韶山车站SK36井孔水位对列车荷载作用的反映

井孔水位可以较灵敏地反映出地壳应力-应变动态的问题,已被大量的事实所证实,引起了地震、地质、地球物理与水文地质工作者的越来越大的注意,这可能为监测现代地壳活动和地震预报提供出某种途径。然而,对井孔水位反映地壳应力-应变动态的机理研究,至今仍然是一个十分薄弱的领域。单从地震地下水位观测井网得到的资料中进行研究,常常遇到两大困难,一是力源的特征不清楚,二是作为响应机构的井孔——含水层     

河北省数字水位对尼泊尔M_S8.1地震的同震响应特征研究

收集整理了河北省地下流体观测井网对尼泊尔MS8.1地震有响应的数字水位资料,分析其同震响应特征,探讨响应机理。结果显示,17个水位测项中10个有同震响应;水位同震响应形态类型有三种:振荡型、振荡-阶变型、脉冲型;含水层岩性为灰岩和安山玢岩的井孔,其水震波的振荡幅度较大;对于振荡-阶变型同震响应形态的井孔水位总是先记录到振荡,然后才是阶变;各井孔水位对尼泊尔地震的响应时间快慢有很大差距,这主要是由各观测井仪器的时间服务系统走时差不等造成的;数字水位的振荡幅度上下不对称,可能是因为仪器的采样率低引起的。井孔水位同震响应后效残留阶升意味着压应力的增强及地震危险性的增加;未记录到地震的观测井可能与井孔结构及所处的构造部位有关。     

云峰井水位微动态的变径观测效应

井孔水位对地壳应力应变的反映能力取决于井－含水层系统的多方面条件，观测井的直径大小是其中之一。在云峰井进行的变径观测结果。水位变动段的直径由１１８ｍｍ缩至８０ｍｍ之后，水位固体潮井系数明显变大，水位记震能力有显著提高，水位气压系数也有所增大。这样的事实表明，缩小水位变动段的井径是提高水位映震能力的有效途径之一。     

宁夏井水位固体潮调和分析结果及应用

系统研究了宁夏地震地下水观测井网中7口国家井的井水位固体潮效应。对7口井的观测资料进行了调和分析,给出了各井孔井水位固体潮主要潮汐波的潮汐参数。利用湖汐参数计算了各井孔含水层的某些物理力学参数,并对各井孔井-含水层系统探测地壳内应力应变状态的能力及利用井孔潮汐效应进行地震预报等问题进行了探讨     

利用福建井水位同震变化反演井-含水层体应变及其意义探讨

在对福建地区井水位固体潮M2波海潮负荷改正的基础上,尝试反演汶川MS8.0、日本MW9.0地震对福建地块的井-含水层系统产生的体应变变化。为此收集了汶川、日本大地震时该地区的地下井水位资料,挑选出同震响应明显的井水位资料,计算出各井孔的井水位潮汐因子,从而反演出福建地块井-含水层系统受到的同震体应变变化。结果表明,地震对各井孔所处的含水层造成的体应变基本在10-8量级上,而2次地震对永春井产生的体应变均为10-7量级。     

苏10井水位与应力应变的关系

本文通过对苏10井井孔特性的阐述,对水位反映固体潮、气压和降雨等情况的分析研究,认为,该井由于位于特殊的构造部位,具有特殊的水文地质条件和井孔结构,含水层埋藏较深,弹性模量大,储存系数、压缩系数、阻尼系数小,渗透性较强,封闭条件好,干扰因素少,所以能灵敏地反映应力、应变的微变化,这样的井孔--含水层系统,犹如埋设在地下深处具有较高放大倍数的应力、应变仪,对于地震预报和地震孕育过程的探索,具有一定意义.      

湖南省数字化井水位对尼泊尔M 8.1地震的同震响应特征分析

通过分析湖南省数字化井水位对尼泊尔M 8.1地震的同震响应特征,我们发现,同一地震在不同观测井中引起的同震响应特征各不相同.湖南省井水位的同震响应形态以水震波为主,而且对于波动伴随阶变的同震响应类型,总是先记录到水震波然后才产生阶变.认为,同震响应形态的差异性以及初动响应时间的快慢可能与仪器、井况、井孔的构造环境以及水文地质条件等因素有关.湖南省水位观测井对远场大震的远场效应反映较灵敏,能反映区域应力场变化引起的含水层应力应变的变化.     

