定降深抽水引起的泰斯承压含水层水平运动

根据Darcy-Gersevanov广义渗流关系式，导出了单井定降深抽水引起的泰斯含水层水平位移和水平应变解析表达式。数值计算分析表明，定降深抽水引起的含水层水平运运方向沿径向向内，水平运动速度随抽水时间增长呈指数衰减，位移量则随抽水时间增加呈指数增长。定降深抽水引起的含水层径向应变在空间上具有近井挤压，远井拉张的分区特征，且近井挤压区随抽水时间增加不断向外扩展；切向应变主要表现为环向挤压，且其应变大小随半径增大迅速衰减，随时间增长呈指数增大。     

活动地块运动和应变模型辨识

推导了块体运动和应变的各种模型，讨论了各种模型的适用条件。利用模拟数据反演计算了块体运动和应变参数。基于模型的无偏性、有效性等概念，对块体的刚性旋转运动模型、旋转应变模型进行了辨识，结果表明：同时考虑块体刚性旋转运动和应变的模型比单独考虑刚性旋转的模型更符合实际，模型的适用范围更广。结合中国地壳运动观测网络及华北地区网实际观测所得的GPS速度场，对华北地区块体运动和应变模型进行了辨识。     

东北地区近期水平形变应变场研究

根据2011年和2013年东北地区GPS观测资料计算得到的地壳水平运动场和连续主应变场,研究了东北地区地壳运动特征和应变应力状态, 求解块体运动参数,计算东北主要断裂带的错动速率和断层应变应力状态,分析断裂带活动性。研究表明,2011～2013年期间,东北地区东部运动规律性相对较好,且东部运动场收敛于珲春-龙井一带,向东位移;中部和西部运动场一致性较弱,位移方向相对分散。主应变反映出,东北地区2011～2013年主压应力轴优势方向为NE55°。两个水平主应变轴都缩短的挤压区分布面积较小,两个主应变轴都伸长的拉张区次之,最小主应变轴缩短的区域和最大主应变轴伸长的区域所占比重最大。该时段Ms≥5.0地震集中在2013年,地震多发生在运动方向转折带附近及挤压-剪切活动区,最大的5.8级地震发生在不同运动区交界带和挤压作用相对强烈的构造带。     

中蒙地块的水平运动及应变特征

GPS观测结果显示中蒙块体的位移速率较小,块体各部分的位移方向存在差别,说明块体有差异活动但不显著。连续应变场的应变率参量值在10-8/a以下;主压应力轴方向为NE74.6°,与该区内的浅源强震震源机制解的P轴方向基本一致。由应变产生的贝加尔湖裂谷的裂开速率为4.71mm/a,最大主应变率为34.34×10-9/a,张应变主轴方向NW310.49°,垂直于裂谷走向;嫩江断裂带和萝北-营口断裂带为走滑兼挤压或拉张活动断裂,位移速率和应变率都较小,活动性不显著。2003年8月16日巴林左旗5.9级地震和2004年3月24日东乌珠沁旗6.4级地震均发生在由1999~2003年GPS资料得出的多种应变速率参量的相对高值带和应变率高梯度带上。     

华北地区地壳水平运动演化特征研究

将华北地区划分为阴山-燕山、鄂尔多斯、山西、太行、冀鲁、胶辽6个块体，应用1995、1996、2001年GPS观测资料研究了这些块体的水平运动演化特征。结果显示出华北地区各块体的相对运动既有继承性也有差异性。华北各块体的总体水平运动趋势是向东漂移，但是个别块体，如鄂尔多斯块体，在1995～1996年期间出现了相对的西向运动。1995～1996年期间华北各块体的运动速率比1996～2001年期间的运动速率要大，特别是阴山-燕山块体。1995～1996年期间鄂尔多斯块体和相邻的山西块体表现为张性分离，阴山-燕山块体之间表现为左旋走滑，这一现象可能与1996～1999年期间发生在华北西北部的3个地震的孕震过程有关。进一步分析表明，加密的连续GPS观测可用于地震预报。     

