一次气压扰动引起的水位变化

气压变化可引起井水位同步变化,这是水位观测的一种微动态,称为水位的气压效应,其量值用气压效率表示,即单位气压变化量引起井水位的变化量。2016年5月12日河北省多地普遍降温,降温幅度达5~11℃,降温的同时,气压大幅度上升,引起河北省地震地下流体观测井网多数井水位同步下降。利用这次气压快速上升及其相应的水位下降,计算了井网内12口观测井的气压效率。计算结果显示,多数井的气压效率与已有的研究结果基本相符,个别井孔的计算结果不符合井孔本身实际的气压效率。结果表明,应用气压扰动进行水位气压效率计算也是方法之一,但仅利用一次气压扰动,会造成计算结果的偶然性。     

2000年以来马17井水位、气压观测资料分析

整理和分析2000年以后马17井的水位、气压观测资料,采用日极差法分析影响该井水体的能量变化;分别采用按时间分段数据的散点图和全时段滑动分析的方法,定性和定量地研究该井的固体潮效应及其特点;采用滑动的一阶线性回归的方法分析长时间段内水位与气压的关系,解释该井的气压效应特征;最后结合淮镇地震、文安地震、汶川地震前后该井水位观测数据变化现象,讨论该井水位的变化机理和变化特征,揭示其变化发展趋势,使马17井在今后的地震预测工作中发挥更大的作用。     

地下水位气压效应的基本特征、类型及机理

本文以实际观测资料,系统的描述了地下水位气压效应的基本特征,并对气压引起的地下水位动态类型按成因和形态特征进行了分类,探讨了气压对潜水或承压水井水位影响的机理。气压对地下水位具有明显的影响。在水位观测井中不受气压影响的井,几乎是不存在的,只是影响程度不同而己。气压不仅对承压水井的水位显著影响,而且对含水层与大气沟通的潜水井的水位也有一定影响。在有关地下水著作中几乎都论及这一问题。早在1985年苏联著名的水文地质学家朗格就指出:能够使井水位和泉的涌水量发生短周期变化因素中还有大气压力;气压引起的潜水位变化有无秩序和规律性(半昼夜)两种。研究气压对地下水位的影响具有重要意义,主要有两点:一是选择合理的教理方法,从水位观测值中消除气压的影响,从而突出地震信息;二是利用气压这个外加荷载引起的含水层孔隙水压变化,反演含水层的应变景,求解含水层的有关力学参数,水文地质参数及应力格值。为了深入研究地下水位的气压效应,首先必须对地下水位气压效应的基本特征及受气压影响的地下水位动态类型有所了解,并在此基础上剖析其影响机理。     

井水位对固体潮-气压综合作用的响应关系研究

本文基于井水位微动态对固体潮和大气压响应的物理机制, 运用水-岩耦合理论, 建立了井水位对固体潮-气压综合作用的响应模型。 以邛崃川22井和南溪川12井为例, 通过井水位与固体潮和气压原始曲线的对比及拟合分析, 对井水位对固体潮-气压综合作用的响应模型进行了验证。 结果表明, 两口井对固体潮-气压综合响应非常好, 井水位的变化均由固体潮和气压变化引起。 两口观测井中, 以南溪川12井的水位综合响应能力较好, 邛崃川22井水位受到较多的杂讯干扰, 水位曲线日变化较复杂。 对邛崃川22井进一步分析表明, 利用井水位时段平均值可有效消除观测误差, 用小时值计算时可以忽略井水位对气压响应的滞后效应。     

气温、气压、地下水理论固体潮对新04井静水位的影响分析

以新04井静水位为研究对象,分析气温、气压和地下水理论固体潮对新04井静水位的影响特征,并探讨其机理.结果表明:① 气温、气压对新04井静水位长趋势变化和短周期变化影响均比较大,而地下水固体潮对新04井静水位变化影响很小;② 气温是静水位年变化最主要的影响因素,表现为中高度线性负相关,参与计算的2段观测数据中,2007...     