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     

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。     

福建永春桃东井水位同震响应特征及记震能力分析

利用福建永春桃东观测井2004—2013年的数字化水位资料,分析该井的同震响应变化特征,同时结合该区的降雨及地震活动性资料,分析该井的水位变化动态和井孔水位的记震能力变化得到以下主要结论:永春桃东井水位的同震响应特征主要表现为震荡型、震荡-上升型和阶升型,且以震荡型为主;井水位同震变化幅度主要随震级增大而增大,随井震距增大而减小,三者之间呈现出良好的相关性;在2006—2007年该井水位呈现出高值现象,可能反映了该区域构造应力活动在该时段增强的迹象,具有一定的前兆性质;该井水位记震能力在2007年8月29日永春4.6级地震前后存在一个明显的变化,记震能力显著增强。震源机制解表明,该井在震时处于压应力范围区内,震后可能随着井区所在范围压应力的减弱,张应力的增强,井-含水层系统导水能力增强,从而使得含水层对地震波响应能力增强。     

地震波作用引起的井-含水层系统渗透率变化

正当井-含水层系统处于封闭性良好的承压体系中时,可视为一个天然体应变仪,外力作用引起含水层介质体应变的微小变化,井水位都能灵敏的做出响应。远场地震引起的井水位产生的水震波是地震波作用于井-含水层系统最直接的体现形式之一。国内外学者在水震波响应机理研究方面取得了很多进展,Cooper等(1965)研究了水位对地震波的影响因素,认为影响水位对地震波响应的因素有井孔的尺寸、含水层的导水系数、贮水系数、孔隙度以及波的类型等,并     

小江断裂带中段和南段井水位变化与形变分析

应用井孔-裂隙、微裂隙(孔隙)水流交换产生的潮汐水位-固体潮的位相差和振幅变化理论,结合井水位变化,分析小江断裂带中段和南段的形变特征.裂隙承压含水层条件下,地震波和构造应力引起的形变能够引起潮汐水位分波位相差和振幅的变化.地震波引起含水层与井孔之间水流交换增大,疏通裂隙而使渗透率增大,震后井水位潮汐分波相位差提前,其后裂隙内沉积物重新堵塞裂隙,渗透率降低,位相差逐渐下降.位相差的长期趋势性变化反映出含水层在构造应力作用下的应变信息.小江断裂带中段和南段形变变化不同.断裂带中段地区,观测井位相差和振幅趋势性下降,表明该区段不仅有走滑特性,并且具有挤压特征.小江断裂带与红河断裂带交会地区观测井振幅和位相差稳定,表明该区域没有受到明显的挤压,形变不明显.     

2011年日本Mw9.0地震引起的环渤海地区井水温度变化分析

2011年3月11日的日本M_w9.0地震在中国引起了大范围的井水温度同震变化,而水温震后持续变化的井孔多数分布在井网密度较大、距震中较近的环渤海地区。本文分析了环渤海地区水温震后变化的特征和机理。结果表明,水温震后变化形态为上升,变幅0. 005~0.976°C,空间分布在同震位移较大、张性应变较明显和地震能量密度较大的区域;依据同井水位资料,一些井孔的水温和水位震后变化特征较一致,其水温震后升高可能是地震波增大含水层渗透性的结果;另一些井孔的水位震后变化不显著,其水温震后升高可能与地震波增大井区大地热流有关。     

井-含水层系统对固体潮的动态响应及其影响因素

长期以来对于井水位固体潮的研究主要是建立在瞬时响应基础上的,鉴于瞬时响应模型不能反映井-含水层系统对固体潮响应的真实过程及含水层水力学特性对水位潮汐的影响,本文提出了动态响应模型,系统地研究了井-含水层系统对固体潮的动态响应过程及其影响因素。通过对井水位潮汐动态过程的研究,可以了解含水层的水文地质特征。井-含水层系统作为灵敏的体应变仪,井水位异常变化反映了地下应力、应变的变化。监测地下水位变化,只有在对井水位固体潮等正常背景有了明确的认识后,才有可能从水位变化中排除正常干扰,得到可靠的异常信息。 本文将在研究含水层渗透性、贮水率、井径、含水层厚度及潮汐频率对水位潮汐影响的基础上,研究井-含水层系统对固体潮响应的动态过程,力求反映井水位潮汐的真实图象。     

