东郭井水位与水温成组异常及其映震特征

分析了东郭井自2008年1月观测以来出现的水位与水温成组异常及其与周围中等地震活动的关系,研究结果显示:异常与地震有较好的对应关系,其异常的基本特征是水位阶降与水温缓升的形态配套,异常的幅度与震级大小有一定关系,异常持续的时间与井震距有一定的关系,还讨论了异常的机理。     

Groundwater responses to the 2011 Tohoku Earthquake on Jeju Island,Korea

Groundwater responses at 15 monitoring wells on Jeju Island were observed in relation to the magnitude 9.0 Tohoku Earthquake off the Pacific coast of Honshu, Japan, on 11 March 2011, at 14:46:23 h local time (05:46:24 h UTC time). In coastal areas, the groundwater level responses to the earthquake were oscillatory at 12 wells, and the range of the maximum groundwater level changes was 3–192.4 cm. The response durations were approximately 1–62 min. The relationship between the maximum groundwater level changes and the response durations displayed a high correlation coefficient (r = 0.81). Groundwater temperature changes were also observed at 7 of 12 wells 3–10 min after the seismic wave arrived, and the range was from 0.01 °C to 1.20 °C. In mid‐elevation areas, the groundwater level changes appeared in three different forms: oscillatory, spiky and persistent. The groundwater temperature changes were also observed at two wells. One indicated decreasing and recovering temperatures, and the other exhibited rising and persistent temperatures. The primary temperature changes occurred 5–6 min after the earthquake and 2–3 min after the seismic wave arrived. In addition, the electrical conductivities at the depth of the transition zone were monitored, and the responses to the earthquake appeared at all three wells. Although the electrical conductivity and temperature changes were not well understood, groundwater inflow and mixing were likely caused by the earthquake, and the responses were various and site specific. The responses to the earthquake were closely related to the hydrogeological characteristics at each monitoring well, and a more detailed hydrogeological characterization is needed to understand the mechanisms related to earthquakes in general. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

应力加载作用引起地下水微温度场变化的研究综述

在地震地下流体动态观测中,水温对地震活动的响应非常敏感,井水温度微动态观测越来越受到有关学者的关注。本文收集了相关资料,以引起水温变化的水动力学机制为基础,从应力加载作用下渗流场的变化、渗流场变化引起地下水温度变化以及裂隙介质热量运移三个方面分别阐述了前人研究成果,旨在理清“含水层受力变形→井-含水层系统内水流变化→井水温度变化”的理论模式,探讨应力加载作用引起地下水微温度场变化的理论基础和技术途径。对这一领域研究成果的综合分析将有助于我们深入地研究地震孕育过程中的前兆成因机理。     

金沙江水网对日本9.0级地震的同震响应及其特征与机理

本文系统介绍了金沙江水网6口观测井水位与水温动态对日本9.0级地震的同震响应,分析了同震响应的特征与同震响应的机理.结果表明,4口井水位有同震响应,同震响应形态全是振荡,对地震波响应的时间、振荡的幅度、振荡的持续时间等的差异主要取决于井-含水层系统的导水系数.结果还表明,3口井水温有同震响应,响应形态是不对称的V字或U字形;水温的先期下降是井简内上(冷)下(热)水混合作用引起的,后期上升是井水与围岩之间的热传导引起吸热作用的结果,各井水温升降的幅度、持续时间等不同,主要是井水温度梯度与水岩热传导系数不同引起的;后期升幅总是大于先期降幅,这可能与地震波作用使井区大地热流增强有关.     

