收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

地下水位的分解及震前异常识别研究

邓亮  
【摘要】: 地震是岩石在地壳运动过程中由于应力的不断积累增强,超过了岩体所能承受的最大强度,于是地球内部介质局部发生急剧的破裂,产生地震波,从而在地面一定范围内引起振动的现象。大量观测和分析研究表明,地下流体不仅能灵敏地记录岩石的应力-应变变化,还可调制和引发地壳岩石的应力-应变变化,尽管目前还未能完全了解各种与地震有关的地下水位异常形成机理,但地震预报潜在的社会经济价值,随着研究的深入和认识水平的提高,利用地下水位的异常变化来进行地震前兆的预报是非常有意义的。 本文通过对地下水位影响因素的分析,利用井-含水层系统岩石力学-水动力耦合理论,分析主要非构造应力对井水位的影响机理,推导出井水位分别随引潮力和气压变化的解析解;然后根据非构造应力高频和周期性等特征,估计井水位对各种主要非构造应力的响应系数,从而从井水位数据中把引潮力、气压和降雨对其的影响分解出来,得到单纯由构造应力引起的井水位变化数据。在此基础上,对已消除非构造应力(主要是气压、潮汐、降雨)引起的井水位变化数据,结合震区水文地质、工程地质特征,从震前构造应力异常变化角度出发,分析构造应力作用下的水位变化;同时,利用响应系数中包含的岩石力学和水动力学物理量的变化对井水位变化的影响,分析震前水位异常成因,探讨震前水位异常识别方法,为利用地下水位的动态变化预报地震提供基础依据。 取得如下结论: (1)井水位分别随引潮力和气压变化的解析解 井水位随引潮力变化之解析解:Δh=[E+(E'-E)e-AΔt](△ψ2/g)。 井水位随气压变化之解析解:△h=-(1-β)(1-e-4TΔt/rw2)Δp (2)地下水位的分解 通过对易门、南溪和德阳3口观测井的数据分析,分别对易门井使用一元回归分析方法和小波分析法、对南溪井使用二元回归分析方法和小波分析法、对德阳井使用状态空间分析方法和小波分析法分离非构造因素对井水位的影响,意在检验方法的可行性及对比这三种方法的分解效果。对比上述3口观测井原始水位曲线图和分解后的水位曲线图,分解后的水位曲线不仅更光滑且波动幅度更小,更能用来描述构造应力的变化。在国内应用回归分析法处理地震观测井数据已非常普遍,但状态空间分析法和小波分析法应用极少,所以本文对状态空间分析法和小波分析法做了详细的描述。 (3)震前地下水位异常识别 2008年5月12日14时28分,四川省汶川县发生Ms8.0大地震,本文通过对四川邛崃、泸沽湖、南溪、德阳和西昌等5口观测井的数据分析,考虑到邛崃井水位对气压响应很好,故采用计算气压系数,来进行异常识别;考虑到泸沽湖井水位对重力固体潮响应很好,水位的变化反应了固体潮的变化,故采用固体潮畸变异常方法,来进行异常识别;考虑到南溪井水位对引潮力和气压响应很好,故采用二元回归分析法和小波分析法,从原始井水位数据中分解出引潮力和气压的影响,进行异常识别;对德阳井采用状态空间分析法和小波分析法分离引潮力、气压和降雨的影响,进行异常识别;对西昌井采用水位固体潮加卸载响应比,进行异常识别。通过对上述5口观测井的异常识别,得到结论:(1)邛崃井井水位在震前有短期异常;(2)泸沽湖井井水位在震前有短期异常;(3)南溪井井水位在震前没有出现异常;(4)德阳井井水位在震前有明显的短临异常;(5)西昌井井水位在震前有短期异常。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张昭栋,陈学忠,陈建民,苏鸾声,王忠民,石荣会,王学聚,王梅;井水位固体潮加卸载响应比的地震短临前兆[J];地震学报;1997年02期
2 金艳;高文海;郑熙铭;;东台子井水位的突升及其与地震的关系[J];防灾减灾工程学报;1989年04期
3 王永林;;辽宁昌图马场井水位动态异常的分析[J];东北地震研究;1990年02期
4 张昭栋,刘章增,王忠民;唐山两次中级地震前后地下水位固体潮加卸载响应比的变化[J];东北地震研究;1999年02期
5 杨会年;通县井水位的多年连续下降原因分析[J];地震地质;1995年02期
6 车用太,刘五洲,鱼金子,高立新,纪建国,张淑亮,王爱英;井水位对地壳应力-应变响应灵敏度的研究[J];地震;2003年03期
7 文喜兰,郑熙铭;汉1井水位的临震异常[J];西北地震学报;1986年03期
8 韩永祯;刘忠佩;;J2—1井水位1985年下降原因的探讨[J];华北地震科学;1987年03期
9 万迪堃,贾化周,董守玉,兰秀贞,黄保大;马17井映震能力与异常机理探讨[J];地震;1990年03期
10 唐九安,常千军,白亚平,张幼敏;甘18井水位观测结果与景泰地震[J];地震地磁观测与研究;1995年03期
11 张昭栋,刘庆国,魏焕,耿杰,王忠民;包头6.4级地震前后地下水位固体潮加卸载响应比的变化[J];高原地震;1998年04期
12 郭上杭,范亚民,蒋秀芳;再论皖07井水位与地震的关系[J];地震学刊;2002年01期
13 邢西淳,邵辉成,毛娟,毛胜利,陈建民;三原井水位固体潮加卸载响应比的地震异常[J];华北地震科学;2002年04期