含水层淤埋流体井技术改造及观测效果

平谷马坊井成井于2008年,是北京北部地区重要流体观测井,井孔结构完整,但水位、水温映震不灵敏,观测信息有限。为提高观测数据质量,对井孔进行射孔改造,增加含水层厚度,洗井及清淤施工增大含水层渗透性。改造后观测井水位具有明显潮汐效应,水温观测数据内在质量明显提高,其映震能力加大。平谷马坊井改造效果良好,为流体观测同类井孔的重新利用提供了借鉴。     

山西静乐观测井水位干扰分析

山西静乐观测井具有含水层系统对地壳应力—应变响应灵敏的优势,其水位变化对应地震,可间接反映地壳应力—应变特征。2015年7月以来,静乐井水位快速上升,对观测环境、仪器及人为干扰进行分析,并进行同层地下水开采及抽水试验,分析该井水位异常原因,结果发现,降雨量、抽水试验对静乐井水位变化影响不大,而生产用同层地下水开采量减小是该井水位变化的主要原因。     

云南普洱大寨井水位同震响应研究及预测意义

通过研究1990—2019年云南普洱大寨井水位的同震响应特征,分析井水位响应特征的变化与后续中强地震的关系,并探讨含水层渗透性对区域构造活动的影响。结果显示:当同震响应幅度偏离统计关系时,井孔周边区域后续地震活动有所增强;固体潮相位差由负值变为正值,表明观测井孔含水层渗透性参数发生改变,这与区域地震活动的变化可能存在一定的相关性。分析认为,井水位同震响应和含水层渗透性参数变化可作为探索区域构造和地震活动的参考指标。     

含水层淤埋流体井技术改造及观测效果

平谷马坊井成井于2008年,是北京北部地区重要流体观测井,井孔结构完整,但水位、水温映震不灵敏,观测信息有限。为提高观测数据质量,对井孔进行射孔改造,增加含水层厚度,洗井及清淤施工增大含水层渗透性。改造后观测井水位具有明显潮汐效应,水温观测数据内在质量明显提高,其映震能力加大。平谷马坊井改造效果良好,为流体观测同类井孔的重新利用提供了借鉴。     

安徽区域数字化水位和水温远场大震同震响应分析

利用安徽台网记录的2010年以来全球29次Ms≧7.7级地震,从"一震多井"和"一井多震"2个方面,结合井孔地质水文条件,分析安徽台网水位水温观测对全球不同大震的远场效应。研究得出:①同震响应产生的水位阶变,主要由于压应力或拉应力作用于含水岩体时,造成含水层的孔隙压力发生变化所致;②井孔各含水层水压受地震应力变化波动水位出现震荡,由于井孔内混合水含量比震荡打破其内在平衡,故水温随水位震荡出现阶变,水温变化滞后于水位震荡变化;③远场效应的各项特性主要与该井地下结构所受应力变化强弱有关,地震能量释放波及其地下结构变化,导致井中水位、水温观测产生远场效应。这些研究结果,为安徽流体观测异常变化分析提供了一定的物理基础,也为安徽及邻近地区的地震预测预报研究提供了一定的理论依据。     

利用宁波水文地质监测井网建设地下流体前兆台阵的试验研究

从宁波水文地质监测井网中遴选了北仑井和慈溪井进行水位和水温试验性观测,分析计算水位的气压效率、降雨载荷效应和潮汐因子,并与同处于宁波盆地映震效果较好的庄市井的相应参数进行对比。结果表明：（1）3口水井的水位变化在时间上和空间上均有很好的相关性,水位异常动态与其影响因素之间存在很好的成因上的关联;（2）慈溪井的降雨载荷系数比庄市井和北仑井的大约小一个量级,这可能与慈溪井位于1960年代围海造田的滩涂地有关;（3）水井网均位于含有多个含水层的宁波盆地,为在同一构造中开展不同含水层观测和基础研究提供了可能,可以从井网中遴选出合格的地震前兆监测井,用于建设宁波盆地地震前兆流体台阵。