隆尧地电阻率与地下水位关系分析

利用线性回归法,分析河北省隆尧地电阻率和地下水位的关系,发现该地区地电阻率季节性年变和近年来显著的趋势上升变化与地下水位动态变化相关.调查发现,年降雨量减小和农业用水量增大引起该区地下水位下降,从而导致地电阻率发生趋势上升变化.     

江苏睢宁苏02、03井水位异常变化机理探讨

为判别江苏睢宁苏02、03井静水位2014年7月下旬至2021年出现的同步转折上升异常变化是否为地震前兆异常,本研究通过开展降雨量影响分析、井孔含水层系统应力状态分析、井孔水及周边地表水化学组分的分析以及井孔周边地下水开采情况调查等工作,认为苏02、03井水位异常受应力变化影响的可能性较小,受环境因素干扰的可能性较大。为定性分析环境因素的影响,建立合理多元线性逐步回归模型,对2口井2008—2021年地下水位和降雨量、地下水开采量进行对比分析,全面考虑了影响地下水位动态变化的因素,得出最优回归方程。结果表明,前2年和前1年地下水开采量对地下水位有显著影响,而降雨量及当年地下水开采量对地下水位无显著影响,水位上升变化滞后于地下水开采量减少。     

地下水位微动态研究

本文简要地对地下水位的固体潮效应、气压效应、降雨荷载效应、地震波效应等进行了形态分析、机理讨论。并介绍了有关的数学模型和影响微动态变化的有关因素,最后指出了求解有关参数对水文地质学和地壳动力学的意义。     

单井水位地震异常信息的提取与地震预报

地下水位动态变化是受影响因素制约的。对于地下水动态按其主要影响因素及其动态特征可以划分出不同动态类型。本文以受抽水、降雨、固体潮、气压影响的雄101深井为例,采用别尔采夫滤波和二元回归数学方法,排除干扰,提取异常,进行地震预报,并实现了这一过程的计算机程式化。     

大震前地下流体异常特征及演变过程研究

利用井口水位对构造应力的响应，分析了地下水位在强(大)地震孕育过程中，中短期应力变化的响应，研究了地震前地下水位从中期异常过渡到短期异常的特征及演变过程。结果显示，当地下水位出现趋势上升、或趋势下降，动态变化规律异常为中期异常，这一时段通常为一年到三年；趋势上升、或趋势下降异常出现明显转折，则中期异常结束；中期异常出现转折后，其异常过程显示上下波动或拉平图像，这一时段为过渡性异常，属于中期异常向短临异常的过渡时段。当水位再次出现明显转折，则为短(临)期异常开始出现。而水位异常图像出现的趋势上升、或趋势下降、打破正常年动态变化规律形态，取决于井孔含水层系统在大震孕育过程的应力调整再积累阶段所处部位；尤其是取决于观测水点位于地质构造块体的构造带上，还是相邻块体的构造带上。水位震前异常的特征，源于地震孕育过程中应力异常区的形成。     

唐山地震前天津地区地下水位动态特征异常分析

1976年7月28日3点42分,在唐山发生了7.8级强烈地震.震前本区浅埋封存咸水层与深层承压淡水层,(自扩口井)的水位,在年动态变化背景上,于72年初普遍出现长期大幅度同步下降异常,并在时间上具有长中短临阶段性显示,在空间上表现出一定的规律性.本文试图通过对地下水位动态特征的粗浅分析,探讨其异常的时空分布规律与地震三要素的某些关系,以期进一步提高分析予报水平.一、地下水位动态类型及特征本区地震地下水位观测资料表明,大多数观测井水位动态,受自然因素(降水、蒸发、气压等),人为因素(河渠放水、蓄水、农田灌溉、工农业开发地下水等)的影响和地质构造及水文地质条件的控制,从而导致地下水位反映出不同的动态特征并表现为不同的类型,而它们反映地震的效果又有着很大的差别.为正确认识地震信息,辨认异常与干扰,首先按水文地质条件及影响因素,将全区地震观测井划分为五种水位动态类型.     

信息动态

论文以唐山地下水观测井为研究试验场,分析了唐山井所处的地质构造和水文地质环境,如大地构造、区域地震地质、井孔周围水文地质环境、井孔结构等因素,分析了唐山井地下水和相关观测,用统计学方法处理了观测数据,在井下不同深度进行了长期水温实验观测,分析了全球大震和唐山余震与唐山井地下水位、地下水温动态变化的响应关系,通过试     

邯郸地形变与地下水位动态相互关系研究

依据邯郸地区地质构造及20多年的观测资料,系统研究了地下水位、地壳形变的正常与异常动态变化及其相互关系.本区地形变的主控因素是西部太行山隆起和东部华北平原大幅度沉降的继承性运动,造成地形变向东南方向倾斜;在大区域的周期性强降水后由于地质构造因素地形变向西北向倾斜,形成水位和形变的正常动态变化.采用有效的定量方法提取异常,显示一部分反向西北倾斜的异常与华北的中强震有较好的对应关系.故强降水引起的地倾斜变化不应看作干扰,而是一种引起地壳变形地震前兆的外动力因素,应予高度关注.     

