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

Ａｎｅｗｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎｗａｔｅｒｌｅｖｅｌ赵鹏君Ｐｅｎｇ－ＪｕｎＺＨＡＯ（ＳｅｉｓｍｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｒｅａｕｏｆＡｎｈｕｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｈｅｆｅｉ２３...     

腾冲地震台观测井水位同震响应特征分析

以2008—2017年腾冲地震台井水位记录的同震响应事件为研究对象,系统分析该井水位的同震响应特征,结合井孔地质背景条件,对同震响应机理进行初步探讨。结果表明:腾冲地震台井水位同震响应能力随着震级增大而逐渐增强;因井震距不同,同震响应主要表现为近震阶降—复原型和远震振荡型变化;同震响应幅度随震级增大而增大,随井震距增大而减小,且水位同震变化受震级与井震距的影响力基本相当;震级越大,同震响应持续时间越长;发生井水位同震响应的地震分布具有明显区位型特点。分析认为,振荡型同震响应机理与面波作用有关,阶降—复原型同震响应机理可能与腾冲地震台观测井所处地质构造有关。     

长沙井动水位对台湾集集7.6级地震的震时效应及其机理分析

1999年9月21日台湾发生7．6级地震群，震时长沙井水位记录到了水震波和水位阶图象，本文分析了水城波及水位阶产生的机理，认为，震时地城 力波作用于含水层，使含以的流体压力及有效应力发生变化，周期作用的应力波是井口水位产生震荡变化的原因，而有效应力变化岩石骨架胀缩及岩石颗粒重排，岩石骨架胀缩的不可逆塑性变莆部分和岩石颗粒重排是造成震时水位阶的原因，其中，岩石骨架压缩缃起的水位阶在震后可以部分缓慢恢复。     

海平面对大气压变化的空间响应

海平面对大气压变化的响应在理想情况下接近均衡态海洋响应.在这个假设下,任何海域的大气压变化都会瞬时传播到整个海洋上.通过比较大气压和海平面变化的标准差,可以发现,在空间尺度上,大气压变化主要是长波信号,而海平面变化除了长波信号外,还存在明显的短波长信号.由大气压变化驱动的海平面变化应与大气压变化在空间尺度上具有一致性.因此,可以对海平面数据进行空间高斯低通滤波,来得到与大气压变化更相近的空间标准差分布.通过阶振幅谱分析,表明海平面对大气压变化响应的空间尺度为800 km.     

浮子数字水位仪动水位观测实验

针对投入式水位仪存在稳定性差、零漂大等缺点,研制浮子式JS-1数字水位仪,基于观测原理和仪器结构,在苏18井开展动水位观测实验,结果发现:JS-1数字水位仪在动水位观测中可行,产出数据质量优良,并且在对零漂控制、观测数据质量、观测精度等方面具有一定优势。     

2021年漾濞MS 6.4地震云南数字化井水位同震响应特征分析

通过对漾濞M_S 6.4地震云南数字化井水位分钟值数据同震响应特征进行分析,分析观测仪器采样率对井水位映震能力的影响,并对水位同震响应机理进行初步分析。结果表明,对于漾濞M_S 6.4地震,13口同震响应观测井主要分布在震中距200 km范围内的红河断裂带北侧和小滇西地区;同震响应形态可分为阶升（上升）型、阶降（或缓降）型、阶变（阶升、阶降）—复原型等3种变化类型,阶升型同震响应幅度相对大于其他2种类型;由漾濞M_S 6.4地震烈度长轴和短轴共同划定的椭圆区域来划分此次地震静态应力和动态应力的影响范围,可以从各观测井受力状态初步分析水位同震响应变化形态的力学机理;在静态应力影响范围内,井水位同震响应主要表现为阶升变化;在静态应力影响范围以外,除以阶变（阶升、阶降）—复原变化为主外,还有阶降（缓降）、阶升变化。观测仪器采样率对井水位映震能力的影响较大,水位秒钟值数据的同震响应变化形态更加完整,但目前水位秒钟值数据的收集和使用都还在不便之处,这种情况有待改进。     