雄关漫道真如铁——论中国油气二次创业

半个多世纪以来，中国经历了油气资源的第一次创业，在祖国大陆和近海大陆架地区的新生代陆相碎屑岩沉积盆地中，发现了一批油气田，使原油年产量达1．67亿吨，位居世界第五，天然气疸这241亿立方米，居世界第十五位，成绩是巨大的，但是，1993年开始进口原油3000万吨，2000年进口原油7200万吨，严重影响国家经济建设，而且这种趋势还在不断发展，预测2010年将进口原油1亿吨，天然气200亿立方米，那么，中国油气资源的出路何在？作者指出，从中国大地构造演化来看，前新生代海相残留盆地还有巨大的油气潜力，尽管其勘探的难度是世界级的，但是，只要我们切实地依靠科学技术，进行油气资源的二次创业，困难上，在实践中克服困难，就可以发现更多的石油天然气，支持国家经济建设的持续发展。     

中国大陆井水温度潮汐动态的统计与调和分析

用收集到的全国356个井水温度测点的数据, 分析了水温对地球固体潮汐的响应, 统计出 35个存在水温潮汐现象的测点。 利用Baytap-G调和分析方法, 计算了水温潮汐分波的振幅、 振幅比和相位差。 结果表明: 水温潮汐现象是一类较普遍的地球物理现象, 其机制与水位潮汐相关, 可用水动力学模式解释; 水温潮汐变化特征还受太阳辐射热、 含水层和地温的影响, 自流井水温记录潮汐现象的能力高于非自流井、 东部地区水温测点记录潮汐现象的能力高于西部, 与太阳辐射热的影响有关, 在含水层附近的水温测点, 其潮汐动态比其他井段显著, 在受地温影响较大的井段, 水温的潮汐变化幅度与水温梯度成正比; 水温的应力-应变灵敏度量级为0.01～10℃/10^-6m·s^-2。     

青海门源MS6.9地震井水位与水温同震响应特征分析

基于全国地震地下流体台网数据库,分析了2022年1月8日青海海北藏族自治州门源县 M_S6.9地震引起的地下流体井水位、水温同震响应特征。结果表明:本次地震引起的水位同震响应观测井数量远大于水温;水位同震响应开始时间、结束时间均优先于水温,水温同震响应是水位同震响应的次生变化。对比门源2022年1月8日 M_S6.9和2016年1月21日 M_S6.4地震,发现地震能量不同是造成两次地震同震响应差异的主要原因。     

汶川地震前井水温度异常信息的识别及其特征

通过对我国地震地热台网273口观测井的水温数据进行梳理,发现汶川地震前有10口井记录到客观的异常现象;而这些井的异常信息的持续时间、幅度、空间分布极其复杂,决定了利用这些异常信息进行汶川地震三要素的准确预测还不太现实,但也发现一些有一定科学价值的认识:空间上井震距1000km范围内集中了大部分异常点;异常幅度集中在千分之几到百分之几度;时间上异常具有短临性质,呈现出井震距越大持续时间越短、井震距越小持续时间越长的规律;自流井记录到的异常概率远高于静水位井,不过干井也可以记录到异常信息。通过数据梳理与分析,提出了水温异常取决于井-含水层结构以及观测井所处的水系单元位置这一认识。     

重庆井网水位水温同震响应特征分析

本文以2008年以来全球范围内发生的5次大地震为例,对重庆井网水位和水温同震响应特征进行了分析,结合井孔水文地质条件和自身观测条件,探讨了不同同震响应现象的可能成因并对其机理进行了探讨。结果表明,水位的记震能力优于水温,水位同震响应形态主要包括上升、下降和振荡三种类型,且同一口井水位对不同地震的响应形态不同;水温的同震响应形态主要包括上升和下降两种类型,其中只有荣昌华江和北碚柳荫井水温对5次地震均有同震响应,且同一口井水温对不同地震的响应形态相同。进一步分析表明,北碚柳荫井水位的同震响应能力优于荣昌华江井水位,北碚柳荫井水位的同震振幅与地震能密度成正比,并给出了其同震变化幅度与地震能量密度的对应关系。最后分别对水位和水温同震响应机理进行了探讨。     

