三峡井网地下水动态观测的技术系统

三峡井网是我国第 1个以监测水库诱发地震的地下水前兆为目的的专业网 ,由 8口观测井构成。其中 4口井台有水温和土氡观测 ,3口井台有降雨、气压与气温观测 ,另有一处库水位观测 ;每口井台中均有水位动态观测。观测项目共有 2 6项。文中主要介绍三峡井网的观测技术系统 ,其中包括井网的技术系统与井台的技术构成 ,各类仪器设备的技术指标与安装调试 ,相关的供电、通讯与防雷等技术支撑设施。此外 ,还简要介绍了观测技术系统的运行及其基本结果     

天津地区咸水井映震能力评估

系统处理了1992年以来天津地区4口咸水井的水位观测资料,使用R值对这4口井的映震效能进行了评估。认为：①这4口井的R值不高,主要原因是咸水层观测井水位异常时间较长,致使预报占用时间较长;②咸水层观测井水位异常幅度比较明显,异常性质的规律性较强,出现异常时易于识别;③咸水层观测井水位有异常有地震的比率达到了70％以上,这对有震的判定非常有意义。     

2013年芦山MS7.0地震和2008年汶川MS8.0地震井水位同震变化的比较分析

以芦山、汶川地震震中为中心,选择了8个井点,对2个地震引起的井水位同震变化进行了比较,重点分析了3口同震变化反向的井点,即重庆的荣昌华江井、北碚柳荫井和四川的泸沽湖井。为使对比研究结果可靠,进一步收集了2011年3月11日日本9.0级地震、2012年4月11日苏门答腊北部海域8.6级地震引起的井水位同震变化资料。对汶川、芦山地震引起的同震体应变的计算结果显示：汶川地震时,荣昌华江井、北碚柳荫井和泸沽湖井水位同震变化与井点位置处的同震体应变一致,即位于同震体应变压缩区的井水位上升,位于体应变膨胀区的井水位下降;芦山地震时,3口井的水位同震变化与同震体应变不一致,表现出与日本、苏门答腊地震时相似的同震变化特征。     

再论皖07井水位与地震的关系

笔者在“皖07井水位与地震关系初探”^[1]一文中就皖07井水位对400km范围部分中强震的映震特征和映震机理作了一定程度的分析探讨，为了进一步研讨皖07井水位的映震规律，近年来在文献[1]的基础上，应用“SHP2．0”软件，对20多年水位观测资料进行数理分析，发现07井水位除了对部分中强震有映震能力外，对1999年台湾7．6级强震和其东部特定区域的小震也有一定的映震能力。本文着重分析皖07井水位对1999年台湾特大强震和部分小震的映震特征，研究其映震机理，为单井预报地震提供依据。     

宁夏井水位记震能力变化与周边地震关系研究

通过分析宁夏地区5口井水位记录的2013-2018年对中国大陆5级以上、全球7级以上地震的同震响应,计算了引起5口井水位同震响应地震震级与震中到观测井距离的阈值范围,即井水位记震范围及各观测井的记震特征,提出结合井水位记震范围与记震特征分析各井记震能力随时间变化的方法.结果表明,引起宁夏地区井水位同震响应的地震震级和井震距确实存在某个阈值范围关系,表示为地震能量密度,宁夏地区约为10-4 J·m-3;相较于以往判断井水位记震能力变化的方法,该方法提高了时间分辨率;当井水位记震能力发生变化时,井周边发生4.5以上地震的概率较高.     

兴1井水位的映震特征

兴1井是辽宁省内最早建成的静水位观测井，已有近20年的观测历史。系统分析预测以来的资料，发现该井水位有很强的映震能力并有一定的映震规律，可进行单井水位异常预报地震震级与发震时间的科学试验。     

2019年长宁M6.0和2018年兴文M5.7地震引起的井水位同震响应对比分析

2019年长宁M6.0地震和2018年兴文M5.7地震引起了华蓥山断裂及其附近区域8口观测井水位不同程度的响应变化。 本文对比分析各观测井水位的同震响应特征, 从地震波能量密度、 同震破裂体应变、 含水层渗透性参数变化以及断裂带控制作用几个方面探讨了其同震响应机理。 结果显示, 井水位同震响应的幅度与地震波能量密度有一定关系; 2019年长宁M6.0地震引起的井水位同震响应形态符合同震破裂体应变四象限空间分布特征, 但2018年兴文M5.7地震则不符合; 两次地震引起的含水层渗透性参数变化存在空间上的不一致性和单点各向异性, 并且断裂带自身的水文条件对井水位同震响应形态和幅度有一定的控制作用。 综合分析认为, 目前已有的几种机理无法完全解释两次地震引起的井水位同震响应现象。     