华北1999—2009年水平形变应变场特征

根据华北地区GPS观测数据计算了华北活动块体的运动速度和应变率,以及块体边界带的活动速率和应变率,研究了华北块体的运动和应变率特征,以及边界断裂带的应力作用特征。形变揭示出华北亚板块从西向东运动方向由东向偏转为南东向,NE NNE向断裂带呈现右旋,NWW EW向断裂带呈现左旋。各个次级块体的主压应变应力轴方向存在一定的差异。边界断裂带现今应变应力状态页不相同,郯庐断裂带北段和山西断陷带以压性为主,具有应变能积累显示,但是应变率相对较小,应变能积累缓慢。     

第一类越流含水层系统定流量井函数近似求解程序

本文在实际供水水源地水文地质勘察水资源评价计算中,摸索并编制了地下水不稳定井流的第一类越流含水层系统定流量井函数近似求解程序,具有一定的使用价值。第一类越流含水层系统定流量井函数是一个复杂的无穷积分函数,一般难以求得其精确解,其实在实际计算结果中不必要很高的精度。利用有限的等对数间距梯形分割近似求解积分值即井函数,适合井函数本身特征的求解,截取的误差在分割求积中得到补偿,精度完全可满足水文地质实际计算需要。程序简单易行,求解速度快,失去微小误差却换来了高效率。程序适用一般微机计算。     

华北地区近期地壳水平运动的非震负位错反演

利用一种经初步改进了的非震负位错模型和华北地区1991－2000年的GPS观测资料，反演华北地区的地壳水平运动，以获取构造块体和边界断裂活动状况以及应力应变的积累部位及强度。其结果显示：（1）华北地区整体性向东偏南运动，冀鲁北部各块体正东向速率相对较大（11．4－12mm/a）；（2）阴山－燕山与河套断陷－鄂尔多斯－晋冀鲁间近EW－NWW向边界两侧左旋相对运动明显，导致1．0－2．8mm/a的边界锁定，且东段大于西段，以压性为主；（3）太行断块东西两界的北东向断裂带呈0－1．9mm/a的拉张锁定，左旋为主，其中晋获断裂锁定量最高；（4）唐山－沧东断裂北段、益都北西段及郯庐断裂中南段呈0．9－3．1mm/a右旋拉张锁定，其中益都北西段锁定量最高；（5）14条断裂中有12条不同程度地阻碍块体相对运动，近10年来有相当于Ms4.8-6.1的能量积累，其中燕山与冀鲁交界西段最高，阴山与鄂尔多斯东部交界次之，均表现为压性；晋获、郯庐断裂较弱（张性）；（6）从块体及断层活动方向来看，燕山、冀鲁交界西段与唐山－沧东断裂交汇区，阴山、鄂尔多斯东部交界与汾渭断裂交汇区，积聚一定程度应力应变的可能性相对更大。     

构造块体的相对运动和应变

在确定构造块体在球面上相对运动参数的基础上,进一步给出了描述构造块体内的应变变化及参数和确定这些参数的方法。讨论了将相对运动和应变变化综合起来以更充分地描述地壳运动和变形的模型。结合相对运动参数,提出了一种逐渐趋近的变形分析方法。     

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中国西部地壳水平运动引起的重力场空间变化特征

用数值模拟方法研究地壳水平运动与空间重力变化的关系,得出:地壳划分的长方体在单一方向上水平位移引起的空间重力变化呈负对称分布。结合中国西部地区的数字高程以及GPS观测速率数据,计算了中国西部地区地壳水平运动引起的重力场变化,将其与卫星重力观测结果进行对比并作出解释。     

无压含水层非稳定流诱发地壳形变的定量计算

基于无压含水层迟后疏干的Ｂｏｕｌｔｏｎ理论，导出了地下水无压含水层完整井非稳定流单井排放诱发的地表位移的解析表达式，讨论了公式的计算方案，给出了模拟计算实例。     

新构造运动与水资源环境

讨论了新构造运动、新构造与水资源的关系。新构造是水系发育的基础,水系是新构造的反映;新构造运动、新构造对地下水的形成、分布、运移和富集以及水文地球化学性质及其变化都具有重要的控制作用。     

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