南黄海盆地基底及海相中、古生界地层分布特征

南黄海盆地是大型海相中、古生界和陆相中、新生界两期叠合型盆地,本文根据最新地震资料结合钻井资料及与海陆地质资料的对比研究对盆地内地震层序进行了划分,得到了陆相中、新生界盆地基底即中、古生界海相盆地的顶界埋深、三叠系和上二叠统的残留厚度,推断了陆相层基底地层分布,并根据磁力异常资料推测了海相中、古生界盆地结晶基底埋深,推断了海相中、古生界整体残留情况.下三叠统青龙组和上二叠大隆及龙潭组在南黄海盆地南部坳陷及勿南沙隆起广泛存在,而在北部坳陷的分布则狭窄,中部隆起则由于隆起和剥蚀作用导致这两套地层几乎没有残余.对中-古生界海相盆地和中-新生界陆相盆地的基底特征进行了比较,认为海相中、古生界在南黄海地区区域性存在,海相层厚度分布特征受基底起伏控制,同时受到印支板块运动的影响,中部隆起区是海相中、古生界比较稳定的地区.下古生界可能在南黄海盆地广泛分布,但受资料限制,还难以获知其残余地层的特征.     

Groundwater monitoring for earthquake prediction by an amateur network in Japan

Since 1976 groundwater-levels and the temperature of thermal water have been monitored in 100 wells distributed mostly in the southern Kanto and Tokai districts of Japan in order to predict earthquakes. Good examples of groundwater precursors were recognized prior to the following destructive earthquakes: the 1978 West Off Izu-Oshima Earthquake (M 7.0), the 1978 Off Miyagi Earthquakes (M 7.4), and the 1980 East Off Izu Peninsula Earthquake (M 6.7). In the 1978 West Off Izu-Oshima Earthquake, groundwater levels and the Japan Meteorological Agency (JMA) volume strainmeters, installed in the Izu peninsula, showed precursory changes at about the same time. In the other cases, however, precursory behavior was observed only in water level and temperature monitoring. Empirical relations are given between earthquake magnitude and the epicentral distance of the farthest groundwater anomaly, and between earthquake magnitude and the precursor time of groundwater.     

Groundwater temperature evolution in the subsurface urban heat island of Cologne,Germany

Long‐term heating of shallow urban aquifers is observed worldwide. Our measurements in the city of Cologne, Germany revealed that the groundwater temperatures found in the city centre are more than 5 K higher than the undisturbed background. To explore the role of groundwater flow for the development of subsurface urban heat islands, a numerical flow and heat transport model is set up, which describes the hydraulic conditions of Cologne and simulates the transient evolution of thermal anomalies in the urban ground. A main focus is on the influence of horizontal groundwater flow, groundwater recharge and trends in local ground warming. To examine heat transport in groundwater, a scenario consisting of a local hot spot with a length of 1 km of long‐term ground heating was set up in the centre of the city. Groundwater temperature‐depth profiles at upstream, central and downstream locations of this hot spot are inspected. The simulation results indicate that the main thermal transport mechanisms are long‐term vertical conductive heat input, horizontal advection and transverse dispersion. Groundwater recharge rates in the city are low (<100 mm a^?1) and thus do not significantly contribute to heat transport into the urban aquifer. With groundwater flow, local vertical temperature profiles become very complex and are hard to interpret, if local flow conditions and heat sources are not thoroughly known. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

受火钢筋混凝土柱三维温度场的数值模拟

受火构件内部温度场随时间和空间的变化规律对结构和构件的高温响应和抗火性能是至关重要的。应用通用有限元分析程序ABAQUS,对火灾下钢筋混凝土柱的二维温度场和三维温度场进行了有限元分析计算。所得计算结果与相关试验数据吻合,证明了通过通用有限元软件对钢筋混凝土结构进行三维温度场分析的可行性,也为混凝土结构在高温下以及高温后的三维响应分析提供了理论依据。     

隧道火灾时空温度场小波分析

提出了分布式光纤温度传感系统（DTS）时空温度场小波分析方法,完成了监测系统报警算法的设计;应用该算法,对隧道内弱风和强风条件下的模拟实验隧道火灾时空温度场进行了瞬态识别;基于隧道温度场监测数据时空矩阵的提取,对隧道的温度场变化规律做出了分析,并选取Ribo3.7小波基成功识别出隧道火灾时空温度场的奇异点。实验结果表明,基于小波分析定位隧道时空温度场奇异点是一种有效的隧道火灾报警方法。     

