的地震地下流体前兆台网.

截至目前，我国地下流体台网已布设在31个省、市、自治区，地下水观测井（泉）的总数达到638个（冯恩国等，2012），另有断层气体观测点110个.另外，还在长江三峡地区与金沙江下游地区分别布设由8口与5口观测井组成的水库区诱发地震地下水观测网，观测井（泉、点）的总数为761个.全国地震地下流体观测台网现有观测水位487项、水温（含地温）424项、氡（含水氡与气氡）328项、汞（含水汞与气汞）96项、其它（离子、溶解气等）163项，测项总数为1 498项.

全国地震地下流体观测台网（以下简称台网）主要测项为井水位、井水温、氡与汞.台网的观测技术，“九五”之前基本上是人工取样观测或人工读数观测（俗称模拟观测），“九五”开始实现数字化观测，“十五”开始实现网络化观测.目前，已实现数字化、网络化观测的比例为井水位观测占70%，井水温观测占98%，数字化网络化观测氡（称气氡）约占42%，观测汞（称气汞）约占73%.

台网按财权与管理权分为国家网、区域网、地方网与企业网等4类，各类网属下的观测井（泉、点）数量的比例大体上分别为17.68%、10.61%、70.02%和1.70%.由此可见，我国地下流体观测台网以各县、市、地区地震部门投资建设并管理的观测井（泉、点）为主.

台网运行有近30年历史，其中有些井（泉）已连续观测了40多年，个别观测已近50年，积累了大量的历史数据.这些数据中含有丰富的地壳动力作用信息，特别是在井水位动态中含有地球固体潮、大气压力变化、地震波、前驱波、地表水体荷载作用、滑坡与泥石流作用、断层蠕动等信息，为地球科学的研究提供了有价值的信息资源（车用太等，2006）.无论是哪一个测项，都在一些地震之前记录到一定数量的疑似前兆的异常信息.据我国1966—1991年114个MS≥5.0震例统计，地震前后共识别出三大前兆学科异常共计898项，其中地下流体异常为469项，占52.3%（车用太等，2006）.据岳明生（2005）统计，1975—2001年间我国成功预报并产生减灾实效的MS≥5.0地震24次，其中有15次地下流体台网提供的异常信息在短临预报中起到重要甚至决定性的作用.另外，不少次地震前曾根据地下流体异常提出过较好的短临预测意见，例如1976年7月河北唐山MS7.8、1998年1月河北张北MS6.2、2000年1月云南姚安MS6.5等几十次地震.由此可见，地震地下流体台网在我国地震预报的科学探索与防震减灾的实践中发挥了举足轻重的作用.

然而，几十年的监测实践也反映了台网的地震监测预报的效能十分有限.据不完全统计（车用太等，2006），1975—1999年间我国大陆中东部地区（约105°E以东）发生MS5.0—5.9地震174次，其中仅预报了13次；发生MS6.0—6.9地震37次，其中仅预报了5次.尚有80%—90%的地震不能在震前提出明确的预报意见.这样的现状，说明台网还存在多种多样的问题与缺陷，亟待进一步调整与改造、优化与提升.

2 台网布局与规模及其优化

我国地震地下流体台网已布设在31个省、市、自治区，但其布局不尽合理，总体上中西部地区（105°E以西）多震、强震区观测井（泉、点）少，而东部少震、弱震区观测井（泉、点）多，具体统计如表1所示.

表1 我国地下流体观测井（泉）数统计表（引自冯恩国等，2012）Table 1 Number of observation wells and springs of China（after Feng et al，2012）

我国地下流体观测台网的布局，是以各省、市、自治区区域台网与其属下的地方台网为基础构成的，缺乏全国“一盘棋”的考虑，没有在一定的科学理论指导下作统一布设.近年来，我国活断层研究取得了重要进展，已基本摸清活断层的分布及其对强震活动的控制作用，新一代地震区划图也已问世.因此，新一代地下流体台网的布设，要充分利用这些成果，增加现今活动断裂带（邓起东等，2007）与地震动加速度大于等于0.15g（1g＝9.8 m／s2）的高烈度区（国家质量技术监督局，2001）内的地下流体观测井数量.本文建议以《中国大陆活动地块划分与强震分布图》（张培震等，2003）为基础，对现有的观测井（泉）布局进行较大的调整，本着强化活动地块边界断裂带（强震活动带）的观测并兼顾活动地块内部（地震活动弱的区域）观测相结合的原则，通过对现有的观测井（泉）进行筛选及新选或新建一批观测井（泉），逐步改变现有的不够科学的布局.

