一种考虑滞后影响的井水位气压改正的新方法

本文给出一种用褶积滤波处理井水位对气压响应滞后的新方法,考虑了气压对井水位“记忆”影响的特点,对水位的气压改正采用了非线性的处理方法。用新方法对鲁03井进行气压改正后的平均中误差为0.65cm,而用一般相关方法则为1.96cm。最后讨论了褶积滤波积分区间长度与水井含水层系统性质的关系。含水层的导水系数越小,井孔截面积越大,则这个区间越长。     

陕西石泉井不同频带水位对气压和固体潮的响应特征

为揭示陕西石泉井不同频带水位对气压和固体潮的响应特征，采用频谱分析、相干函数和时移分析方法，对石泉井2015-11-01~2016-02-29的井水位、气压和理论重力固体潮等进行深入分析。结果表明，低频带（f＜0.5 cpd）井水位对气压响应较为一般且波动较大，对固体潮响应很差；中频带（0.5~8 cpd）井水位对固体潮响应很好，同时，对气压成分中的K1、S2和S3频点有较好的响应；高频带（f＞8 cpd）井水位与气压和固体潮的相干性均较差，这可能由于该频带井水位的信噪比较低和气压能量较弱等因素所致。此外，在全频带内，随着气压周期的增大，井水位的滞后时间也相应从1 min增至720 min；在中低频带的某些频点或频段，井水位对气压响应的时移存在超前和异常波动现象。
关键词：     

含水层系统中井水气压效应的某些特征

深井水位能够反映地球固体潮体应变、气压变化、地震波等多种应力应变变化。利用天津高村、河南范县和北京洼里井各两年的井水位与气压整点观测值资料进行频谱分析和回归分析,求出了井水固体潮相对于体应变固体潮理论值的振幅比、时间滞后以及含水层系统中井水的气压系数。初步确定了气压系数与气压变化的频率和气压基值的关系,并对含水层系统中井水的特点给以定性的物理解释。这对于研究含水层性质及水位资料的数据处理是一项基础性工作。     

井水位气压效应特征差异研究北大核心CSCD

基于三峡井网所在地的地质构造背景、气压变化特征和井孔结构,分析了整个井网井水位气压变化特征及其差异,以及与含水层物理力学参数之间的关系等。分析结果表明,承压井水位气压效应特征差异与含水层岩性、井孔深度有关。     

井水位气压效应特征差异研究

基于三峡井网所在地的地质构造背景、气压变化特征和井孔结构,分析了整个井网井水位气压变化特征及其差异,以及与含水层物理力学参数之间的关系等.分析结果表明,承压井水位气压效应特征差异与含水层岩性、井孔深度有关.     

地下水位中潮汐与气压效应分析

从井水位中潮汐与气压效应的原理分析入手,着重解决输入量间的多重共线性问题。采用偏最小二乘法回归模型对水位数据中的潮汐与气压效应进行计算发现,该方法得到的潮汐与气压响应系数可正确反映潮汐引力与气压波动的物理过程;潮汐系数、气压系数、气压作用的滞后与延时常数等与含水层参数（储水率、孔隙度、渗透率、体积模量等）以及井孔区域的地壳应力应变状态密切相关。通过川03井连续60 d井水位（步长为9 d）的计算,可从响应系数里识别明显的地震同震响应、震后调整过程和清晰的地震前兆异常。     

从深井水位变化反演鲁西应力场在菏泽5.9级地震时的调整

本文给出了利用井水位的固定潮效应反演含水层应力变化的新方法。通过菏泽地震深井水位的变化,估算了鲁西应力场的调整变化。其中豫01井在这次地震中应力调整变化最大,达—1160hPa。利用井水位的固体潮效应反演含水层应力变化,比利用气压效应更接近实际情况。     

丹江口井网流体动态与尼泊尔M8.1地震同震响应分析

分析丹江口井网3口井水位、水温2013～2015年的观测数据,建立各个测项的正常动态,总结井网对2015-04-25尼泊尔M8.1地震的响应特征,探讨同震响应差异的可能原因,初步得到水位同震响应幅度与震级、井震距的关系。结果表明,井网水位年动态受降雨影响有一定规律,月正常动态普遍显示出固体潮效应与气压效应;水温年动态平稳,年变幅度在0.1 ℃左右。对于尼泊尔地震同震效应,唐扒井水位阶升-阶降式脉冲变化和水温陡降-缓升式脉冲变化是由水位和水温的变化机理不同导致的;雷庄井与唐扒井水位表现出不同的同震响应特征,判断与它们所处断裂的不同走向有关;盛湾井水温阶降型同震响应幅度较唐扒井小得多,可能是观测层岩性及地下水类型等差异导致的。     

基于集合经验模态分解的河北唐山井同震响应特征

集合经验模态分解(EEMD)能够客观真实地从非线性、非平稳信号中提取有用信息,地震观测井的井水位表征的波形信号也是典型的非线性、非平稳信号,因此,集合经验模态分解在获取井水位同震响应信息方面具有重要的应用潜力。通过观测河北唐山井2016～2023年多次井水位同震响应,研究集合经验模态分解对井水位分析处理的优缺点,识别唐山井对远震、近震的井水位同震响应特征,应用地震能量密度经验公式推测唐山井记震能力。结果表明：唐山井水位观测数据秒值在经过集合经验模态分解后,对合适的高频分量进行重构可以压制噪声干扰,有利于观察井水位同震响应特征;对于远场大震引起的振荡型同震响应可以客观真实地进行识别和提取;对于近场地震引起的脉冲型和阶变型同震响应,需结合原始数据进行研究;井水位观测数据秒值有利于揭示区域应力场的变化,因观测数据秒值记震精度提高,唐山井能够记录到地震能量密度为1.77×10^-7J·m^-3的地震,观测井对不同方位地震的敏感度可用于研究其所在断裂带的裂隙走向。对于超过一定距离的远场地震,井-含水层系统能够记录到的井水位同震响应频率可在一定的范围内估算观...     