三峡水库蓄水对地下流体动态影响的研究

三峡水库是举世闻名的特大水利水电工程,坝高175 m,库容393亿m3.为了确保工程的地震安全性,在库首区建立了诱发地震监测系统,其中包括地震地下流体前兆监测台网(简称三峡井网).该井网由8个井台组成,观测水位、水温与土氡3个地下流体前兆测项,另有气压、降雨、气温与库水位等配套观测,全为无人职守的自动数字化观测.该井网于2000年3月开始运行,各项动态的正常变化规律基本清楚.     

温泉台新30号井数字化水位映震特征分析

在通过整理、分析新30号井数字化井水位观测数据,发现该井水位有一定的映震能力,震前异常主要显示为短临异常,而且以高值异常为主;震级和异常持续时间成正比,震级越大异常出现的时间就越早,反之,震级越小异常出现的时间就越晚;震后效应(同震响应)主要以7.7级以上远场巨大地震显示为主,水位通常为先振荡,后下降。     

新46井水位、水温映震特征的初步研究

简要介绍了新46井的观测概况,依据该井6年的连续观测资料,初步分析和总结了两个6级地震和5个5级地震前新46井水位和水温的映震特征.水位的映震特征为打破年变形态的年变畸变;水温的映震特征不明显,仅在个别地震前有临震异常显示.     

基于汶川地震同震地下水位变化反演含水层体应变

许多地下流体监测井在地震发生时都能记录到同震水位变化,而利用地下水位的同震响应特征以及水位固体潮效应可以反演地震对含水层产生的体应变量．本文尝试从大尺度上对大地震引起的体应变变化进行研究,为此收集了位于我国大陆不同构造活动区5口地下流体监测井两年半的水位数据资料进行分析,去除干扰项,提取出水位固体潮成分,进行调和分析求取潮汐因子,并反演出汶川MS8.0地震对这5口井所在含水层产生的体应变量．结果显示,汶川大地震对这5口井 含水层造成的体应变量基本在10-7量级. 地震引起的体应变随距离的衰减规律比较复杂,其不仅与震中距有关,而且与活动断裂带的展布和地壳岩体结构等密切相关．      

张北6.2级地震前廊坊地区地下流体异常特征

廊坊地区所属的安头屯井、浅牛6井是静水位观测井,文安井由文安地震台进行多年的水氡观测。这3口井始测时间为20世纪80年代,资料连续可靠。资料清理过程中发现在1998年1月10日张北6．2级地震前以及强余震活动中均有明显的异常显示。本文探讨了张北震例的综合异常特征。     

汶川大震时福建四种观测系统的体应变响应分析

采用福建省有关观测点的井水位、地震仪、体应变仪与伸缩仪的分钟值观测资料对福建地区对2008年5月12日四川汶川8．0级大震的体应变响应进行了计算．计算结果表明．由井水位、体应变仪与伸缩仪所得到的对汶川大震的体应变响应的振幅为10^-7～10^-8,而由地震仪所得到的体应变响应要比前者大1个数量级;并对此差异进行了分析。     

气氡日变与固体潮关系的探讨

本文通过北京顺义台气氡和体应变，气压，水位，水温及气温的综合对比观测，论证了地下水逸出氡日变曲线存在潮汐现象，其值与体应变固体潮理论值密切相关。由于用气氡资料预报地震是地球化学方法的一个新探索，因而本项工作为其深入研究提供了一定的实际观测基础。     

夏垫断裂带地震地下流体的同震响应研究

地震地下流体已成为一种重要的地震监测手段。 本文分析夏垫断裂带上观测井的同震响应特征, 探讨观测井水位、 水温同震变化对夏垫断裂带的影响机理, 收集和整理布设在夏垫断裂带上的赵各庄井和西集井两口观测井水位和水温同震响应资料, 从响应的地震次数及发震位置、 异常幅度、 时间和形态类型等方面对其响应特征进行分析, 从震中距、 震级和井-含水层岩性等方面探讨了地下流体地震前兆异常的成因。 结果显示, 赵各庄井和西集井水位地震响应能力强于水温, 响应形态以振荡型为主, 对于M_S7.0以上地震具有显著的映震能力。 在水温资料中, 仅有赵各庄井对2008年汶川M_S8.0地震有响应, 响应幅度为0.0129℃。 综合分析认为, 井-含水层岩性影响了两井同震响应形态特征, 远场大地震产生的动态应变导致了较大的水位变幅。     