关于地震地下流体观测网的规模问题，要从我国地震监测预报的总体目标出发，即西部地区抓MS≥7.0地震，东部地区抓MS≥6.0地震，首都圈地区抓MS≥5.0破坏性地震，在这些地震前能够作出一定程度的预报，实现减轻地震灾害的目标.首先要考虑观测井间距离（观测井的密度），依此调整布局，确定规模.不同震级的地震孕育与发生过程中，孕震断裂上的应力应变异常表现的范围大小不同.依据我国震例研究提出的震级MS与孕震断裂长度L（km）的关系MS＝3.3＋2.1lgL以及应力应变类前兆表现尺度R＝（2—3）L（km）（车用太，2002b），不同强度的地震前兆反应区的范围大体上如表2所示.由此可见，在一定区域内要捕捉到一定震级的地震前兆异常信息，观测井间距一定要小于表2中的井间距.例如西部地区井间距要小于140km，东部地区要小于50km，首都圈地区要小于15km.

表2 不同震级地震与前兆场显现区和井间距的关系（引自车用太等，2006）Table 2 Relationship between different magnitude earthquakes and dimensions of its precursor field region，interval distance of wells（after Che et al，2006）

从地震监测预报的需求出发，按上述理论计算结果，新疆阿尔泰、天山、阿尔金、昆仑山地震带需布设40口观测井（泉），西藏雅鲁藏布江两侧（较发达地区）需布设20口，这样100°E以西主要地震活动地区需布设60口井.100°E以东的广大地区，欲监测MS≥6.0地震的前兆异常则需布设540口井，其中南北地震带的中南段（川滇）地区需布设240口井，南北带的北段（甘宁）需布设90口井.首都圈地区，欲监测MS≥5.0地震的前兆异常，则需布设200口观测井.综上，上述地区仅以地震前兆监测为目的的观测井数要达到800口；除此之外，为了推进地震科学研究与开展火山活动区、地热异常区等特殊地区的监测，还需另布设约200口观测井.这样，我国新一代地震地下流体观测网中的观测井（泉）总数宜控制在1 000口左右.显然，现有台网的规模需要扩大，新一代台网较现有台网，观测井（泉）的总数要增加350口左右.

3 观测井的质量及其优化

新一代的观测台网建设，首先，无疑应以现有台网为基础，对其观测井的硬件质量与软件质量及其地震监测能力等进行评估之后，进行筛选、改造、优化而成为新一代观测台网的组成部分；其次，应继续向非地震行业如地质、石油、冶金、煤炭、水利等部门请求协助，利用各部门提供的勘探井或废弃井，经改造成为地震地下流体观测井；最重要的是要新建一批地震地下流体观测井.不管通过什么途径选井或建井，都要严格保证有关规范与标准（国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会，2004；中国地震局，2006）中对观测井质量的要求.观测井的质量首先是“硬件”质量，即观测井位、观测含水层、观测井结构及观测环境质量（主要指各类干扰）等；其次是“软件”质量，即相关的资料与参数应齐全而准确.对于已有的观测井，要考察其动态特征及映震能力.其中，关系到观测井质量的关键是井位、观测井结构与观测含水层及其地下水特性.

关于观测井井位问题，要从两个方面考虑：一是映震能力，二是干扰作用.映震能力，主要取决于井位与活动构造的关系，一般认为地震前兆异常信息来自孕震断裂及与其有关的断裂活动，因此要求观测井的位置应位于活动断裂带上（部分供研究的井除外），井的位置距断裂带一般不超过10km，以5km以内为最好（车用太等，1999）.另外，考虑到地震前兆信息多与地壳某部分的应力集中与释放有关，还要求井的位置应尽可能靠近应力易于集中的断裂带的端部和拐弯处或多条断裂带的交汇部位（车用太，鱼金子，1992）.最常见的干扰有两种，一是大气降雨渗入补给，二是邻井地下水开采，观测井应尽可能远离这类干扰源.观测井距大气降雨渗入补给区边缘或地下水开采井的距离，在基岩地区一般要大于5km；在大型导水断层与岩溶管道发育区要大于10km；在第四系松散层发育区，按观测含水层的岩性类别，在细砂含水层区要大于1km，中细砂含水层区要大于2km，粗砂含水层区要大于3km，砂砾石含水层区要大于5km（车用太等，2006）.