深井水位气压系数前兆信息探索

以深井水位气压效应的形成机制为出发点，阐述了地震前井孔气压系数异常变化的物理依据，并以新０４井为例，对其震前水位气压系数的异常变化进行了探索。     

井水位气压系数的探讨

井孔水位气压系数是表征井孔水位气压效应以及井孔水位对应力应变反映灵敏程度的重要指标。本文以我国地震地下水观测井网提供的素材为基础,运用统计方法详细分析了影响井孔水位气压系数的因素,重点讨论了对同一井孔而言,气压系数是常数还是变量这个有争议的问题,并通过分析得出了气压系数是变量的结论。本文结论对合理选择地震地下水观测井及从水位观测值中消除气压的影响将是有益的。     

气压变化及其对地壳形变和深井水位的影响

根据北京塔院地区1984和1985年的微气压计记录采用频谱分析和调和分析两种方法得出了大气潮谱的详细结构;用负荷勒甫数代替潮汐勒甫数,仿照固体潮的有关公式,导出了大气潮引起的地壳应变和地倾斜公式;使用北京塔院井的水位观测资料结合当地的气压资料,分析了气压变化对深井水位的影响.理论计算和实测资料的分析结果基本相符,特别是两种结果都得出S_2大气潮引起的体膨胀约为S_2固体潮体膨胀的20％.     

井孔静水位的优选气压系数

本文对巢湖地区三口地震观测深井的观测数据进行了分析、计算、求出了气压订正后深井静水位值与理论固体潮值相关最高时的气压系数，由于该值是采用优选法的方法确定的，所以称之为优选气 系数。优选气压系数反映了井孔本身系统对水位变化的放大性能，其本质是通过井孔系统对大气压和地应力这对矛盾运动结果的综合反映。优选气压系数对排除气压对水位的干扰，提取震兆异常变化具有一定的应用价值。     

苏15井数字化水位特征分析

介绍苏15井的地质构造情况和地下水位等数字化观测资料的特征,对水位的气压效应和潮汐效应进行初步探讨,并计算出数字化水位日均值条件下的气压系数,同时结合模拟观测时期的气压系数,进行对比分析。此外指出影响苏15井水位观测资料质量的主要因素。通过以上研究,进一步加深了对苏15井数字化水位等观测资料的认识,有助于今后分析预报水平的提高。     

固原体应变与水位和气压相关性研究

通过对固原体应变与水位、气压等影响因素的相关分析,以及对M2波潮汐因子相对误差等参数的计算,结果显示体应变观测与水位变化长期存在高度反向相关,与气压短期存在高度正相关,且体应变随气压变化在时间上存在40分钟左右的滞后效应。并利用回归相关分析消除水位、气压影响,探讨了体应变与水位、气压相关系数以及响应系数在宁夏地区小震前的变化特点。     

基于小波分析的水位观测气压效应研究

为研究水位气压效应的主要特征, 采用广西南宁石埠、 九塘两个台站的水位、 气压观测资料, 利用小波分析、 交叉小波分析、 小波相干分析方法在时间-频率空间内对二者的周期特征以及二者的相关特征进行了分析。 结果表明: 水位观测数据的显著周期为7.8~14.7 h, 气压观测数据的显著周期为7.8~14.7 h和17.5~27.8 h; 水位和气压存在7.8~14.7 h尺度的共振周期; 水位和气压在较宽的周期尺度上存在着显著的相关性, 且水位和气压的相关系数随周期和时间变化, 二者的相对相位角也因周期的不同而存在差异。     

气压变化及其对地壳形变和深井水位的影响

根据北京塔院地区1984和1985年的微气压计记录采用频谱分析和调和分析两种方法得出了大气潮谱的详细结构;用负荷勒甫数代替潮汐勒甫数,仿照固体潮的有关公式,导出了大气潮引起的地壳应变和地倾斜公式;使用北京塔院井的水位观测资料结合当地的气压资料,分析了气压变化对深井水位的影响.理论计算和实测资料的分析结果基本相符,特别是两种结果都得出S₂大气潮引起的体膨胀约为S₂固体潮体膨胀的20％.     