云南曲靖井水位潮汐动态特征分析

以井-含水层系统潮汐理论为基础,结合云南曲靖井水位观测资料实际情况,利用Baytap-G提供的潮汐分析方法,分别计算了曲靖井水位M2、S2、O1、S1K1和M3共5个潮汐分波的振幅比、相位和计算误差,分析了井水位观测资料不同潮汐波振幅比和相位的动态变化特征,认为能反映含水层参数的井水位潮汐振幅比和相位变化与附近的抽水和远距离大震引起的同震响应有关,具体表现为,2001年11月和2003年8月的振幅比和相位下降变化可能与抽水有关,而几次大震后的井水位潮汐振幅比和相位小幅度上升和缓慢恢复过程,则可能与中远场大震的地震波动力引起的含水层渗透系数增加有关.     

五里营氦气受水位影响分析

延庆地震台五里营井逸出氦气受该井动水位异常变化影响,每日数据扰动大,影响原来的日变形态.对仪器的集气装置进行改造,把地面集气改为水下集气.既解决氦气受水位异常变化的影响问题,减小观测环境变化对氦气观测的影响,提高观测质量,对今后可能记录的地震前兆信息提供保障,对其他有此测项的台站有一定借鉴意义.     

基于水质-水位二元响应关系推求过水型湖泊适宜生态水位研究

适宜的生态水位能够反映湖区生态系统的多种需求,是湖泊长期稳定健康运转的基本保障.目前湖泊适宜生态水位的推求大多侧重恢复天然水位情势.然而过水型湖泊承担着防洪、供水、航运等多种功能,频繁的人类活动导致湖泊水位情势异常复杂.同时随着社会经济的快速发展,水质恶化对过水型湖泊生态系统造成了较大的负面影响,仅恢复天然水位情势难以反映过水型湖泊的生态需求.因此,在IHA-RVA法的基础上,本文针对过水型湖泊吞吐性强的特点,利用水质-水位二元响应关系系统地提出了一套逐月修正过水型湖泊适宜生态水位阈值,并确定适宜水位变动率的方法.以洪泽湖为应用实例,结果表明:1)根据湖泊水文情势和入湖污染物变化情况,湖泊调度周期可以划分为平水期(1-4月)、泄水期(5-6月)、蓄水前期(7-9月)和蓄水后期(10-12月);2)各时期内,洪泽湖水位和水质呈现较强的相关性,其中平水期、泄水期和蓄水后期水质均随着水位上升而下降,平均Pearson系数达-0.77,仅在蓄水前期水质随水位上升而改善;3)现阶段洪泽湖的自净能力和污染物滞留比例竞争关系激烈,逐月适宜生态水位阈值为:12.92～12.99、12.79～12.99...     

青海湖水量平衡及水位变化预测

青海湖是我国最大的内陆湖泊,流域面积29661km~(2),水面高程超过3000m,受人为活动影响相对较少,基本上还处于半自然状态。水量平衡计算结果表明,有观测资料的近30年来,青海湖处于负平蘅状态,水位下降了2.96m,平均每年下降10.2cm。如果未来湖区的气候大体保持过去的情况,水位将再下降5.8m,经过57年才能平衡。如果考虑“温室效应”所引起的西北地区未来气候变化,水位亦将下降,每年平均下降10.1cm。     

