水位、气压及潮汐间的信号相关性研究

在提取地下水地震异常信息的过程中,通常都要扣除气压和潮汐的影响。然而,一些研究结果表明,用简单的相关分析和回归分析很难消除水位中的气压效应。原因是气压和水位的关系非常复杂。为了更为有效地对气压效应进行改正,本文选取了北川井、丽江井和雎宁井作为研究对象,利用其水位、气压,及理论重力固体潮的分钟值资料,研究这3个物理量在时域和频域的相关性,从而为气压效应的改正提供一定的依据。     

井水位对固体潮-气压综合作用的响应关系研究

本文基于井水位微动态对固体潮和大气压响应的物理机制, 运用水-岩耦合理论, 建立了井水位对固体潮-气压综合作用的响应模型。 以邛崃川22井和南溪川12井为例, 通过井水位与固体潮和气压原始曲线的对比及拟合分析, 对井水位对固体潮-气压综合作用的响应模型进行了验证。 结果表明, 两口井对固体潮-气压综合响应非常好, 井水位的变化均由固体潮和气压变化引起。 两口观测井中, 以南溪川12井的水位综合响应能力较好, 邛崃川22井水位受到较多的杂讯干扰, 水位曲线日变化较复杂。 对邛崃川22井进一步分析表明, 利用井水位时段平均值可有效消除观测误差, 用小时值计算时可以忽略井水位对气压响应的滞后效应。     

滇21井水位微动态特征研究

本文通过对滇２１井的地质构造部位、水文地质条件、井孔结构等方面的论述,应用该井水位观测结果,以地下水微动态理论为指导,分析了气压、固体潮、降雨等干扰因素对水位的影响,归纳出该井水位正常动态特征,探讨了识别震兆异常的方法,为综合分析多井水位异常打下了基础。     

华蓥山地区4口井水位潮汐动态特征研究

本文选择沿华蓥山断裂带分布的荣昌等4口观测井,利用Baytap-G潮汐分析方法,计算各井水位和气压及理论固体潮的潮汐振幅谱,比较其潮汐频谱差异,通过对主要潮汐分波振幅的回归计算定量分析各井水位受气压潮和固体潮影响的大小。基于对井水位正常动态的认识,选择各井水位潮汐的主要分波,对井水位长时序数据进行分析计算,提取水位潮汐响应特征参数(振幅比和相位差),进而探讨特征参数动态变化特征。最后对井水位受气压潮和固体潮影响的差异原因进行了初步探讨。结果表明,荣昌井水位主要受气压作用的影响,北碚、大足、南溪三口井水位受固体潮-气压潮综合作用的影响,而荣昌井水位只受气压潮影响可能与该井所处含水层裂隙发育且该井未下设止水套管有关;荣昌井P_1S_1K_1波和南溪井M_2波振幅比和相位差在几次大震后没有明显变化,说明地震波没有使井孔与含水层之间的水流交换发生显著变化,而北碚井和大足井M_2波振幅比和相位差分别在汶川和芦山地震时发生变化,反映了地震波的疏通影响。     

新疆04井水位固体潮加卸载响应比的研究

根据加卸载响应比理论,利用１９９０～１９９７年新疆０４井水位动态观测资料,分析了井水位对地球固体潮汐的响应。通过彼尔采夫滤波、气压和水位相关分析,剔除水位长趋势变化和气压的影响,计算出井水位固体潮体应变的响应率,合理地选取加载和卸载的时段,得出水位固体潮加卸载响应比,其值为１左右。水位固体潮加卸载响应比变化特征为年变平稳、幅度小,在中强地震活动时出现比值短期增高现象,异常大多出现在震前１～３个月内     

2000年以来马17井水位、气压观测资料分析

整理和分析2000年以后马17井的水位、气压观测资料,采用日极差法分析影响该井水体的能量变化;分别采用按时间分段数据的散点图和全时段滑动分析的方法,定性和定量地研究该井的固体潮效应及其特点;采用滑动的一阶线性回归的方法分析长时间段内水位与气压的关系,解释该井的气压效应特征;最后结合淮镇地震、文安地震、汶川地震前后该井水位观测数据变化现象,讨论该井水位的变化机理和变化特征,揭示其变化发展趋势,使马17井在今后的地震预测工作中发挥更大的作用。     