巴丹吉林沙漠湖泊水分补给机制的模拟——以苏木吉林湖区为例

巴丹吉林沙漠气候干旱,蒸发强烈,与之形成鲜明对比的是沙漠腹地湖泊群的长久不衰,目前对于湖泊水分的补给来源仍存在争议.本文以水量均衡为基础,在苏木吉林湖区开展了降水、蒸发及湖水位和地下水位的动态监测,结合已有的水文地质资料建立地下水流动三维模型,重现湖区地下水位的季节动态变化,并基于模型进行水均衡分析.结果表明:苏木吉林湖区降水入渗补给量不足以平衡湖泊蒸发量,湖泊需要深层承压水的越流补给;湖水位和地下水位均呈现正弦曲线形态,11月最低,4月达到峰值,水位变幅分别为22和18 cm;湖区地下水多年平均总补给量为11620 m3/d,其中降水和承压水越流分别约占13%和87%,降水补给量夏季高、冬季低,承压水越流补给量季节变化不明显;承压水越流补给量可能主要来源于沙漠周边山区降水,未发现明显的水量亏空需要断裂导水来弥补.研究结果为巴丹吉林沙漠地下水资源分析及合理利用提供科学依据.     

广西地下水位数字与模拟观测对比分析

选取广西“十五”地震前兆网络项目地下水位数字化观测与模拟观测资料,利用固体潮形态、水震波、相关性、内在质量等方法进行了对比分析,结果表明：两种观测的动态变化基本一致;在仪器正常运行、无故障情况下,两者数据的相关性良好。综合分析认为数字化观测的信息量大,灵敏度高,跟踪速度等明显优于模拟观测。随着仪器稳定性能的提高,用数字化水位观测仪器取代模拟水位观测仪器是可行的。     

Numerically modelling groundwater in an arid area with ANN‐generated dynamic boundary conditions

Groundwater is sensitive to the climate change and agricultural activities in arid and semi‐arid areas. Over the past several decades, human activities, such as groundwater extraction for irrigation, have resulted in aquifer overdraft and disrupted the natural equilibrium in these areas. Regional groundwater simulation is important to determine appropriate groundwater management policies, and numerical simulation has become the most popular method. However, most groundwater models were developed with static boundary conditions. In this research, the Minqin oasis, an arid region located in northwest China, was selected as the study area. An artificial neural network (ANN) was developed to simulate effects of weather conditions, agricultural activities and surface water on groundwater level in a dynamic boundary of the domain. Subsequently, a groundwater numerical model, named ANN‐FEFLOW model, was developed, with a dynamic boundary condition defined by the ANN model. The verifying results showed that the model has higher precision, with a root mean square error (RMSE) of 0·71 m, relative error (RE) of 17·96% and R² of 0·84 relative to the great groundwater change. Furthermore, the groundwater model has higher precision than the conventional groundwater model with static boundary condition, particularly in the area near the dynamic boundary. This study demonstrated that dynamic boundaries can improve the precision of the regional groundwater model in an arid area and that ANN can provide higher accuracy prediction capability for groundwater levels with dynamic boundary. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于BP神经网络的地下水位预测系统设计

为了解四川德阳地下水位动态,进而分析地震前兆动态,本文设计了一个基于BP神经网络的地下水位预测系统。采用SWY-Ⅱ数字式水位仪对德阳地下水位数据进行采集。根据采集的2015年水位数据,利用BP神经网络对地下水位变化进行预测,以一年的采集数据进行训练和测试,采用3个输入节点、1个输出节点设计了BP神经网络结构。为了进一步验证本预测系统,本文对2017年7月1日—10月26日地下水位情况进行了预测。实验表明:该方案能有效实现地下水位的预测,为地震前兆工作提供可靠数据。      

Riverine groundwater discharge estimation in a dynamic river corridor using 222Rn