丹徒苏18井水位微动态特征

根据井区区域地质构造及水文地质环境,研究丹徒苏18井的水位动态特征,着重分析气压、固体潮、降雨荷载效应与水位变化的关系。因近年井区周边观测环境有所改变,进而探讨环境改变后降雨荷载对水位观测产生的影响。     

山西流体观测井水位与气压相关性分析

分析了山西省流体观测井水位动态特征,利用高阶差分、回归分析方法计算了2008年山西省各观测井水位与气压相关系数,得到了气压系数的背景值,进而对气压干扰因素进行定量化的排除,并对各井的气压系数进行对比分析。结果表明,不同的观测井孔水位受气压影响程度不同,对于某一个观测井孔而言,气压系数及相关系数的变化是有一定规律的。     

一个新的水位气压效应的理论解

以气压影响承压井水位的偏微分方程为基础，推导了井孔与含水层之间流体互相渗流的边界条件．然后，用拉普拉斯变换法得到了任意气压过程作用下水位变化的时域解析解．此解由稳态项和迟滞项两部分组成，稳态项为气压系数与当时气压值的乘积，相当于今后气压不变的条件下时间趋于无穷时的水位；迟滞项是由于井中的流体和含水层中的流体交换，不能瞬时完成而引起的过渡过程．分析这个解可知，某时刻水位受气压的干扰是由该时刻之前所有气压变化量对水位影响的积分叠加．所以，我们进一步找到了脉冲气压过程作用下的井水位响应函数．计算表明:① 脉冲响应函数总是从零值开始，时间趋于无穷时，其值趋于稳定值，此稳定值与气压效率成正比；② 迟滞时间大小取决于含水层的力学性质和井的半径，渗透系数越大、井孔半径越小、含水层厚度越大，则迟滞时间越小 此解可作为今后进一步全面地分析气压干扰和研究实际校正方法的理论基础．      

新泽5井数字化水位特征分析

分析了新泽5井地下水位、气压、地热(深层水温)等测项的数字化观测资料的特征及其相互间的变化关系。结果表明, 数字化水位观测资料与模拟观测资料及其气压效应和潮汐效应一致。给出了数字化水位的气压系数, 分钟值、时值、日均值条件下的气压系数分别为7. 3mm/h Pa、7. 4 mm/hPa、7. 1 mm/hPa; M₂ 波潮汐因子和相对误差为0. 801 1和0. 0377; 地热变化稳定, 与水位呈同步趋势变化。     

利用数字化水位资料反演山西地区构造应力场变化

选取山西地区观测条件较好的8口承压井水位观测资料及相关的气压数据,利用气压系数及M2波潮汐因子等进行滑动拟合,得到不排水状态下的各井含水层孔隙度、水与固体骨架的体积压缩系数。在水平层状含水层(一维)模式下,运用求得的含水层介质参数、井水位变化量与含水层垂直向应力变化量的关系,定量分析山西地区2008年至2015年构造应力场的变化特征。     

永安井数字化水位水温主要影响因素分析

通过对福建永安井自数字化观测以来的水位、水温资料分析,认为该井水位的主要影响因素为降雨和上游水库泄洪的影响;水温的影响因素较为复杂,主要为水位变化、降雨及上游水库泄洪的影响,但影响水温变化的机理不同.水位的趋势变化对水温的影响是由于随着水位的上升或下降,会引起含水层中孔隙压力发生变化,从而引起水温梯度的变化;降雨对水温的影响变化是由于冷水的渗入,在含水层水头不变的情况下,低温水比例增大,高温水比例减小,从而使得水温下降;上游泄洪对水温造成的影响,是由于处于下游的井孔孔内的渗透率增大,导致水位升高引起水温梯度发生变化,从而使得水温升高.     

衡水冀16井水位观测数据质量分析

对2017—2019年衡水冀16井水位观测资料的完整率和稳定性、变化形态、观测精度、潮汐因子、中误差、同震效应等进行分析,结果表明：①衡水冀16井水位观测资料完整率较高,仪器工作稳定,符合地下水位观测规范要求;②固体潮效应显著,潮汐响应能力较强,潮汐因子平均值为2.1—2.2,观测精度均值为0.01左右,相对误差较小,且较稳定;③同震响应能力较强,能记录到全球7级以上地震,同震水震波波形清晰;④水位与气压变化之间相关性较好,整体呈负相关;⑤水位观测资料年、月、日变化规律清晰,有望在地震地球物理监测中发挥一定效能。