海潮及其影响下海岸带地下水位时间序列的周期性和滞后性

运用谱分析原理，对广西北海市海潮及受海潮影响的滨海含水层地下水位时间序列进行分析，求出海潮和观测孔水位变化的周期及地下水位滞后于海潮的时间，分析水位滞后时间与离海岸的垂直距离之间的关系。结果表明，北海市海潮和海岸带地下水位有约344．82h（14．37d）的长周期变化和约24．7h、12．5h的短周期波动，距海岸2175、2350、2375m的3个观测孔地下水位对海潮的滞后时间分别为5．5、6．25和7h，滞后时间随离海岸的距离增大大体上呈线性增加。     

远场地震引起地下水化学异常模拟

通过对亚美尼亚Kajaran的一口自流井流量数据和电导率数据的多年分析,我们发现这口井对远场大震的响应非常敏感。一般同震流量增加,震后大约滞后一小时传导率减小。传导率在震后大约三周时趋于最小,然后需要数月时间来恢复震前水平。例如,1999年8月17土耳其Izm itMW7.6级地震,相距1 400 km,引起流量增加25%,传导率减小6%。流量也可以显示潮汐的波动,这种波动的幅度(顶点到顶点)约为水井产生的平均波动的5%,但传导率数据的潮汐信号并不明显,且不稳定。监测期11次地震引起最大同震静态应变异常的估算均低于10-9,只有一次正常状态小于潮汐应变。所以,远震相关的井水异常是地震地面振动引起的,而非同震变形。我们提出混有地下水的模型来解释观察到的现象,此模型考虑了这个特殊的地下水系统的特殊状态:封闭的含水层含两类在水化组分上具有很大差异的地下水,地下水和微破裂的混合区域与自流井的液压相互关联。认为与地震相关的异常,是由自流井附近的局部水头增加产生的,而局部水头的增加是由于地震波的通过引起的。本文讨论了可能的机制,对异常的时间变化曲线进行了模拟。     

Application of Wavelet Decomposition to Removing Barometric and Borehole Water Tidal Response in Level

Wavelet decomposition is used to analyze barometric fluctuation and earth tidal response in borehole water level changes. We apply wavelet analysis method to the decomposition of barometric fluctuation and earth tidal response into several temporal series in different frequency ranges. Barometric and tidal coefficients in different frequency ranges are computed with least squares method to remove barometric and tidal response. Comparing this method with general linear regression analysis method, we find wavelet analysis method can efficiently remove barometric and earth tidal response in borehole water level. Wavelet analysis method is based on wave theory and vibration theories. It not only considers the frequency characteristic of the observed data but also the temporal characteristic, and it can get barometric and tidal coefficients in different frequency ranges. This method has definite physical meaning.     

重力波与潮汐之间的非线性相互作用

采用二维可压缩大气中重力波非线性传播的数值模式, 研究了重力波与潮汐之间的非线性相互作用. 结果表明, 重力波在潮汐背景中传播时, 先后在z = 75~85, z = 90~110和z = 15~130 km 3个高度上发生不稳定. 垂直波长首先由12 km变成27 km左右, 新生成的长波逐渐被压缩并再次生成20 km左右的长波. 长波和短波出现的高度分别对应于反向和同向背景风场区域的高度. 在重力波主要的破碎区域(90~110 km)以上, 仍有部分重力波继续上传. 重力波在上传过程中除了对背景风场加速之外, 还增大了潮汐的振幅, 特别是在重力波发生不稳定之后, 对潮汐振幅的放大作用更加明显.     

钻孔应变观测中潮汐因子离散性与各向异性原因探讨——“十五”数字地震观测网络分量钻孔应变仪首批观测资料分析解释

中国数字地震观测网络"十五"计划期间,在全国布设约40台我国自主研发的YRY-4型分量式钻孔应变仪.现已取得一批固体潮观测数据,计算M2波潮汐因子的结果表明,潮汐因子的相对精度最高达到了0.001.在此基础上,发现各观测点潮汐响应(潮汐因子)与理论模型比较有很大的离散性及有规律的方位各向异性.本文提出断层隔离是造成各台站潮汐因子偏离理论值及方位各向异性的主要原因.有限元断层地块模型应变方位响应与台站实测方位响应的一致,支持了这一观点.潮汐响应各向异性现象有望在地质构造研究、城市断层探测、地块活动微动态、地震烈度区划等研究领域发挥作用.也可为GPS等空间大地测量观测数据改进潮汐位移修正,提供参考.     