Groundwater discharge flux into rivers (riverine groundwater discharge or RGD) is essential information for the conservation and management of aquatic ecosystems and resources. One way to estimate area-integrated groundwater discharge into surface water bodies is to measure the concentration of a groundwater tracer within the water body. We assessed groundwater discharge using ²²²Rn, a tracer common in many surface water studies, through field measurements, surface water ²²²Rn mass balance model, and groundwater flow simulation, for the seldom studied but ubiquitous setting of a flooding river corridor. The investigation was conducted at the dam-regulated Lower Colorado River (LCR) in Austin, Texas, USA. We found that ²²²Rn in both the river water and groundwater in the river bank changed synchronously over a 12-hour flood cycle. A ²²²Rn mass balance model allowed for estimation of groundwater discharge into a 500-m long reach of the LCR over the flood. The groundwater discharge ranged between negative values (indicating recharge) to 1570 m³/h; groundwater discharge from groundwater flow simulations corroborated these estimates. However, for the dynamic groundwater discharge estimated by the ²²²Rn box model, assuming whether the groundwater ²²²Rn endmember was constant or dynamic led to notably different results. The resultant groundwater discharge estimates are also highly sensitive to river ²²²Rn values. We thus recommend that when using this approach to accurately characterize dynamic groundwater discharge, the ²²²Rn in near-stream groundwater should be monitored at the same frequency as river ²²²Rn. If this is not possible, the ²²²Rn method can still provide reasonable but approximate groundwater discharge given background information on surface water-groundwater exchange time scales.     

高七井水温动态变化特征与映震效能分析

详细研究了高七井水温多年观测资料,初步总结水温的正常动态、异常动态、干扰动态。通过震例分析,得出水温数值变化曲线的斜率值是异常提取的一个参考指标,并进一步研究和总结此指标与地震对应关系。     

地下水位中短期（一年尺度）异常识别方法的最优化研究

较详尽地阐述了地下水位动态主要影响因素的为类型和特征。根据地下水位多年动态特征和影响因素对地下水位的不同动态,提出了地下水位物理参量中短期（一年尺度）地震预报 的三种异常标志、中短期异常的计算机提取方法优化所遵循的原则。在实用化攻关、“八五”攻关的基础上,对地震预报的中短期异常识别方法进行了分析、对比、优化。最后对优化后的五种短期异常提取方法进行了简要介绍。     

北京地下水位趋势下降动态及地震前兆信息识别

对北京地区超采引起的地下水位动态特征与成因作了详细分析,并对超采背景下如何提取地震前兆异常信息的问题作了探讨．北京地区地下水位年动态的主要影响因素是地下水开采和降雨,而地下水位动态的趋势变化则与区域地下水超采量有直接关系．本文用相关分析的方法,分析了北京平原区超采量与水位变化之间的关系,为评价超采区观测井的干扰影响程度、识别地震前兆信息提供依据．研究结果表明,在区域超采不严重的地区引起的水位趋势性变化中,也包含着地震前兆信息;采用消除趋势及年变化影响的数学处理方法,可提取出地震的趋势异常变化．      

排除油田深水井动态干扰因素的一种方法

为了适应油田地下水动态观测资料的处理，有效地排除干扰，对Weiner滤波方法进行了改进，利用改进后的方法，处理了胜利油田东水-3井的观测资料，结果表明，利用该方法可以较好地消除各种干扰对地下水动态观测的影响。     

地下流体动态异常分布与构造的关系

研究了华北北部水动态异常及辽河、大港、胜利和华北油田井动态异常与构造的关系,认为地震前水动态和油井动态异常形态不仅与观测点所处的区域构造有关,而且与局部构造有着更为密切的关系,隆起区为正异常,凹陷区为负异常。     

A critical review of groundwater budget myth, safe yield and sustainability

The principle of water balance is well known, but its application often causes controversy. One recent debate is the use of the water balance equation to determine the safe yield and sustainable yield. Two extreme opinions exist on natural groundwater recharge. One misconception is that the development of groundwater is considered to be safe if the pumping rate does not exceed the rate of natural recharge. Another is that the sustainable pumping rate has nothing to do with natural recharge, but depends on the increased recharge and decreased discharge (called capture) induced by pumping. The truth is that both the natural recharge and dynamic development of the capture determine the safe yield or sustainable yield of a groundwater basin. This paper clarifies the water budget controversy and uses the water balance equation to critically analyse the concepts of safe yield and sustainable yield. Numerical simulation of a hypothetical case was used to demonstrate the natural groundwater balance, effects of pumping and the dynamic development of the capture.     

新疆某些地震前地下水动态异常特征的分析

本文在清理乌鲁木齐小区域井网地下水位资料和新疆某些油井动态资料的基础上,通过对震例的分析,探讨了本区地震前地下水动态异常的基本特征。认为,地震前地下水动态短临异常是明显的;异常仅仅出现在震源附近的有限区域;异常形态大致可以分为两种类型,即下降型和喷涌型。最后,对在地震孕育过程中与地下水异常有关的几个问题进行了初步的讨论。