太湖流域地表水资源分质评价及水质型缺水形势分析

太湖流域水资源供需矛盾主要体现为"水质型缺水"问题,如何对"水质型缺水"进行定量描述,在太湖流域是一个难题.本文提出了"分质水资源量"的概念,以流域水资源四级分区为单元,以分区水质监测资料结合水资源量进行分析,分别统计分区分质水资源量.分析表明:太湖流域142×10⁸ m³的地表水资源量中,Ⅲ类以上的适合于饮用水源和一般工业用水的优质水为35.8×10⁸ m³,占25.2%;适合于电力冷却用水、农业灌溉的Ⅳ-Ⅴ类水为46.4×10⁸ m³,占32.6%;不可利用的劣Ⅴ类水有59.9×10⁸ m³,占42.2%.流域内优于Ⅴ类(含Ⅴ类)的地表水资源量为82.2×10⁸ m³,占地表水总资源量的57.8%.而浅层地下水己基本被污染.需要指出,Ⅰ-Ⅲ类优质水虽仍有35.8×10⁸ m³,但目前流域内对Ⅰ-Ⅲ类水的需求量己达60.6×10⁸ m³,如将此两数对比,则优质水缺额为24.8×10⁸ m³,但实际上,优质水的需求主要集中在流域中下游,而可供优质水水源则主要集中在流域上游地区山区水库和中游太湖湖心区、东部湖区和太浦河,供需两者的空间分布有较大出入,因此优质水资源缺额将更大,由此可见太湖流域水质型缺水形势十分严峻.     

1989年大同—阳高6.1级地震地下水动态异常特征

对1989年10月大同—阳高地震地下水动态异常的中短期、临震及震后效应等多方面的特征进行了总结。说明了地下水异常形态的多样性、动态水位异常井多井次成组异常的同步性、多井次临震异常在时间、形态上的一致性。     

火灾下型钢混凝土异形柱温度场分析

为了分析型钢混凝土异形柱的耐火极限及火灾后的力学性能,为试验研究做好充分的前期准备,本文采用有限元分析软件ANSYS对型钢混凝土异形柱截面温度场进行数值模拟,得出了柱截面在不均匀受火情况下的温度场分布规律。结果表明,在两面受火的情况下,L形柱的凹角处的温升低于其它部位;由于型钢的存在,加快了柱截面内部温度的热传导;距离受火面相同的深度处的混凝土与型钢的温度不同,因此有必要研究损伤差异对承载力和两者粘结滑移造成的影响。     

2022年9月5日四川泸定MS6.8地震引起的水温同震响应特征分析

基于全国地下流体观测网的水温观测数据,分析2022年9月5日四川泸定 M_S6.8 地震引起的水温同震响应特征,并结合同震静态应变场探讨了水温同震响应机理。结果表明,泸定 M_S6.8 地震水温同震观测点主要分布在龙门山断裂带和川滇菱形块体中南部; 震中距Δ≤500km范围内水温同震以下降—恢复型和上升型为主,水温同震项数及测项比随震中距的增加逐渐减少; 水温同震响应幅度与震中距和地震能量密度显著相关,且随震中距的增加呈指数衰减,随地震能量密度的增加呈指数增大; 水温同震响应持续时间主要集中在1天以内,持续时间随震中距的增加呈指数衰减。     

地温场数值模拟软件包

为了实现多年来我国地热数据的挽救和共享,我们开发了“大地热流数据库”,该库的开发使用了Microsoft Visual C++6.0 和Visual Basic 6.0作为编成语言.该库是“中国岩石圈三维结构数据库”的子库之一.该库具备对原始数据的查询、增加、删除和编辑和地温场的数值模拟,针对岩石圈范围内的地质体,比如对地下一维、二维和三维温度场的有限元数值模拟,以方便地热工作者解决一些常见的地热问题.