非稳定流单井排放诱发地壳形变的研究──基于Neuman理论的无压含水层完整井

在高精度动态大地测量时,为考虑地下水单井排放对台站坐标的影响,需精细研究不同水流系统和地层模型下相应的定量计算问题．本文将地下水单井排放诱发地表位移的一般公式与Muman理论结合起来,导出了适用于各向异性和滞后反应的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,以20个结点的Hermite求积公式和15个结点的Gauss－laguerre求积公式,编制了相应的计算程序,给出了模拟算例．本文的研究在理论上比基于Boulton理论的相应研究更合理,在实践上此方案是可行的．     

多层层状构造含水层地下水径向稳定层流单井排放诱发地表位移的精密计算

基于地下水径向辐射渗流单井排放诱发地表位移的一般公式，结合多层层状构造含水层地下水径向渗流的降深表达式，导出了多层层状构造含水层潜水井和承压井稳定流单井排放诱发地表位移的解析表达式．讨论了所求表达式具体的数值积分方案，以20个结点的Hermite求积公式编制了计算程序，并以实例验证了本文方法的有效性．本研究为多层层状含水层地下水稳定层流流场地区进行高精度动态大地测量时，定量考虑地下水排放诱发的地壳形变提供了基础．      

多层层状构造含水层地下水径向稳定层流单井排放诱发地表位移的精密计算

基于地下水径向辐射渗流单井排放诱发地表位移的一般公式，结合多层层状构造含水层地下水径向渗流的降深表达式，导出了多层层状构造含水层潜水井和承压井稳定流单井排放诱发地表位移的解析表达式．讨论了所求表达式具体的数值积分方案，以２０个结点的Ｈｅｒ－ｍｉｔｅ求积公式编制了计算程序，并以实例验证了本文方法的有效性．本研究为多层层状含水层地下水稳定层流流场地区进行高精度动态大地测量时，定量考虑地下水排放诱发的地壳形变提供了基础．     

地下水径向稳定混合流单井排放诱发地表位移的精密计算

基于地下水径向渗流单井排放诱发的地表位移的一般公式，结合地下水径向稳定混合流的降深表达式，导出了在均质含水层潜水井和承压井两种情况下的地下水稳定混合流单井排放诱发地表位移的解析表达式，讨论了所求表达式的数值积分计算方案，并以２０个节点的Ｈｅｒｍｉｔｅ求积公式编制了计算程序，并以实例验证了本文方法的可行性。本文研究为在地下水稳定混合流场地区进行高精度动态大地测量时定量考虑地下水排放产生的地壳形变影响     

地下水非稳定流排放诱发地表位移的精密计算

基于地下水非稳定流Ｔｈｅｉｓ理论，志出了地下水非稳定径向辐射渗流单井排放诱发的地表位移的解析表达式，阐述了计算方案，并以２０个节点的Ｈｅｒｍｉｔｅ求积公式编制了相应的数值积分计算程度，给出了模拟计算实例。     

无压含不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，导出地下水无压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。     

地下水径向辐射渗流单井排放诱发地壳形变的解析表达

本文把地下水径向辐射渗流单井排放诱发的地壳形变问题化为我孔弹性介质点源力诱发的平面变变问题来处理，利用多孔介质的本构方程和弹性半平面的Ｃｒｅｅｎ函数，在Ｓｃｇａｌｌ工作的基础上，导出通过地下水水位降深Ｓ表达的地下水径向流排放诱发的地面垂直位移和水平位移的解析表达式。     

地震断层滑动对地质形变的测绘研究

传统断层自主剖分技术进行地震断层滑动对地质形变的测绘研究时,未考虑走滑位移量、倾滑位移量和张开位移量对地质形变测绘研究的影响,无法对差异断层转动角下的地质形变情况实施有效测绘,提出基于矩形位错模型的地质形变的测绘研究方法,采用矩形断层位错模型通过点源位错公式,获取地震断层滑动时地质形变的走滑位移量、倾滑位移量和张开位移量;基于地震矩形断层三维滑动对地表产生的位移进行测绘时,获取各位移量同地面形成的三维位移场,采用二维高斯-勒让德求积计算断层三维位移场转动形成的地表位移,实现地质形变的测绘研究。实验结果表明,所提方法可对不同矩形断层转动角下的地质变形情况进行准确测绘,实际应用价值高。     

断层走滑不均匀性对地面变形的影响

根据塞积群理论导出了走滑断层两端点固定时位移场随位置的不均匀分布解析表示关系,分析和讨论了断层上不同位置的位移场分布特征, 采用新导出的断层滑动不均匀分布公式对地面的水平位移场和垂直位移场进行了数值模拟计算,并与传统的Okada 位错模型在理论和计算结果上进行了对比分析.理论和计算结果分析表明：断层滑动不均匀分布公式是Okada位错模型在一定条件下理论上的扩展,而Okada位错模型是走滑不均匀公式的零阶近似;断层滑动不均匀分布公式与Okada 位错模型计算的地面位移场在走滑方向、垂直于断层走向和垂直于地面方向的近场变形差异最大在50%至65%之间,而最小差异在1%以内.     