关于观测井结构问题，要重点考虑井深、井径、套管、过水断面类型、止水措施等（车用太等，2014）.对于井深的要求是，非自流井的深度一般要求大于200m，从现有的震例统计结果来看以500—1 000m为理想.对于井径的要求是，内径宜为100—200mm，最好是井孔全身不变径，若不得不变径时，变径次数不宜超过3次.地下流体观测井必须下设套管，下设的深度以完全封死非观测层为原则.套管与原钻井壁间的环状间隙，一定要填充不透水材料严格止水，不允许非观测层地下水沿此间隙流入井中.过水断面的类型，依据观测含水层的井壁岩体稳定性而定，按其稳定性从弱到强可分别选择带网的滤水管、一般滤水管与裸孔（不设滤水管）.此外，必须查明观测井围岩地层剖面、水理性质和导热特性等，做到基本资料齐全.

关于观测含水层及其地下水的物理化学特性问题，观测含水层首先要考虑必须具有承压性与封闭性，其次要弄清其分布，以及顶底板隔水性、厚度和渗透性等特性.观测含水层地下水的物理化学特性主要指井水温度、水化学类型、矿化度、pH值和Eh值等基本性质.

在水温观测井中，要测水温梯度.在水文地球化学观测井中，建议分层取样测试，要弄清一个井孔中各类组分的垂向分布规律.在有条件的情况下，对观测井进行井内地下水流速流向的探测，以掌握观测井内水动力特性变化规律.

我国现有的地震地下流体观测井多由非地震部门的勘探井筛选而来.由于各行业对钻井的技术要求不尽一致而且建网时震情紧张、时间紧迫，加上条件有限，故被选入地震地下流体观测网中的井常带有不同程度的缺陷与不足.不仅其硬件条件不完全符合上述各项要求，而且大多缺少必要的基础资料.大多数观测井缺少重要的技术参数与相关资料，对产出的观测数据难以作科学的分析，严重影响流体学科的发展以及数据在地震监测预报中发挥更大的作用.因此，有必要对现有的观测井，从硬件到软件作一次全面的清理，对其存在的缺陷与不足予以弥补，如资料要齐全、准确，重点是对拟改造的井孔结构进行改造与补救，对先天不足无法补救的观测井要予以淘汰.

对现有观测井进行改造、补救和优化的同时，对新筛选并入网的井，一定要按上述要求严格把关.对新建的井，从选井、设计与施工，都要严格要求、逐条落实，确保新一代地震地下流体观测井质量达到优秀水平，把我国地震地下流体观测推入科学观测的新时代.

观测井的质量问题，归根到底集中表现在其各项动态特征上.不管哪一个测项，若产出的各时间段的正常动态平稳或有规律变化，干扰信息少，有用的地壳动力作用信息多，地震前兆现象明显，就能在地震监测预报与地球科学研究中发挥应有的作用.对现有的观测井质量评估中，要考虑这些方面，对那些正常规律不清楚、有用信息少、对地震活动无响应的观测井应予以淘汰.

4 观测项目及其优化

我国地震地下流体台网现今的主要观测项目为水位、水温、氡（水氡与气氡）和汞（水汞与气汞）4大类6个测项.其它的测项，均尚未形成规模.这样的状况，与国外的情况也大体相似.但据作者多年的研究与关注，认为这样的局面也应有所改变，故对测项发展与优化方面提出如下建议：

1）建议在各测项都有发展的进程中，优先发展物理量观测.从理论上讲，大多数地质学家和地球物理学家都认为，地震的孕育与发生过程，是以物理机制为主，受控于地壳中应力应变状态的改变.因此，地震前兆信息，无疑是以物理异常信息为主.另一方面，从几十年观测实践中看，尽管各类测项都积累了一定震例，但具有明确的地壳动力学响应意义的，如从地球固体潮、大气压力、地震波、地表荷载作用等的响应效果上看，井水位与井水温，明显优于化学量的测项.全国已查明有潮汐效应的井水位观测井超过200口（汪成民，1990），井水温观测井超过30口（马玉川，2010），而氡与汞观测井尚无1口.从2008年汶川地震的同震响应上看，全国有194口井水位与132口井水温有响应，而气氡的响应仅有1口泉（刘耀炜，2009）.