长江澄通河段河床冲淤对流域减沙的响应

为研究潮汐河道不同区段在流域来沙减少条件下的冲淤响应机制,以长江澄通河段为例,根据水动力特性将其划分为江阴—天生港和天生港—徐六泾两段,结合1950—2014年的水沙资料及2005—2014年的地形资料,比较两段冲淤对流域减沙的响应差异。结果表明:上游江阴—天生港段对流域减沙敏感,较快地由淤积转为冲刷;下游天生港—徐六泾段1998—2004年期间受洪季平均径流流量减小、潮汐顶托作用相对增大的影响,冲刷速率为减小趋势,2004年以后受洪季平均径流流量增大、潮汐顶托作用相对减小及流域来沙持续减少的共同影响,冲刷速率为增大趋势。使得潮汐动力对天生港—徐六泾段由促淤变为促冲的临界洪季平均径流流量为36 000 m3/s,该径流流量也是使得潮汐顶托作用在江阴—天生港段由不显著变为显著的临界流量。目前,流域减沙已加剧澄通河段整体的冲刷。     

海南博鳌海域冲淤灾害地质及其环境稳定性分析

利用海南博鳌海域2期海图,结合多期遥感影像和地形图对比,分析了博鳌海域的冲淤及海岸线变迁;根据博鳌港潮汐汊道纳潮量P和口门断面面积A之间的P-A关系研究和冲淤灾害因素判别,进行了口门稳定性评价,并对博鳌港的冲淤灾害和环境稳定性进行了分析.结果显示:博鳌港外海区域以淤积为主;万泉河口门海域以侵蚀为主,口门呈现单口门和双口门交替变化状态,口门北侧和玉带滩北部岸线主要以侵蚀后退为主,玉带滩中部和南部岸线近于稳定平衡态;沙美内海以淤积为主.采用潮汐汊道P-A关系进行分析,显示博鳌港口门处于不稳定状态.     

大亚湾水域水位控制实施与精度评估

本文结合海图基本测量实例,总结了水位数据预处理、基准面确定、水位精度评估等实施步骤及技术细节。余水位同步变化曲线与精度评估结果能直观、严谨地确定余水位强相关验潮站。经严密论证,在大亚湾海域应用基于余水位监控与潮汐模型的水位改正法,能满足水深测量精度,符合相关规范要求,可替代传统水位改正方法,优化验潮站布设方案,减少验潮站数量。     

基于通勤轨迹的潮汐交通拥堵路段识别与分析

提出一种基于通勤轨迹数据,结合地图匹配算法和潮汐交通特征计算的潮汐交通拥堵识别方法,轨迹数据具有时间和空间上的连续性,而道路流量受单条轨迹数据的缺失影响比较小。潮汐路段空间分布结果显示武汉市都市发展区的潮汐交通分布在环线之间的连接路、跨江通道的出入口路段以及重要交通枢纽附近。武汉市目前潮汐路段相对较多而可变车道数量较少,本研究的识别结果有助于相关部门规划潮汐车道具体位置的决策,以及对可能潮汐拥堵路段的预测。     

连续重力观测站测定的中国大陆潮汐因子空间分布特征

潮汐变化空间分布可用于地球不同位置受外力响应及地球形状、地表变形的相关研究.受观测技术、仪器数量和观测精度等制约,中国大陆重力潮汐观测直到21世纪初才得到较大改善和发展.利用2015-2017年中国大陆运行较好的51个重力站潮汐观测数据,采用国际标准潮汐处理方法和软件,分析计算了中国大陆主要潮波潮汐因子的空间分布,同时,结合1′×1′的全球地形模型(ETOPO1)和全球重力场模型(WGM2012)讨论了中国大陆东西和南北向2个潮汐剖面的构造物理特征.研究结果表明:①90％以上重力站M2波潮汐因子中误差优于0.001,这已和20世纪80～90年代的超导重力仪的观测精度相当;沿海台站的O1和K1波潮汐因子大于其他地区,经Nao99b和Nao99jb海潮模型检验认为是海潮负荷引起的.②沿狮泉河—玉树—松潘—黄梅—上海佘山的东西向M2波潮汐剖面显示,当海拔高程差异超过4500m、布格重力异常差异600×10-5m/s2时,重力站间M2波潮汐因子差异可达2％,且和高程呈正相关特征.③沿孟连—西昌—银川—乌加河的南北向M2波潮汐剖面站间潮汐因子差异为1.0％～1.5％.④重力站潮汐因子和高程的相关性分析表明,内陆站M2、O1波相关系数超过40％具有正相关特征.上述结果可为中国大陆地壳结构横向不均匀性和动力变形响应研究提供参考.