成层自重弹性-粘弹性半空间内膨胀源引起的地表形变和重力变化s

研究了两个弹性层覆盖于一个Maxwell半空间模型内膨胀源(Mogi模型)引起的地表形变和重力变化．着重研究了数值计算方法和Maxwell半空间介质流变特性对地表垂直位移和重力的影响．研究结果表明，Maxwell半空间介质流变特性对地表垂直位移和重力的空间分布和量级都有影响，尤其当源处于岩石层的地壳以下时，介质流变特性对位移和重力有较大影响；当膨胀和岩浆侵入地壳内时，半空间流变特性的影响较小．并且，地表重力与垂直位移的比值不是常数，而是随时间变化．本文的模型和数值方法，可以用于模拟火山区、地壳隆起区、地震区和地热场等长期地表形变和重力观测结果．      

Precision calculation of crustal deformation induced by radial steady laminellar flow of underground water from single well in multi-layered structural aquifers

Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｃｒｕｓｔａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｄｂｙｒａｄｉａｌｓｔｅａｄｙｌａｍｉｎｅｌａｒｆｌｏｗｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｆｒｏｍｓｉｎｇｌｅｗｅｌｉｎｍｕｌｔｉ┐ｌａｙｅｒｅｄｓｔｒｕｃ...     

识别地下水超采区井水位异常性质的理论与方法

长期过量开采地下水,使地下水位持续下降、水质发生变化,动水位观测井断流;地面沉降造成井管上窜,观测管路系统被损坏等,这些现象对地震地下流体观测地震前兆异常的正确判断带来很大困难。应用水文地质理论与方法,分析含水层的水均衡状态、应力-应变状态及其与水位动态的关系,初步探讨了超采区井水位异常性质的理论与方法。结果表明,根据井孔所在区水位下降漏斗的扩散特征,结合以上所提到的理论和方法,依据资料多年变化特征,可以较准确地判断异常的性质。研究结果有助于区分单一集中抽水与长期地下水超采对水位观测的影响,有助于正确识别超采区水位前兆异常,有助于地震分析预报水平的提高     

测试水井导水性能的简便试验

这种测试水井含水层导水系数的新方法是利用井口水面空气压力阶变试验,计算出聊城井含水层的导水系数为14.4m2/d,而通过抽水试验得出的导水系数为43.6m2/d,二者有相同的数量级,但新方法比抽水试验简单易行和经济快速,用它来解释地下水微动态更合理,容易推广应用     

一种测求水井含水层导水系数的新方法

本文给出了一种测求水井含水层导水系数的新方法。利用Cooper理论和振动理论,通过简单的试验,可以测求出水井含水层的导水系数。用这种方法计算出珍珠泉井含水层的导水系数为2439m~2/d,用抽水试验法测得该系数为2618m~2/d,两者符合得较好。     

陶庄矿山诱发塌陷地震对承压井水位的影响

试用弹性理论和地下流体动力学分析了陶庄矿山诱发塌陷地震对承压井水位的影响,分析了井水位变化与陷地震震级及塌陷点距水地蝇距离之间的关系,通过对塌陷地震序列的分析,给出了较大塌陷地震前小塌陷地震增多的可能“前兆”。     

邵阳地震前后安乡井水位异常变化

通过对邵阳两次地震活动前后安乡井水位异常变化的总结,分析了其前兆反应的特征,认为该井在邵阳地震发生前是有短临前兆显示的．该井可能是区域应力场活动的一个＂敏感点＂．     

Boundary condition effects on maximum groundwater withdrawal in coastal aquifers

Prevention of sea water intrusion in coastal aquifers subject to groundwater withdrawal requires optimization of well pumping rates to maximize the water supply while avoiding sea water intrusion. Boundary conditions and the aquifer domain size have significant influences on simulating flow and concentration fields and estimating maximum pumping rates. In this study, an analytical solution is derived based on the potential-flow theory for evaluating maximum groundwater pumping rates in a domain with a constant hydraulic head landward boundary. An empirical correction factor, which was introduced by Pool and Carrera (2011) to account for mixing in the case with a constant recharge rate boundary condition, is found also applicable for the case with a constant hydraulic head boundary condition, and therefore greatly improves the usefulness of the sharp-interface analytical solution. Comparing with the solution for a constant recharge rate boundary, we find that a constant hydraulic head boundary often yields larger estimations of the maximum pumping rate and when the domain size is five times greater than the distance between the well and the coastline, the effect of setting different landward boundary conditions becomes insignificant with a relative difference between two solutions less than 2.5%. These findings can serve as a preliminary guidance for conducting numerical simulations and designing tank-scale laboratory experiments for studying groundwater withdrawal problems in coastal aquifers with minimized boundary condition effects.     

“反漏斗法”在含气体地下水位观测井中的利用

气体对地下水位观测质量的影响是比较严重。本文详细介绍了排除气体干扰因素的“反漏斗法”,并认为是提高地下水观测精度的有效方法。