鄱阳湖湿地苔草（Carex）景观变化及其水文响应

淡水湿地水文过程控制着湿地植被景观的形成与演变.基于Landsat TM/ETM+遥感影像数据,利用决策树分类法提取鄱阳湖湿地1992、1999、2006、2012年4期景观信息,通过景观格局指数、转移矩阵和质心迁移法对苔草景观的空间变化及其与水文过程关系进行分析.结果表明:研究期间,鄱阳湖湿地秋、冬季苔草景观分布面积受到水位和退水过程的影响,低水位年的中滩位缓慢退水与低滩位快速出露更有利于苔草景观的扩张;苔草景观的空间格局与水位关系密切,在低水位年份,低位洲滩提前出露,苔草景观分布高程较低,部分低位光滩被苔草所侵占,原苔草分布的部分洲滩转变为芦荻景观,景观的破碎化程度较重,在高水位年份,低位洲滩长期被水体淹没,苔草景观分布高程相对较高,部分芦荻分布区被苔草所侵占,而原苔草景观的部分区域转变为水体和光滩,由于该期间苔草主要集中分布在湖周和入湖河口地带的高位洲滩上,其景观破碎化程度较轻;水位年际间的升降变化会影响苔草景观质心位置,年均水位上升引起景观质心发生向湖岸方向推进,而年均水位下降则会导致苔草景观质心向湖心方向转移.     

2022年芦山MS 6.1、马尔康MS 6.0地震井水位、水温同震响应特征

基于全国地震地下流体台网数据,分析了芦山M_S 6.1、马尔康M_S 6.0地震引起的地下流体井水位、水温同震响应特征。结果表明,对于芦山M_S 6.1地震水位同震响应观测井数量较多,以上升变化为主,同震变化幅度较大;而对于马尔康M_S 6.0地震水位同震响应观测井数量较少,以振荡为主,变化幅度较小;2次地震引起的水位同震响应能力均强于水温测项,水温记录同震响应的前提是同井能记录到水位同震变化;2组地震引起的同震响应特征差异主要与震源机制解、台站分布密度、同震响应机理不同等有关。     

地形变化对鄱阳湖枯水的影响

基于2010年鄱阳湖最新地形,构建精细的鄱阳湖二维水动力数学模型,相同网格下构建1998年地形,分别模拟不同地形条件下2006年枯水年水位、流量时空分布,分析地形变化对水位、流量的影响,阐释地形影响的时空差异.结果表明:相比1998年,2010年地形由于北部入江通道的下切,相同的2006年水文条件下,水位普遍降低;水位越低,上下游水面坡降越大,受地形影响越明显;低水位最大降幅1~2 m,而高水位最大不超过0.4 m,分别对应湖口9 m以下、15 m以上水位;地形对水位的影响程度都昌星子棠荫康山;都昌至湖口段水头差降低了2 m,水面坡度变缓,棠荫至都昌段水面坡度变陡,康山至湖口水头差基本不变;全年出湖总流量增加了6%;地形变化影响最显著为河道区,影响范围可波及大部分湖区,局部地形的变化使得子湖水面积也存在一定差异.本研究首次基于水动力模拟量化了鄱阳湖地形变化对水位的影响程度和范围,结果可为水资源管理、江湖关系演变分析、湿地生态环境保护等提供科学参考.     

近40年来贝加尔湖区气候变化及其对湖泊水位的影响

气候变化对湖泊水位的影响是湖泊研究的关注热点.作为欧亚大陆最大淡水湖,贝加尔湖水位变化深受自然因素和人类活动的共同影响.在全球变暖背景下,贝加尔湖水位升降将对维系流域生态系统与社会发展至关重要.为此,基于湖区气象站、水文站和湖泊水位观测数据,采用突变检验、变异系数检验等方法,分析了过去40年贝加尔湖周边气候变化及其对水...     

不同采样率水位同震响应能力及其特征分析

分析同种仪器不同采样率水位资料同震响应记录情况,发现存在很大差异,不但形态上明显不同,响应能力及响应幅度上也差别很大.在此基础上认为,秒采样率数据能更好记录同震响应.指出,为了记录到真实完整可靠的同震响应,观测仪器应在采样率、数据存储容量、GPS授时、触发阈值、时值及分钟值取值方式等方面作改进.最后指出,同震响应分析可能是今后地震分析预报有所突破的一个研究方向.     