2）建议大力发展流量观测.地下水是具有强烈流动性的介质，固体介质中发生的各种地壳动力过程（含地震孕育与发展过程）所产生的各种信息可通过水的流动由深部向浅部、由远处向测量点传递过来，可灵敏地反映在水的流量上.因此，国内外有些研究人员多年来一直宣传井（泉）水流量可能是地下水观测中映震能力最强的测项（Koizumi，1989；万迪堃等，1990；车用太，鱼金子，1991）.我国现有的地下流体观测网中有79个泉与94口自流井，其中约1／3的观测井（泉）具有流量观测的先天条件.然而，由于观测技术不能满足长期、连续、稳定的地震前兆观测要求，地下水流量观测一直得不到推广.近年来，我国流量观测技术取得了一些重要进展，如引进电磁观测技术、泉改井测水位观测技术等，使推广流量观测得到了技术支撑（中国地震局，2012）.

3）建议大力发展断层带土壤气观测.我国地震地下流体观测网目前以地下水观测为主，而对地下气体，尤其是对断层带土壤气的观测一直处于十分薄弱的状态.全国断层气观测点仅100个左右（冯恩国等，2012），且多数观测不正常，测项也较单一（CO2）.之所以提出这一建议，一方面由于目前我国地下水观测多受当地社会经济快速发展影响，地下水开采干扰等日益严重，原有的正常动态遭到严重破坏，信噪比显著下降，其地震前兆监测能力明显减弱，甚至已完全丧失；另一方面由于气体动态不仅受人为干扰小，而且由于其质量轻，穿透能力与迁移能力强，更能把深部地震活动信息带到地壳浅部来，其映震灵敏性要强于地下水.有限的断层气观测已捕捉到一些信噪比很高的地震前兆信息，在地震监测预报中发挥了重要作用（林元武等，1998）.大力发展断层气观测，其更有利的条件是投资低，建一个断层气观测点较建一个地下水观测井（泉）的投资要低几十倍，甚至上百倍，具备大面积快速发展的条件.因此可以考虑除了地下水观测网、地热（水温）观测网与水文地球化学观测网外，再建一个断层带土壤气观测网.在该观测网中，观测项目除了氡、汞外，还要增加H2、He与CO2的数字化观测，这是因为H2与He都是质量最轻、穿透力与迁移性最强的气体，而且与CO2一起富集在地壳多震层的顶部，对地壳中地震孕育与发生过程的反应可能最灵敏.断层带土壤气观测网的规模可考虑布设1 000个观测点，重点布设在我国北方与西部基岩山区.这类测项的数字化观测技术正在研发之中，有望近几年内得到推广应用.

5 观测模式及其优化

目前我国地震地下流体观测台网中，观测模式较为单一，即以一地一台固定观测为主，而一台多项综合观测中现有的也不尽合理，远不能满足地震监测预报研究的需要.例如，地震前观测到的一些异常信息，不仅难以判定其前兆的可靠性，而且更难判定信息来自何处，如何传递或迁移来的，是在什么样的条件下表现出来的，为什么信息的特征会是这样或那样等等，对很多现象不能作出科学解释，使观测带有很大的盲目性，严重阻碍地震监测预报学科的发展.为了改变这种观测的盲目性，本文提出如下建议：

1）一台多项观测需进一步优化组合.我国目前基本上实现了一井多项观测，如非自流井中开展水位与水温对比观测，自流井中除了水位与水温之外还进行氡与汞组合观测，以及在泉水中进行水温与氡、汞的组合观测等.但这种组合观测的台站数量不多，组合的测项种类还不齐全；一井（泉）的组合观测资料利用率还不够高，观测的效益也还不显著.针对这种状况，表3给出了一井多项组合观测和优化方案.