14 贾化周;万迪堃;董守玉;蓝秀英;王运启;;万全井水位几个有意义的图象分析[J];华北地震科学;1985年01期
15 李富;;吉6井水位的远震效应初探[J];东北地震研究;1989年03期
16 车用太,鱼金子,张大维;降雨对深井水位动态的影响[J];地震;1993年04期
17 张昭栋,刘庆国,耿杰;由承压井水位动态反演水井含水层的应力变化[J];华南地震;1999年01期
18 晏锐;;汶川8.0级地震引起的中国大陆井水位同震响应特征分析[J];国际地震动态;2009年04期
19 张翊;唐山余震期间我校机井水位的异常变化[J];西北地震学报;1981年02期
20 贾化周,董守玉,万迪堃;万全井水位非前兆应变信息的探讨[J];西北地震学报;1987年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨从杰;;再论句容16井水位对远大震的异常响应[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年
2 张素欣;张子广;盛艳蕊;宫猛;冯向东;;一次显著的黄骅井水位远场短临异常[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年
3 张淑亮;吕芳;李斌;;井水位前驱波普遍性问题的探讨[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年
4 邓志辉;杨竹转;赵云旭;朱培耀;;井水位地震效应特征研究[A];中国地震学会第十次学术大会论文摘要专集[C];2004年
5 花晶;贺焕荣;;浅谈发震时间与潮汐引力的关系[A];中国地震学会第十次学术大会论文摘要专集[C];2004年
6 孙小龙;刘耀炜;;本溪自流井水位与水温变化关系的研究[A];2007年地震流体学术研讨会论文摘要集[C];2007年
7 贾化周;董守玉;万迪堃;;万全井水位非地震应变信息的探讨[A];中国地震学会第三次全国地震科学学术讨论会论文摘要汇编[C];1986年
8 李志雄;顾申宜;袁锡文;刘伟;明穗花;杨光;郭南;;海南地区三口井水位对苏门答腊两次大地震的同震记录及其特征分析[A];2007年地震流体学术研讨会论文摘要集[C];2007年
9 陈莹;刘序俨;倪晓寅;王林;陈光;郑小菁;;福建与北京两地对汶川大震的体应变响应分析[A];中国地震学会成立三十年学术研讨会论文摘要集[C];2009年
10 张淑亮;;井水位前驱波现象与震源成核之间关系的研究[A];2007年地震流体学术研讨会论文摘要集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 杨竹转;地震波引起的井水位水温同震变化及其机理研究[D];中国地震局地质研究所;2011年
2 刘成龙;汶川地震地下水前兆异常及同震响应研究[D];中国地质大学(北京);2012年
3 兰双双;深层地下水位动态对地震活动响应关系的研究[D];吉林大学;2010年
4 刘昱;三体轨道数值模拟及理想天体重力收敛范围研究[D];中国地质大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邓亮;地下水位的分解及震前异常识别研究[D];湖南师范大学;2010年
2 王芳;福建安溪一号井水位的同震阶变响应[D];中国地震局地球物理研究所;2012年
3 廖欣;承压井水位潮汐异常机理研究[D];湖南师范大学;2010年
4 晏锐;影响井水位变化的几种因素研究[D];中国地震局地震预测研究所;2008年
5 张海霞;太阳活动周期形成外因的综合研究[D];山东师范大学;2008年
6 巩浩波;地下水位微动态对应力的响应关系研究[D];吉林大学;2009年
7 苟阿宁;多参数双线偏振多普勒雷达探测海面物理状态潜力的研究[D];南京信息工程大学;2008年
8 樊春燕;基于小波分析的井水位典型干扰动态分析研究[D];中国地震局地震预测研究所;2010年
9 李金;汶川余震活动的固体潮触发研究[D];中国地震局地震预测研究所;2012年
10 周华东;地电阻率地震预报简述与地震震中距的确定[D];中国科学技术大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 赵志成;加快抢险工作进度 追究相关人员责任[N];山西日报;2006年
2 谭松柏石乾华 本报记者 熊政;武胜“鸳鸯井”好神奇[N];广安日报;2007年
3 严英;引潮力与地震[N];山东科技报;2001年
4 江西 龚路;剖析一款水位控制器[N];电子报;2007年
5 文刚通讯员 陈定;海南地震预报水平全国领先[N];海南日报;2008年
6 黄宣传 通讯员 石国栋;被困矿工营救遇难题[N];湖北日报;2007年
7 ;能否利用潮汐预测地震[N];科技日报;2008年
8 安宝文 本报记者 姚喜岱 采写;监管严重缺位 救援加紧进行[N];中国安全生产报;2005年
9 湖南 宋勇锋;自制污水井抽水装置[N];电子报;2006年
10 记者  马志国;庆阳各界向环县灾区送水[N];甘肃法制报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978