计算井水位对固体潮和气压滞后响应的新方法

提出了一种计算井水位对固体潮和气压滞后响应的新方法.利用杜得森潮汐展开和泰勒级数展开,导出了计算井水位固体潮系数和气压系数以及滞后时间公式,并给出了考虑滞后影响的井水位固体潮和气压改正公式.利用该法处理了鲁03井水位和气压观测资料,求出该井水位固体潮系数为1.8mm/10~_(-3),水位对固体潮响应的滞后时间为1.53小时,气压系数为6.4mm/hPa,滞后时间为1.5小时。与以前的一般回归分析方法相比,改正后的水位中误差明显减小,改正效果较好。     

川滇地区井水位潮汐响应特性分析

利用Baytap-G潮汐分析软件对川滇地区12口观测井数字化水位的长时序数据进行计算, 提取井水位潮汐响应特征参数(振幅比和相位差), 分析其形态、 阶段变化等特征, 探讨地震前后井水位潮汐响应特征参数的变化情况, 为深入分析井水位与固体潮、 气压之间响应关系的研究提供新的方法和途径。 结果表明, 泸沽湖井等10口受固体潮影响的井水位振幅比和相位差变化相对稳定; 而南溪井和大姚井受到气压-固体潮综合作用影响的井水位振幅比和相位差变化则比较离散。 其中江油川10井、 泸沽湖井、 东川井等3口井水位振幅比和相位差对大震的响应显著, 并给出了地震能量密度与这三口井水位M₂波相位差和振幅比的变化关系。     

丹徒苏18井水位微动态特征

根据井区区域地质构造及水文地质环境,研究丹徒苏18井的水位动态特征,着重分析气压、固体潮、降雨荷载效应与水位变化的关系。因近年井区周边观测环境有所改变,进而探讨环境改变后降雨荷载对水位观测产生的影响。     

深州井油层压力对水位变化影响分析

根据深州井2013~2015年季度掏油的水位数据变化情况,通过计算水位—气压相互关系、固体潮潮汐因子变化、水位变化幅度同期对比等方法分析油层压力变化与水位变化之间的关系,确定油层压力变化对水位变化的影响。     

山西省地下流体观测井地下水类型综合判定

为提升对山西省地下流体观测井承压性的进一步认识,以位于该省北、中、南部的朔州井、静乐井、祁县井、洪洞井和东郭井为研究对象,选取水位、气压观测数据,并利用井水位的理论固体潮数据,分别对井水位进行气压的阶跃响应函数计算、FFT频谱和潮汐相位响应分析,综合判定地下流体观测井—含水层类型,结果表明,5口观测井地下水埋藏类型均为半承压水。     

小波分析在井水位的气压和潮汐改正中的应用

本文将小波分析方法应用于地下水位观测资料的气压和潮汐改正中。该方法利用小波将气压观测和理论重力固体潮资料分解为不同频段的时间序列,用最小二乘法求出气压和固体潮不同频段的响应系数,以消除气压和固体潮对水位的影响。用该方法计算的结果与一般线形回归分析方法得到的结果进行对比,发现该方法能更有效地分析和消除气压和固体潮对地下水位的影响。小波分解在井水位气压、潮汐改正中的应用以波动理论和振动理论为基础,它不仅考虑了观测资料的频率域特性,而且还能直接在时间域内计算出不同频率范围的气压系数和潮汐系数,具有明确的物理意义。     

黄骅井水位对苏门答腊5次地震的同震响应初步研究

利用ARX模型分析了河北省黄骅井水位对气压和固体潮的响应特征,并利用该模型消除气压和固体潮对该井水位的影响,准确地提取了5次苏门答腊大震引起的同震水位变化异常.分析了该井水位对这5次地震的同震响应模式与震级和震源机制解的关系,初步探讨了引起该井水位同震变化复杂性的可能原因.认为,即使发生在同一地区,震源机制解基本相同的地震也会引起远距离同一井水位不同的响应特征,其响应幅度与发震震级有关,响应方式可能与井孔所处地区的局部应力应变状态或井-含水层系统的结构变化有关.     

