Relationship between stress perturbation and seismicity induced by excavation of a huge cavity

巨大空洞开挖引起的应力扰动与地震活动的关系

• 批准号: 22H01331
• 负责人: 加藤 愛太郎
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01331/
• 关键词: 地震活動; 応力場; ハイパーカミオカンデ; 空洞掘削

2022年4月～6月にかけて、巨大空洞掘削域の直上において稠密地震観測網の設置場所の選定に加えて、土地所有者との交渉のために現地を複数回訪問して調整を進めた。2022年7月までに各地震観測点の設置予定場所を概ね確定した。また、使用機材の共同利用申請や、積雪対策を含めた観測点の設置方法について同時に検討した。2022年秋の巨大空洞掘削開始前にあたる2022年９月中に、高感度地震計をハイパーカミオカンデの建設サイトの直上に高密度に予定通り展開した。地震観測点は、半径約600mの円周内に、設置間隔が約100～500 mになるように調整して配置した。各観測点は、レナーツ社製の固有周期1秒の高感度地震計（3成分）とデータロガー（LS8800、HKS-9700など）、GNSSパッチアンテナから構成され、サンプリング周波数200Hzの高速サンプリングで連続波形記録を取得した。2022年11月に保守作業に入り、記憶媒体とバッテリーの交換とバッテリーの追加を実施した。その際、観測ボックスの高剛性化やGNSSパッチアンテナの高さ調整、観測点機材の固定等の入念な積雪対策を実施した。また、各観測点で11月に回収した連続波形データを一つのWINファイルに統合し、データの前処理をおこなった。統合ファイルを目視で確認したところ、マグニチュードが負のイベントを高い信号対雑音比で記録されており、良好な観測記録が得られている。さらに、応力場モデリングの数値情報に基づいて、巨大空洞周辺域の応力場の時空間変化の推定に着手した。

2022年4月至2022年6月，除了在巨洞开挖区域正上方选择安装密集地震观测网的位置外，团队多次到现场与土地所有者协商并进行调整。到2022年7月，各地震观测点规划位置已确定。同时，我们也考虑了设备共用的申请以及如何设置观测点，包括防积雪的措施。按照计划，在 2022 年秋季开始大型空洞挖掘之前，高灵敏度地震仪按计划于 2022 年 9 月在 Hyper-Kamiokande 施工现场正上方高密度部署。地震观测点布置在半径约600 m的圆内，间隔约100～500 m。每个观测点由Lennarts制造的自然周期为1秒的高灵敏度地震仪（3个部件）、数据记录仪（LS8800、HKS-9700等）和GNSS贴片天线组成，产生连续波形以200Hz的采样频率进行高速采样获得记录。维护工作于2022年11月开始，更换存储介质和电池，并添加电池。当时，采取了谨慎的措施来防止积雪，例如增加观测箱的刚性、调整GNSS贴片天线的高度以及固定观测点设备。此外，我们将11月份各观测点采集的连续波形数据整合到一个WIN文件中，并对数据进行预处理。对集成文件的目视检查显示，以高信噪比记录了负震级事件，表明获得了良好的观测记录。此外，根据应力场建模的数值信息，我们开始估计巨型空腔周围区域应力场的时空变化。