通过天水北道应力站四分量钻孔应变中两两垂直的NS+EW 分量和NE+NW 分量计算结果对比可知（图3-15-13），四分量径向位移之和变化形态相似，相关性较低。选用2016 年以来天水钻孔应变四分量的观测数据进行实地相对标定，经计算得出元件灵敏度见表3-15-4，其中变化量相对标定前C95 为0.2964，校正后为0.8743；一阶差分相对标定前C95 为-0.4167，校正后0.8093。相比校正结果，变化量标定后数据质量更好。利用校正后数据重新进行自洽性检验（图3-15-14），经过变化量校正后的自洽性结果更好，S1+S3和S2+S4的相关性更高，可达91.05%。由此看来，实地相对标定确实提高了观测元件的灵敏度，使得自洽性检验效果改善。
图3-15-13 天水钻孔应变自洽性分析结果
表3-15-4 天水四分量钻孔应变实地相对标定系数
图3-15-14 实地相对标定变化量校正（a）和一阶差分校正（b）后面应变自洽性检验结果
利用表3-15-4 变化量校正结果对元件灵敏度进行校正，然后利用校正后的观测数据进行超限率分析和S时频变换分析，以往震前高频异常特征如下。
1.2017年8月8日九寨沟7.0级地震
九寨沟地震距天水钻孔应变245 km，震前异常在原始曲线中表现为双转折变化，即在九寨沟地震之前，原始曲线出现两次明显的加速转折下降变化，在第二次转折出现的过程中发生九寨沟7.0 级地震（图3-15-15）。天水钻孔应变四分量自3 月开始出现超限点数量丛集增多的现象，其中NE 分量和NW 分量强度超限率也同步增强，增强持续至7 月开始有所减弱，此时观测曲线开始转折上升，随后再次转折下降时，超限率同步出现高频信号，地震发生在数量超限和强度超限第一次减弱的过程中；S 变换同样在3 月中下旬开始S 变换幅值逐渐增强，且高频异常逐渐增强，地震发生在高频信号减弱的过程中。两种分析方法的高频信号出现具有同步性，而且在地震发生时，无论是超限率或是S变换，超限个数和强度骤减，高频信号减弱，震后再次出现数量超限、强度超限以及高频信号增强的现象，与观测曲线继续压缩呈反向变化，待观测曲线平缓时，高频信号开始减弱。
图3-15-15 九寨沟7.0级地震前超限异常和S变换高频异常（分钟值2017-01-01—2017-12-31）(www.xing528.com)
2.2018年9月12日宁强5.3级地震
宁强地震距天水钻孔应变110 km，如图3-15-16所示，天水钻孔应变四分量自2018年7月出现同步转折加速下降形态，超限率分析结果显示自7月开始强度超限和数量超限都出现丛集增强现象，NE分量和NW 分量尤为明显；8月超限率变幅开始减小，地震时幅值最低；震后变幅再次增强，与此同时，观测曲线开始转折上升，逐渐恢复以往变化形态。
图3-15-16 宁强5.3级地震前超限异常和S变换高频异常（分钟值2018-01-01—2018-12-31）
3.2019年10月28日夏河5.7级地震
夏河地震距天水钻孔应变299 km，2019年9月观测曲线出现转折下降变化。如图3-15-17所示，震前9 月初观测曲线NS、EW 和NW 开始出现转折加速下降变化，与此同时数量超限和强度超限均逐渐增强，S变换最大幅度也开始增加，地震发生在观测曲线下降过程中，此时超限幅度和S 变换幅度均达到最大，震后随着观测曲线出现转平，超限率变幅和S 时频高频变幅均开始减弱。
利用校正后的观测数据分段进行震例分析发现，不同震中距的地震出现超限异常和高频异常的时间不同。三次震例中，震中距越远，出现超限异常的时间越早，持续时间越长，比如九寨沟地震前出现超限异常和高频异常时间早于宁强地震；不同震级的地震出现的S变换变幅也不同，震级越大，S 变换变幅越大，比如九寨沟地震前超限变幅和S 变换变幅大于夏河地震；由于夏河地震相距较远，因此在震时高频信息变幅和超限变幅减小幅度相对宁强地震时小。因此认为天水钻孔应变在夏河5.7级地震前出现的转折变化异常确与此次地震有关。
图3-15-17 夏河5.7级地震前超限异常和S变换高频异常（分钟值2019-01-01—2019-12-31）
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