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。     

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。     

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。     

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.     

井-含水层系统对固体潮的动态响应及其影响因素

长期以来对于井水位固体潮的研究主要是建立在瞬时响应基础上的,鉴于瞬时响应模型不能反映井-含水层系统对固体潮响应的真实过程及含水层水力学特性对水位潮汐的影响,本文提出了动态响应模型,系统地研究了井-含水层系统对固体潮的动态响应过程及其影响因素。通过对井水位潮汐动态过程的研究,可以了解含水层的水文地质特征。井-含水层系统作为灵敏的体应变仪,井水位异常变化反映了地下应力、应变的变化。监测地下水位变化,只有在对井水位固体潮等正常背景有了明确的认识后,才有可能从水位变化中排除正常干扰,得到可靠的异常信息。 本文将在研究含水层渗透性、贮水率、井径、含水层厚度及潮汐频率对水位潮汐影响的基础上,研究井-含水层系统对固体潮响应的动态过程,力求反映井水位潮汐的真实图象。     

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     

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。     

鲁14井数字化水位潮汐响应特性初析

以井—含水层系统潮汐理论为基础,利用Baytap-G潮汐分析程序计算鲁14井数字化水位的潮汐响应特征参数,提取井水位潮汐因子和相位差,分析远场大震前后井水位潮汐响应特征参数的变化情况,同时对固体潮和气压影响量进行分离,以期深入了解井水位微动态变化特征,为该井水位观测资料的动态评价和效能评估提供参考。结果表明：鲁14井潮汐地下水流类型以径向流为主,潮汐因子和相位差变化相对稳定,但受远场大震影响显著,其含水层渗透性随潮汐参数的增大（减小）而增大（减小）;地震波作用可使含水层渗透性发生变化,但并非导致含水层渗透性变化的主要因素。     

井水位固体潮加卸载响应比的地震短临前兆

从岩石的应变与应力的非线性响应分析了井水位固体潮加卸载响应比的物理机理，分析了承压井含水层对固体潮体应变的响应，给出了计算井水位固体潮加卸载响应比的两种方法，并以距菏泽5.9级地震震中较近的豫01井为例，计算了该井水位对固体潮体应变的响应率和两种固体潮加卸载响应比．震前响应率和响应比都有增大的变化．      

菏泽5＼9级地震前豫01井水位对气压和固体潮响应的变化

本文给出了一种处理井水位的新方法，它考虑了井水位对气压和固体潮响应的滞后影响。利用泰勒和杜得森展开法，导出了计算井水位气压系数，固体潮系数以及它们的滞后时间的公式，并给出了考虑滞后影响的井水位气压与固体潮改正公式。我们利用这一新方法处理了豫０１井１９８３年的观测资料，计算出每天的井水位固体潮，气压系数和它的滞后时间。该４种参数在１９８３年１１月７日菏泽Ｍｓ５．９级地震时大幅度变化。而且在地震前，后     

Tidal Response Characteristics of the Well Water Level in the Sichuan-Yunnan Region

In this paper, the long time series data of the well water-level data of 12 wells in the Sichuan and Yunnan area is analyzed by the Baytap-G tidal analysis software, and well water level tidal response characteristic parameters (amplitude ratio and phase change) are extracted. We analyzed the features of the shape and stage change, and characteristic parameters of the tidal response of well water level before and after the earthquakes, which can provide a new method and approach to analyzing the response relationships between well water level and earth tide and barometric pressure. The results show that Luguhu Well and 9 other wells are affected by earth tides, and their well water level amplitude ratios and phases are relatively stable; the Nanxi Well and Dayao Well water level changes are affected by the barometric pressure combined with tide force, and their well water level amplitude ratios and phases are more discrete. The water level amplitude ratios and phases of Jiangyou Well, Luguhu Well and Dongchuan Well are significant to large earthquakes, and the relationship between seismic energy density and water level amplitude ratios and phases of M₂ wave of the three wells are presented.     

引潮力作用下饱和地质岩体的力学响应

本文应用孔隙弹性理论,探讨了引潮力作用下饱和地质岩体的力学响应.首先通过引潮力作用下饱和岩体的自由能表达式,得到岩体孔压与应力、应力与应变之间的关系;然后从引潮力作用下饱和岩体的平衡微分方程出发,结合流-固耦合理论,分析了饱水岩体应变与引潮位之间的关系;最后推导出饱和岩体的两大力学物理量--孔压和潮汐应力(平均应力)与引潮位之间的物理关系.模型表明:饱和岩体孔压与引潮位成反比,平均潮汐应力与引潮位成正比;比例系数不仅与岩体骨架的Lame系数有关,而且与Biot模量有关.将模型应用于会理川-18井水位变化分析,估计出水位响应系数D,并以此为基础,求得岩体孔压、潮汐应力与引潮位的相关系数(A和C)及Skempton系数B.最后对比分析了耦合条件下与不考虑耦合时得到的各参数之间的差异,分析表明:对饱和地质岩体而言,应力、孔压对引潮力的响应是流-固耦合作用的产物;研究其力学响应时必须充分考虑耦合效应.模型的建立,为研究引潮力作用下井-承压含水层系统力学、水动力学、与地震有关的断层力学以及引潮力触发机制的定量研究提供了基础.     

