计算井水位对固体潮和气压滞后响应的新方法

提出了一种计算井水位对固体潮和气压滞后响应的新方法.利用杜得森潮汐展开和泰勒级数展开,导出了计算井水位固体潮系数和气压系数以及滞后时间公式,并给出了考虑滞后影响的井水位固体潮和气压改正公式.利用该法处理了鲁03井水位和气压观测资料,求出该井水位固体潮系数为1.8mm/10~_(-3),水位对固体潮响应的滞后时间为1.53小时,气压系数为6.4mm/hPa,滞后时间为1.5小时。与以前的一般回归分析方法相比,改正后的水位中误差明显减小,改正效果较好。     

水井潮汐观测资料的分析

对全国地下水观测网中33口井孔的水位和气压观测资料,采用反复调和分析的方法,求出了井水位固体潮体应变各分波群的潮汐系数和位相滞后,求出了井水位气压各分波群的气压系数和位相滞后。对这些结果作了初步分析和讨论。     

菏泽5＼9级地震前豫01井水位对气压和固体潮响应的变化

本文给出了一种处理井水位的新方法，它考虑了井水位对气压和固体潮响应的滞后影响。利用泰勒和杜得森展开法，导出了计算井水位气压系数，固体潮系数以及它们的滞后时间的公式，并给出了考虑滞后影响的井水位气压与固体潮改正公式。我们利用这一新方法处理了豫０１井１９８３年的观测资料，计算出每天的井水位固体潮，气压系数和它的滞后时间。该４种参数在１９８３年１１月７日菏泽Ｍｓ５．９级地震时大幅度变化。而且在地震前，后     

鲁07井水位对固体潮滞后的处理

本文给出了一种计算考虑滞后影响的井水位固体潮系数的新方法，导出了计算固体潮系数和滞后时间的公式，给出了考虑滞后影响的井水位固体潮校正公式。以鲁07井为例，用该法求出其井水位固体潮系数为16.5mm/10^-8，水位对固体潮响应的滞后时间为0.48小时，与以胶的回归分析方法相比，校正后的水位中误差明显减小，校正效果比较好。     

承压井水位对气压动态过程的响应

本文从气压影响承压井水位的偏微分方程出发,考虑到井孔和含水层之间相互渗流的边界条件,得出了方程的解。给出了承压井水位对气庄动态过程响应的气压效率和位相滞后。讨论了气压效率和位相滞后与水井含水层系统各参数的关系。并指出气压效率越大的承压井,其含水层对应力应变的敏感程度越差。     

井潮畸变异常信息的提取及应用

本文采用复相关分析方法提取井水位震前的固体潮畸变信息,並给出定量化判别的数值标准,分析中采用日气压系数代替平均气压系数,改正气压对井水位的影响。本文还从映震的角度提出以资料异常率和地震对应率作为水位观测质量的判别标准。最后列举了该方法的实际应用效果。     

井水位对气压响应的滞后及其机理

通过井口空气压力变化对井水位影响的试验，分析了井水位对空气压力变化响应幅变和滞后时间，认为在相同的井口空气压差情况下，压力变化周期越大，井水位响应幅度也越大，而位相滞后越小。水平层状承压含水层的理论研究表明，井水位对气压影响的滞后时间主要取决于含水层的导水系数和气压变化的周期，这两种参数越大，则滞后时间越小。因此，井水位对气压响应的滞后是由于水压井孔与含水层间渗流需要一定时间造成的，而不是由于地面     

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。     

川滇地区井水位潮汐响应特性分析

利用Baytap-G潮汐分析软件对川滇地区12口观测井数字化水位的长时序数据进行计算, 提取井水位潮汐响应特征参数(振幅比和相位差), 分析其形态、 阶段变化等特征, 探讨地震前后井水位潮汐响应特征参数的变化情况, 为深入分析井水位与固体潮、 气压之间响应关系的研究提供新的方法和途径。 结果表明, 泸沽湖井等10口受固体潮影响的井水位振幅比和相位差变化相对稳定; 而南溪井和大姚井受到气压-固体潮综合作用影响的井水位振幅比和相位差变化则比较离散。 其中江油川10井、 泸沽湖井、 东川井等3口井水位振幅比和相位差对大震的响应显著, 并给出了地震能量密度与这三口井水位M₂波相位差和振幅比的变化关系。     