表3 一井（泉）地下流体多测项优化组合观测方案Table 3 Optimized combination scheme for multiple observation items of underground fluid in one well or spring

2）实现一地多井台阵式观测实验.在全国多震强震活动区，如南北地震带、天山地震带、山西地震带、河北平原地震带、郯庐地震带、东南沿海地震带等，被选定为近期有破坏性地震发生的一、两个地方开展一地多井台阵式观测实验.这种台阵布设首先是平面的（车用太等，2002a），也可以发展成立体式多层次对比观测.平面式台阵可以沿着断层带和垂直断层带走向布设，组成一个观测场地，场地的地质－水文地质条件应相近，观测井的结构相同，观测的项目以井水位与井水温为主，这样观测到的各种信息具有可比性.立体式多层次台阵可套在平面式台阵中，从平面式台阵中选一、两口观测井为中心开展一井多层次立体化观测，观测项目以温度为主，进行一口井内不同深度或不同条件下的多层次对比观测.还可以进行单点水温、地温、气温等不同介质的温度对比观测，甚至地下、地面与高空（卫星热红外）温度的对比观测等.台阵式观测的主要目标是探索前兆信息的形成、传递机制与条件，进一步推进地震地下流体监测与预测的科学化.

3）专业固定台站观测与流动观测、宏观观测相结合.不管我国地震地下流体观测台网加密到什么程度，布设得多么科学，在目前我国地震长期与中期监测水平还较低的条件下，仅靠固定式专业台站观测是不能保证震前一定能够捕捉到地震前兆信息，一定能够实现短期或短临地震预测的，因此必须要流动观测与宏观观测相配套.我国的地震地下流体流动观测，多年来一直处于“形式上存在，实际上无为”的状态.建议至少在新疆、云南、四川、首都圈等地震活跃与防震减灾任务重的地区切实落实地下流体流动观测.流动观测的任务可分为平时与震时两个不同时段来考虑，平时是观测背景，震前是加密观测，震后观测是为震后趋势判定提供服务.其中特别重要的是，平时的背景观测要考虑到地下流体动态多有季节性变化的特点，按季节每年至少应观测4次.地下流体的宏观观测是现有台网的微观观测无法替代的，其优势在于观测井（泉、点）的数量可远远多于微观观测井（泉、点），所观测到的前兆异常信噪比往往特别高，因此是实现临震预报不可缺少的环节.地下流体宏观异常出现的时间短，多为震前几天甚至几小时，因此宏观观测的主要任务是异常信息的及时汇总与分析，不仅要建立宏观观测点及观测网，而且必须要建立畅通的通讯系统及分析预报系统，才能使宏观观测得到实效.

6 观测技术及其优化

我国地震地下流体观测台网中各测项的观测技术正处在由模拟观测向数字化网络化观测发展的过渡阶段，目前处于模拟观测与数字化网络化观测并存阶段.本文主张化学量的模拟观测与数字化网络化观测并存的局面尚需保持相当长的时段，不宜急于全面实现数字化网络化观测.这主要基于两点考虑，一是有些测项，如氡与汞的模拟观测与数字化网络化观测对象不完全相同，其产出的数据含义也不同.模拟观测产出的主要是地下水溶解气（可能含游离气）中的氡浓度，而数字化观测产出的主要是地下水中游离气（含部分溶解气）中的氡浓度，二者观测的化学量是不完全相同的.例如一口热水井（泉），水中水氡浓度可能不高，但气氡浓度可能很高，两个测值的差异很大，因此不能视为一个测项.水汞与气汞也是如此.二是由于目前的数字化观测技术尚不够完善，所产出的观测数据的连续性、可靠性等方面还存在一些质疑.

目前模拟观测技术存在的主要问题是仪器设备亟待更新换代.现在台网服役的仪器设备多是20世纪七八十年代的产品，不仅技术指标偏低，而且严重老化，多是“带病服役”，越来越难以保证测值质量，甚至连继续维持观测都困难.其次，数字化观测仪器的稳定性较差，易遭雷击，不能完全满足长期、连续、稳定、可靠的运行要求（车用太等，2007）.其中稳定性差，主要指水位仪与水温仪多存在零飘，其长期稳定性往往超过厂商给出的相关技术指标，而且运行中出现原因不明的单点或多点突跳、阶升或阶降等不合理的测值，严重影响观测数据质量.同时，这些仪器还存在运行的故障率偏高，易遭受雷击等缺陷，影响数据的完整性与连续性等.现有的气氡与气汞观测除了仪器自身的问题外，还存在配套使用的脱气－集气装置不合理与不够科学的问题，至今仍缺少针对不同流量与不同温度的井（泉）水设计与制作的标准装置，存在不同井（泉）水的测值之间无可比性等问题.