忻州XZ－2号井水位动态气压效应的研究

对忻州ＸＺ－２井气压系数的确定、排除气压干扰的方法进行了探讨，并收到了较好的处理效果。研究表明，该井孔排除气压干扰后的正常水位动态为一条在稳定水位背景上叠加出现的水位固体潮变化曲线。为识别水位异常，找到了判断依据。     

地下水对气压和固体潮响应研究进展

分析地下水对气压和固体潮的响应可以获得多项水文地质参数和含水系统特性指标。通过收集国内外相关研究,系统论述了基于地下水对大气压和固体潮响应来获取含水层系统参数的方法。介绍了传递函数计算、谐波分析及回归反卷积等计算气压效率的方法;介绍了利用气压效率与固体潮响应模型计算含水层水力参数的方法。结果表明:相比于传统水文地质调查手段,地下水气压和固体潮响应方法更简便高效,能够深入了解水力特性的空间和时间变化规律,可用于水位校正、含水层性质评估、水力参数计算以及评估地震对含水层造成的影响等。     

承压水井水位固体潮扩散方程的解和含水层参数的求定

本文在求解承压水井水位固体潮的扩散方程时增加了井孔压力的边界条件，使扩散方程更符合实际情况，从而得到在理论上更为完善的起潮力位与水位固体潮之间的关系式。文中讨论了气压作用于承压含水层的水力扩散方程和气压对水位固体潮的影响。导出了相位滞后与含水层参数的解析式，为求解含水层数建立了基础。根据水位固体潮观测资料与气压观测资料，在给定地球模型的勒夫数的情况下，全面地解决了求定观测井含水层参数的方法。并给出     

密山井水位动态的变径观测与研究

在黑龙江省密山井进行了三种不同井径下的水位固体潮与水面振荡的对比试验观测。排除了水位的趋势变化与气压影响之后,水位的固体潮系数(Bg)表现出随井径的缩小而变大的趋势,水位振幅的放大率也表现出随井径的缩小而变大的趋势。因此,笔者认为缩小观测井上部水位变动段的直径,有可能提高地下水位观测井的映震能力。     

深井水位的气压、固体潮因素消除——调和、付氏和逐步回归分析方法的应用

调和分析方法求得水位较重力固体潮的时间滞后△t,兖州、豫49、北京塔院及鲁14井分别为18.2、8.4、9.2和22分钟左右,这对研究地下水和地壳应力应变的关系及消除固体潮对水位的影响将起重要作用。用逐步回归方法分析了兖州、塔院井近一个月的时值水位,较好地消除了诸因素对水位的影响,求出的残差△(t)曲线呈随机波动。剩佘标准差S分别为6.80和6.56毫米,在无区域应力引起水位变化的情况下,落在2S范围之外的点仅占2.6-3.4％。对逐步回归方法在深井水位数据处理中的应用,各自变量及它们之间的相互关系,进行了详细讨论,作了较严格的精度和稳定性检验。     

地下水位气压效应的基本特征、类型及机理

本文以实际观测资料,系统的描述了地下水位气压效应的基本特征,并对气压引起的地下水位动态类型按成因和形态特征进行了分类,探讨了气压对潜水或承压水井水位影响的机理。气压对地下水位具有明显的影响。在水位观测井中不受气压影响的井,几乎是不存在的,只是影响程度不同而己。气压不仅对承压水井的水位显著影响,而且对含水层与大气沟通的潜水井的水位也有一定影响。在有关地下水著作中几乎都论及这一问题。早在1985年苏联著名的水文地质学家朗格就指出:能够使井水位和泉的涌水量发生短周期变化因素中还有大气压力;气压引起的潜水位变化有无秩序和规律性(半昼夜)两种。研究气压对地下水位的影响具有重要意义,主要有两点:一是选择合理的教理方法,从水位观测值中消除气压的影响,从而突出地震信息;二是利用气压这个外加荷载引起的含水层孔隙水压变化,反演含水层的应变景,求解含水层的有关力学参数,水文地质参数及应力格值。为了深入研究地下水位的气压效应,首先必须对地下水位气压效应的基本特征及受气压影响的地下水位动态类型有所了解,并在此基础上剖析其影响机理。     

井水位潮汐特征及其震前的异常变化

本文采用调和分析的方法,处理了全国地下水观测井网中18口井孔的水位和气压资料,求出了水井水位中固体潮体应变各分波群的潮汐系数和位相滞后,对这些结果作了分析和讨论。重点对映震能力较好的滇01井潮汐系数及位相滞后这二个参量与地震的关系,作了较详细的研究。