Mechanical Response of Saturated Geological Rock Mass under Tidal Force

In this paper,the mechanical response of saturated geological rock under tidal force is explored by poroelastic theory.First,we use the free energy formula of saturated rock under a tidal force to study the relationships of pore pressure with stress,and stress with strain.Then we analyze the relationship between rock strain and tidal potential by the equilibrium differential equations of saturated rock under tidal force.Finally,we derive the physical relationship between the two parameters (pore pressure and tidal mean stress) of saturated rock and tidal potential.The relationship shows that:pore pressure is directly proportional with tidal potential,but tidal mean stress of saturated rock is inversely proportional with tidal potential.The ratio coefficient is related not only to the Lame coefficients of rock skeletons,but also to the Biot modulus.By using this model to analyze observational well water level of C-18 well which locates in Huili,Sichuan Province,the well level response coefficient (D) was estimated.This way,we derive the Skempton coefficient (B),the coefficient A and C which refer to the response coefficients of pore pressure and tidal stress to tidal potential respectively.Then we compare the differences among each coefficient in coupling and uncoupling conditions.It shows that for saturated rocks,the response of stress and pore pressure to earth tides is a product of coupling,and it is necessary to take into account the coupling effect when we study the mechanical response.The model will provide the basis not only for the study of mechanics and hydrodynamics of well-confined aquifer systems,and the mechanics of faulting under tidal force,but also for quantitative research of the triggering mechanism of tidal forces.     

垂向和径向排水的潮汐水位振幅和位相变化研究

本文根据岩石力学和地下水动力学理论, 分析了潮汐力作用下含水层与隔水层之间垂向水流交换过程, 并提出了垂向排水条件下含水层潮汐孔压-引潮高振幅比和位相差公式。 结合Hsieh等关于潮汐力作用下井水位对含水层孔压(体应变)的振幅比和位相差响应公式, 进一步推导了垂向和径向水流条件下井水位-引潮高的振幅比和位相差公式。 在径向和垂向排水条件下, 应用M2和O1波潮汐水位-引潮高振幅比和位相差的数值关系, 可以识别影响潮汐水位振幅和位相的主要因素。     

地下水潮汐现象的物理机制和统一数学方程

用新的分层承压含水层模式 ,不但考虑含水层的力学压缩性质 ,而且考虑含水层的渗流特性 ,并结合扰动信息源的频率特性 ,分别研究扰动源地球固体潮、大气潮和地表负荷潮对承压井水位和流量的影响机理 ,给出相应的偏微分方程。从方程的解释或数值解讨论扰动源与承压井含水层的力学压缩参数、渗流特性参数及与频率特性频数的关系 ,进而给出承压井水位和流量对地球固体潮、大气潮和地表负荷潮汐响应的统一数学方程及其潮汐响应函数 ,并揭示了上述几类潮汐扰动信息源对承压井水位和流量影响的物理机理     

维尼迪科夫调和分析对大甸子井水位潮汐因子和相位的气象影响研究

利用维尼迪柯夫潮汐调和分析方法计算内蒙古大甸子井水位原始资料和剔除气压、降雨资料后的潮汐因子和相位。结果显示,两种情况下得到的潮汐因子和相位具有较好的一致性,说明采用维尼迪柯夫潮汐调和分析方法得到的结果基本不受降水、气压等因素的影响。这对于缺少气压和降水等辅助观测的水位观测资料,使用原始资料进行维尼迪科夫潮汐调和分析,可获取比较可靠的潮汐因子和相位参数。     

三原井水位固体潮加卸载响应比的地震异常

讨论了三原井水位在泾阳4．8级地震前的变化特征，重点是泾阳地震前水位对固体潮响应的变化，即固体潮加卸载响应率与加卸载响应比的变化，对水位观测资料的计算分析表明，震前加卸载响应率及响应比有“平稳－升高－恢复”的特征，说明水位固体潮加卸载响应比方法有可能捕捉5级左右近震的前兆信息。     

Lunar–solar tide effects in the Earth’s crust and atmosphere

The gravitational interaction in the Earth–Moon–Sun system is considered from the standpoint of influencing the formation of time variations in the geophysical fields and some natural processes. The analysis of the results of instrumental observations revealed the main periodicities and cycles in the time variations of subsoil radon volumetric activity with the same periods as the vertical component of the variations of the tidal force. The amplitude modulation of seismic noise by the lunar-solar tide is demonstrated. It is shown that the intensity of relaxation processes in the Earth’s crust has a near-diurnal periodicity, whereas the spectrum of groundwater level fluctuations includes clearly expressed tidal waves. Based on the data on the tilts of the Earth’s surface, the role of tidal deformation in the formation of the block motions in the Earth’s crust is analyzed. A new approach is suggested for identifying tidal waves in the atmosphere by analyzing micropulsations of the atmospheric pressure with the use of adaptive rejection filters.