海南琼海加积井水位受万泉河水位的影响及震例分析

利用逐步回归法分析了琼海加积井受万泉河水影响的各因素,可知地下井水受河水的影响,其距离越近影响越大;在日均值数据背景下,相比固体潮、气压、降雨量,河水位对井水位的影响最大;河流潮汐与固体潮汐效应,以及河水位对地下井水影响的滞后时间在不同时期下是不同的。以2008年5月12日汶川8.0级地震为震例分析背景,得出井水位与万泉河水位小波细节3阶中在震前或震后均有较显著的震兆异常反应,值得跟踪类似的震兆异常。     

井水位的“记忆”滞后效应

观测资料表明,井水位对信息响应存在的“记忆”滞后现象,它与一般的位相滞后不同,在鲁２９井现场试验也证明了井水位对井吕空气压力变化的响应存在的“记忆”滞后现象。利用水平层状承压含水层模式,从理论上解释了井水位对井口空气压力变化响应“记忆”滞后现象,认为这种现象与水井含水层的导水系数有关,含水层导不系数越小,这种现象越明显,用一般多元回归方法无法较好地扣除井水位中“记忆”滞后影响,作给出了一种可以扣     

深井水位对固体潮和气压的响应

本文以体应变固体潮对深井水位影响的偏微分方程为基础，考虑到含水层与井孔之间相互渗流的边界条件，用叠加原理、冲量定理的分离变量等方法得出了方程的解。把水井含水层的参量给予一些可能的值，通过数值计算讨论了水井固体潮系数、位相滞后和含水层参数之间的关系，解释了井水位对固体潮响应的位相滞后现象。结果表明，井孔的半径、含水层的孔隙度及固体骨架的体压缩系数愈大，含水层的导水系数愈小，则水井水位的固体潮系数愈小     

对Nakai拟合法的改进及实际应用

本文对Nakai拟合法作了改进并应用于计算井水固体潮和气压系数。利用该方法还可以计算井水位对固体潮和气压响应的滞后时间。以鲁06井为例,用本文的方法计算出其井水位的固体潮和气压系数分别为16.9mm/10~(-3)和5.58mm/hPa,滞后时间分别为18.8和22.4分钟。校正后的中误差由8.5mm下降到6.1mm。     

井-含水层系统地下水类型定量分析和判别

利用水位、 气压和理论固体潮数据, 采用卷积回归法中水位对气压的阶跃响应函数, 定量地分析和判定了华北北部板桥井、 大灰厂井、 黄骅井、 大甸子井、 丰镇井和三号地井的井-含水层系统的地下水类型, 并结合研究时段内各井的气压系数和M₂波潮汐因子的结果进行了对比分析． 结果表明: ① 各井的滞后时间与阶跃响应函数之间存在明显的以e为底的指数函数关系, 且底数e的系数的正负决定了井-含水层系统的地下水类型; ② 承压井的阶跃响应函数随滞后时间的增大而增大, 且最佳阶跃响应函数值越大, 相应的气压系数和M₂波潮汐因子也越大, 反之亦然; ③ 潜水井和半承压水井的阶跃响应函数随滞后时间的增大而减小, 其最佳阶跃响应函数与气压系数和M₂波潮汐因子间的关系不明显, 可能与含水层的水力特性、 井孔结构及固体潮汐波的频率有关．      

A new theoretical solution of the effect of atmospheric pressure on water level

Based on the partial differential equation governing the effect of atmospheric pressure on water level of confined well, deriving the boundary condition and considering the seepage water between well and aquifer, the author obtained the analytical solution of water level change in time domain under the action of an atmospheric pressure history with the Laplace transform method. This solution is composed of two terms:stable and retarded terms. The stable term is the multiplication of barometric efficiency and simultaneous atmospheric pressure, and it implies the value of water level after infinite time when the atmospheric pressure is a constant from the time in question. The retarded term is the transient process due to the time lag of water exchange between well and aquifer. From the solution, it is obtained that the interference of atmospheric pressure on water level is the integral superimposition of the contribution of all atmospheric pressure changes before the time in question. So that, we further found out the response function of pulsive atmospheric pressure history. Calculation shows: (1) The pulsive response function starts from zero and tends to a steady value, which is proportional to the barometric efficiency, when the time tends to infinity; (2) The retarded time depends on the mechanical property of aquifer and the radius of well. The larger the seepage coefficient, the smaller the radius of well and the thicker the aquifer, then the shorter the retarded time gets. This solution can be used as the theoretical basis for further analysis of the atmospheric effect and practical correcting method in the future.     

用褶积滤波处理井水位对固体潮响应的滞后

本文给出了一种用褶积滤波处理井水位对固体潮响应滞后的新方法。鲁07井水位观测资料用这种方法处理比一般回归方法的平均中误差少4.6mm。文中讨论了褶积滤波积分区间长度与水井含水层渗透系数的关系及褶积滤波比别尔采夫滤波的优越性。