鄱阳湖水利枢纽工程对湖泊水位变化影响的模拟

水位变化是影响湖泊水文过程和生态环境的重要因素.本研究基于环境流体动力学(EFDC)模型构建了鄱阳湖水利枢纽工程与主湖区的二维模型,模拟水利枢纽工程运行后对主湖区及湿地保护区水位变化节律的影响.模拟结果表明:水利枢纽工程对湖泊水位的影响由北向南逐渐减小,水利枢纽工程提升了大湖北部水位,使南北水位差减小,将影响鄱阳湖枯水期的流速及自净能力.吴城和南矶湿地自然保护区核心区水位变化受水利枢纽工程的影响较小,吴城自然保护区核心区在水位低于13.8 m时与大湖脱离,不再受水利枢纽工程影响,但水利枢纽工程会影响蚌湖与大湖脱离时间;南矶自然保护区位于鄱阳湖南部,水位受水利枢纽工程影响很小.水利枢纽工程条件下,湖泊水位受人工控制,枯水年和平水年湖泊水位的变化基本一致;枯水年水利枢纽工程对湖泊水位的影响大于平水年,但对湖泊南部的水位变化影响仍然较小.模型模拟结果可以揭示在目前调度方案下,水利枢纽工程对湖泊水位变化节律的影响规律,为工程建设提供一定的理论参考.     

汶川M_S8.0地震引起的甘肃数字化水位、水温同震响应特征分析

分析了汶川MS8.0地震引起的甘肃"十五"数字化水位、水温同震响应特征.结果表明:①响应灵敏性上,水位高于水温,井孔水温下段高于中段;②响应起始时间上,不论是水位还是水温,均出现在S波达到之后;③同井并行观测的不同测项上,响应起始、结束或转折时间水位均早于水温;④响应起始时间与震中距的关系,当震中距相差比较大时,各测项起始时间随震中距的增大而延迟;⑤响应的曲线形态上,水位、水温大多表现为下降变化,并且同井观测的水位和水温在形态上很相似,具有很好的协调性特征,即同为上升或同为下降或同为振荡.通过对变化较稳定的响应过程进行曲线拟合分析,结果显示水位的响应曲线几乎均为3次曲线形态,而水温的响应曲线几乎均为对数形态.     

昌黎井水位动态分析

收集归纳了昌黎井1983年至2009年的水位资料,通过分析水位变化动态及年变动态规律特征,利用不同时段的降雨资料与该井水位年变幅及水位升降幅度进行相关分析,得出水位变化趋势与降水量之间的对应关系,并与近几年的地震活动情况相比较,得出水位与降水量不匹配的年份地震活动水平较强的结论。     

近60年洞庭湖水位演变态势研究

辨析洞庭湖历史水位演变态势对保护湖泊生态系统健康运转以及确保长江中下游防洪安全和水资源利用均至关重要。为了定量评估洞庭湖近60年来水位变化特征、程度及规律,基于洞庭湖鹿角、杨柳潭和南咀水文站1961—2020年逐日水位监测数据,应用Mann-Kendall检验法、小波分析法、累积距平法、滑动t检验法等方法对洞庭湖水位变化趋势性、周期性、突变性进行分析,进而采用IHA-RVA法综合评价洞庭湖突变年前后各站点水位改变度和整体水位改变度。研究结果表明:(1) 1961—2020年,鹿角站和杨柳潭站年均水位呈上升趋势,南咀站年均水位呈下降趋势;3个站点水位周期性变化较为明显,呈现4～5个时间尺度的周期变化规律,第一主周期为55～56年;鹿角站水位突变年份为1979、2003年,杨柳潭站水位突变年份为1978、2003年,南咀站水位突变年份为2003年,综合确定2003年为3个站点突变年份。(2)通过分析突变前后3个站点的水位、时间、频率、延时和改变率5组32个水位指标改变度,发现杨柳潭站水位改变度大于鹿角站和南咀站,鹿角、杨柳潭、南咀站的整体水位改变度分别为43%、48%、42%,均属于中度改...     

新30号井水位大幅度快速升降异常分析

新30号井水位自2006年8月22日开始数字化观测,截止到2009年12月,多次出现大幅度、快速升降异常现象。笔者通过多次周围环境的实地调查、统计与分析,认为异常由森林公园人工湖湖水渗流导致,不是地震前兆异常。