山西及其邻区地下流体强震中期和中短期预测时间方法研究

收集观测连续、动态稳定的井(泉)的水位、水氡观测资料,选择适合中期和中短期的异常提取方法,对大同6.1和张北6.2级地震前的水位、水氡异常进行分析,依据统计资料给出了山西及其邻区强震地下流体中期和中短期发震时间预测的指标与方法。     

A mechanism for anomalous decline in radon precursory to an earthquake

Mechanisms for interpreting anomalous decreases in radon in ground water prior to earthquakes are examined with the help of a case study to show that radon potentially is a sensitive tracer of strain changes in the crust preceding an earthquake. The 2003 Chengkung earthquake of magnitude (M) 6.8 on December 10, 2003, was the strongest earthquake near the Chengkung area in eastern Taiwan since 1951. The Antung radon-monitoring station was located 20 km from the epicenter. Approximately 65 d prior to the 2003 Chengkung earthquake, precursory changes in radon concentration in ground water were observed. Specifically, radon decreased from a background level of 780 pCi/L to a minimum of 330 pCi/L. The Antung hot spring is situated in a fractured block of tuffaceous sandstone surrounded by ductile mudstone. Given these geological conditions, we hypothesized that the dilation of brittle rock mass occurred at a rate faster than the recharge of pore water and gas saturation developed in newly created cracks preceding the earthquake. Radon partitioning into the gas phase may explain the anomalous decrease of radon precursory to the 2003 Chengkung earthquake. To support the hypothesis, vapor-liquid, two-phase radon-partitioning experiments were conducted at formation temperature (60 degrees C) using formation brine from the Antung hot spring. Experimental data indicated that the decrease in radon required a gas saturation of 10% developed in rock cracks. The observed decline in radon can be correlated with the increase in gas saturation and then with the volumetric strain change for a given fracture porosity.     

基于水化学和物理方法的井水位异常分析

针对2008年汶川M_S 8.0地震后江苏地区的地震观测井水位上升现象,选取了苏18井和井周边地表水进行了水化学和物理分析,研究了井水位异常与地表水和大气降水的补给关系,讨论了井水补给来源及其与高邮-宝应M_S 4.9地震的关系。离子含量和氢氧同位素结果表明,苏18井水主要为大气降水成因,存在一定的水岩作用。应用氯离子分析降水对地下水的补给,其结果显示大气降水在井水补给源中占了重要份额,井水位的突然上升与同期降水量增加有一定关系。水库水与苏18井水之间存在水力联系,大气降水增多致使水库水位升高,对该井水位变化有一定的影响。综合分析认为,大气降水的增多致使水库蓄水增加,水库水通过侧向渗透补给造成了2011年苏18井的水位显著升高。苏18井异常不是由构造活动引起的,作为高邮-宝应M_S 4.9地震的前兆依据不充分。水化学和物理结合的方法为今后判别地下水位异常干扰提供了依据。     

2015年尼泊尔MS8.1地震引起的井水位与井水温同震效应及其相关性分析

尼泊尔M_S8.1地震引起中国大陆大量地震观测井水位和水温的同震响应. 从宏观结果看, 在54个同时存在水位和水温同震效应的观测井中, 有51口观测井的变化类型为水位上升-水温上升、 水位下降-水温下降、 水位振荡-水温上升或下降(以下降为主), 井水位与井水温同震效应表现出良好的相关性, 这可能与地下水动力学作用有关; 有3口观测井的水位变化与水温变化方向相反, 且水温变化均为震后效应. 另外, 有1口观测井水位无变化而水温同震效应明显. 这些不同类型的同震变化与井孔条件、 水温梯度、 传感器位置及水位埋深等多种因素有关. 从微观结果看, 井水位同震效应出现的时间及变化幅度与井水温同震效应出现的时间及变化幅度之间的关联性比较复杂, 这与井孔条件和温度梯度等因素有关.