MATLAB在地下流体数据分析中的基础应用(Ⅱ)

MATLAB可用于地震地下流体数据求均值、去趋势性变化、频谱分析、自定义函数拟合、井孔水温梯度曲线绘制等操作。基于以上应用,本文进行井水位潮汐因子与气压因子计算,并讨论井水位中潮汐与气压成分的剔除问题。     

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，为求解含水层参数建立了基础。根据水位固体潮观测资料和气压观测资料，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，并给出了一个实际算例。     

定水头注水引起的含水层水平运动和应变

基于含水层固体颗粒与孔隙水不可压缩的假设 ,本文导出了单井注水情况下泰斯承压含水层水平运动速度与水头之间的基本关系式。然后利用注水井壁处的应力、应变边界条件 ,进一步导出了单井定水头注水引起的泰斯承压含水层水平运动速度、位移和应变解析表达式。该水平位移与应变由两部分组成 :一部分为由注水压力本身引起的经典弹性力学解项 ,它仅随半径而变化 ,与注水时间无关 ;另一部分为由地下水头变化引起的水动力学位移和应变解项。其中 ,含水层水动力学水平位移随时间加长呈指数增长特征 ,水动力学径向应变则表现为近井处拉张、远井处挤压的分区特征 ,且近井拉张区随时间加长逐渐向外扩展。单井注水含水层水动力学水平位移、应变解的导出 ,完善和发展了单孔内压经典弹性平面力学问题解     

唐山7.8级地震前后地下水位应力场的动态图象

研究分析了井水位变化与含水层应力应变之间的定量关系，给出了利用承压井水位变化反演含水层应力变化的新方法。利用唐山地震前后井水位变化资料，反演了地震前后大区域应力场的动态调整变化，形成了时间与空间的演化图象，分析了唐山地震前后大区域应力场的动态调整变化特征。     

北京新航城地区地面沉降演化规律及多源监测方法对比研究

为查明北京新航城地区地面沉降演化规律,结合基岩标-分层标和水准测量对新航城地区地面沉降特征进行了分析,并结合不同监测方法进行了对比研究评价。研究发现:①近十年新航城地区浅部地层中沉降量和沉降比例越来越小,沉降比例由2009年67.62%下降到2019年19.69%,而中部地层和深部地层则随着时间沉降量和沉降比例越来越大,中部地层沉降比例由2009年21.39%增加到2019年35.83%,深部地层沉降比例则由2009年10.99%增加到2019年44.48%;浅部地层含水层水位呈现周期性往复变化,中部和深部地层含水层在周期性变化中持续下降,地层在水位周期性往复变化中持续压缩。②根据历年水准测量和地下水动态监测成果,研究区自北向南累计沉降量逐渐减小。地面沉降和地下水位数据拟合后发现二者具有一定的相关性,相关性随着水位降幅的增大,相关性也随之增大,二者成正相关。③基岩标—分层标静力水准测量系统与人工水准测量系统对同一监测点和不同深度数据互校后的误差值非常接近,符合正态分布规律,不同深度的监测数据相关系数为0.993 6;对比2种方法各有优势与不足,应根据实际情况,多方面获取沉降信息与数据,满足地区级地面沉降监测与防治的不同需求。      

从地下水变化分析临汾地震台短水准异常的成因

利用深水井水位数据、龙子祠泉流量资料及临汾地震台短水准所在区域内的长观孔水位资料,分析临汾地震台及周边地区地下水整体变化状态,根据区域水位变化特征对临汾地震台短水准近年来出现的异常进行分析。结果表明,临汾地震台短水准测量场地周边区域地下水位在2011~2013年发生明显变化,与水准观测曲线变化趋势较为一致,水准异常时间滞后于水位变化2~3 a;而大范围水位上升尤其是浅水井水位明显上升主要是因为地下水开采量减少,非构造所致。水位上升引起平原区地面回弹的现象符合Terzaghi有效应力原理,即水位回升使孔隙水压力得到恢复,砂层回弹进而引起地面回弹,并引起短水准高差测值的变化。     

利用积谱研究气压对SGC053超导重力仪的影响

利用中国地震局武汉九峰地震台SGC053超导重力仪超过13 000小时的重力固体潮和气压观测数据进行相关分析和积谱分析。结果表明：重力残差信号主要是由气压变化引起的,相关分析的气压导纳值为-3.116 nms ^-2/mbar;气压导纳值和频率之间具有依赖性,气压导纳绝对值频率依赖方程为y=7.036x+2.524;利用固定气压导纳值和导纳值频率依赖的方程进行气压改正结果几乎一致,相差不超过±(1~2) nms^-2_。     

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