数字化观测技术中存在的另一个突出问题是现场校测或标定技术大多没有得到解决.水位校测用“厘米”级的工具校测“毫米”级的仪器观测，水温观测至今没有现场校测，氡与汞现行的用“源”标定技术不符合我国现有相关法规要求，难以在面上推广应用等.

数字化观测技术中的问题，除了需有关厂商自身完善与提升各自仪器的性能与技术指标之外，还必须考虑在更高的层次上进行改革与完善.一是建议建立区域性的仪器维护管理中心，培养相关的技术队伍，配备必要的备用仪器与充足的备用器件，尽快改变目前直接由厂商负责安装、维护的被动局面；二是建议建设地下流体观测技术研发基地，除了研发相关仪器设备之外，还需负责各类仪器技术指标与性能的检测，承担全局性的技术难题的攻关，如检测与标定技术，进一步引进与研发更加适用于我国地震地下流体台站观测的新的观测仪器，如气氡仪、气汞仪、测氢仪、测氦仪、二氧化碳测定仪等化学量观测仪器，引领地下流体观测技术的全面进步，确保现有仪器产出数据的连续性、可靠性.

7 讨论与结论

对目前我国地震地下流体观测台网可实施或可开始实施的调整与优化的方案，本文提出如下建议：

1）台网布局的大调整.以活动地块理论为依据，对现有台网进行大幅度的调整，把主要的观测井（泉）布设在活动地块的边界活动断裂带上；重点加强对多震、强震活动区的监测，把大量观测井（泉）布设在南北地震带与天山地震带上，使这些地区地震前兆的监测能力得到显著提升.

2）台网规模适当扩大.按照在西部地区（100°E以西地区）有效监测MS≥7.0，东部地区有效监测MS≥6.0，首都圈地区有效监测MS≥5.0地震前兆的宏观要求，根据地震震级－孕震断裂长度－应力应变前兆显现尺度关系粗略计算，我国大陆地震地下流体观测井（泉）的总体数量应为1 000口左右，较现在的规模要增加350口.这些观测井（泉）一是对现有观测井（泉）进行清理、筛选、改造而成（估计占50%左右），二是对来自其它行业的勘探井或废弃井进行广泛调研与严格筛选并经改造而成（估计占10%—20%），三是要新建一批高质量的观测井（泉）（约占30%—40%）.

3）大力提高观测井的内在质量.我国现有观测井无论硬件还是软件质量都亟待提高，其突出的问题是井（泉）点位置不够理想，观测井结构不够合理，观测含水层质量不高及相关的资料不全，甚至缺少关键的技术参数.无论是现有的观测井，还是新选或新建的观测井，都应全面符合相关规范或标准规定的技术要求，不符合要求或经改造仍达不到要求的观测井应予以淘汰.

4）测项优化与发展新的测项.地下水物理量与化学量观测都要发展，但应优先发展物理量观测；大力发展井（泉）水流量观测；积极开展地下气，尤其开展以H2、He和CO2为主的断层带土壤气观测，建立一个具有中国特色的断层带土壤气观测网.

5）观测模式的优化.一是以现有观测井为基础，根据各井的特点与条件，最大限度地利用观测资源，科学而合理地优化测项组合，提升一井多项物理化学观测的技术水平与观测效益；二是发展一地多井台阵式观测技术，在重点监测区（近期强震危险区）内选择孕震断裂带，开拓平面上多井台阵式对比观测和实现一井多层对比、一地水温－地温－气温对比和地下－地面－高空温度对比观测的多层次立体式台阵观测，开展地震前兆信息的生成、传递机理与条件的科学研究.

6）观测技术的优化.重点是对现有的数字化水位仪、水温仪、气氡仪与气汞仪技术性能指标的完善与提高，解决现场校测与标定技术，建立仪器设备维护中心与研发基地.

经过上述的调整与优化，将使我国的地震地下流体观测台网的面貌焕然一新，观测走向科学化，观测技术水平及地震监测与预报效能得到显著提高.

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