房縣井流體動態(tài)的同震響應(yīng)分析

栗寧

【摘 要】研究結(jié)果表明，井位變化是由地震引起的靜應(yīng)力變化或體積應(yīng)變引起的，焦點機制對井水位變化有一定的影響。 在本文中，一部分研究發(fā)現(xiàn)井水位變化不能滿足靜應(yīng)力變化。很多學(xué)者發(fā)現(xiàn)無論源機制如何，井水水位一直是固定的反應(yīng)模式，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)源機制基本相同的情況下，即使在同一震中距離下，地震有不同的方式回應(yīng)這些給他看。井水位變化與焦點機制之間的相關(guān)性值得不斷的討論和討論不同的井筒。在本文中，通過方縣，我們嘗試分析流體動力學(xué)的同震響應(yīng)。

【關(guān)鍵詞】房縣；井流體；同震響應(yīng)；靜態(tài)應(yīng)力

1 地震對井水位的影響機制

一部分研究表明井水位的變化是由地震引起的靜應(yīng)力變化或體積應(yīng)變引起的。重點機制可用于解釋井位的震中秩序。 Wakita等（1975）討論了日本1974年地震研究中井筒的發(fā)震序列，并提出了地震斷裂斷層的震源機制可以形成串擾次序。象限分布，擠壓帶水位上升；拉伸區(qū)水位下降。結(jié)果表明，地震水位觀測到的相變幅度與位錯模型計算出的變形場應(yīng)變基本相同。其他五口井的地震反應(yīng)特征與位錯模型基本相同。

井水位變化的另一部分研究不是由地震引起的靜態(tài)應(yīng)變引起的。難以解釋多孔介質(zhì)的彈性應(yīng)變模型，這與聚焦機理無關(guān)，發(fā)現(xiàn)它與焦點機制無關(guān)。史密斯認為，水位的變化是由地震波通過含水層的傳播引起的。黃富瓊（2008）認為，地震波特別是大地震波引起的振動可以通過開裂和封閉含水層來改變含水層介質(zhì)的特性。

1.1 氣壓對井水位的影響

連續(xù)觀察地下水位表明井水位對大氣壓力的響應(yīng)是普遍的。在中國的井觀察中，54%的觀測井具有明顯的空氣壓力作用Vol。限制含水層和潛水位置對空氣壓力具有不同的響應(yīng)特性，壓力水平對大氣壓力的響應(yīng)是由于大氣壓力對井眼水位和受限含水層施加額外的應(yīng)力，導(dǎo)致井眼水中的大氣壓力的變化大于含水層的孔隙壓力變化。為了達到水的平衡，含水層系統(tǒng)通過水的相互滲透，導(dǎo)致觀測到的井水位變化，水位對大氣壓力的響應(yīng)是水壓直接響應(yīng)氣壓直接變化時的壓力變化，而含水層仍然是原來的空氣壓力，導(dǎo)致井水位在短時間內(nèi)上升或低于含水層的水位。

2 房縣井水位選取

房縣井從2003年4月開始觀察水位，水溫，氣氧。井屬于自流井，記錄的各種觀測資料較為全面，突跳等客觀因素影響較小，數(shù)據(jù)連續(xù)可靠。

為確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，本文選擇2004年至2011年7月的水位觀測資料。（1）多年降雨量，夏季和秋季都有大雨； （2）水位動態(tài)年增長周期，通常在7-8個月內(nèi)，水位，降水和壓力有一定的變化特點：（3）冬季大氣壓力正常低，冬季低，與年平均水位變化負相關(guān)。（4）水位動態(tài)曲線可以看出明顯的水位。（3）高峰水位與降雨量有一定的相關(guān)性。

井水水位的蠕變反應(yīng)主要體現(xiàn)在快速的階段性變化中，月度的方向不是靜態(tài)的，而是有所上升，有所下降。即使有類似的地震，如臺灣的地震，水位的變化也是由不同的方式引起的，地震后的快速階段的表現(xiàn)到峰谷，然后慢慢的下降，按照可變尺寸日或偶數(shù)星期達到地震前的水平。

在本文中，通過對方賢井觀測資料的分析發(fā)現(xiàn)，由外部因素引起的水位變化幅度較小，測量水位變化與復(fù)雜分析方法變化之間無顯著差異。因此，軟件讀取水位差之前和之后的順序，而不是相位相變幅度。在井千公里的范圍內(nèi)，地震造成的第十一個水位的大小超過10厘米，只有3倍多于1厘米。在1000-4000公里的范圍內(nèi)，地震造成的10個水位變化，幅度較大，5倍10cm以下，6次以上20cm以上。

3 降雨對井水位的影響方式

大氣降水對井水位的影響較為復(fù)雜，主要是由于降水滲透和地

負荷對井水位變化的影響。

降雨滲透是地下水補給最重要的形式。降雨滲透對地下水的供應(yīng)非常緩慢，滲透深度有限。這導(dǎo)致了一定的降雨量在降雨滲透的情況下根本無法提供地下水。由于降雨滲透過程較為復(fù)雜，由表面覆蓋、坡面、斷層等因素影響，所以不要深入分析。

根據(jù)縣井長期觀測，井水明顯受降雨影響。每當發(fā)生降水時，水位顯示動態(tài)過程突然下降。當降雨達到一定的強度和一定的持續(xù)時間時，井口水位開始上升?？傊?，井水位對降雨和降雨的影響敏感，降雨效率高。

4 地震時降雨水位變化的關(guān)系

在所有地震中都可以看出，造成地震分布的水位上升和秩序無明顯規(guī)律。給定一條邊界線，導(dǎo)致水位上升的地震和引起水位的地震分為兩個區(qū)域。在邊界頂部，導(dǎo)致水位下降的地震主要分布。在邊界上，地震的崛起，在遠離邊界的地區(qū)，遠離井區(qū)，仍然有一些伴隨著水位的小地震或變化的上升或下降。

對于井降水的影響系數(shù)較高。地震期間水位的變化可能是地震和降雨的組合引起的。結(jié)合上述部分降水對井水位的影響，得出結(jié)論，降水可以通過負荷作用影響井位的同震變化。

附加壓力對地下水位的影響仍然是一個非常復(fù)雜的問題。深入研究這一問題，地下水位微觀動力學(xué)特征和地震預(yù)測以及區(qū)域應(yīng)力場研究具有一定的意義。

5 利用水位潮汐波分析含水層介質(zhì)特性

為了獲得含水介質(zhì)的特性，有很多方法現(xiàn)場測試，或按照實驗室的鉆探數(shù)據(jù)做模擬測試就可以。但除此之外，我們還可以用水文地質(zhì)方法來研究含水層的特性媒體基于在井水平所觀察到的信息，所述水位觀測包含大量的信息，如水位到附加應(yīng)力，如空氣壓力、固體潮、降雨和地震波動力學(xué)的響應(yīng)，其可以是用于反轉(zhuǎn)所述含水層的特性參數(shù)。為了理解含水層的自然方便的特點。另外，潮是一個全球性的自然現(xiàn)象，根據(jù)水位潮波和地球到的固體的特性響應(yīng)潮性和差異，的含水層系統(tǒng)特性的研究中，為了了解淺地殼應(yīng)力狀態(tài)提供了一個方便的手段。

1）對于高頻潮波（天波，半波天，和1/3波天），當水的電導(dǎo)率是足夠大，相對于孔隙壓力的流體壓力的相對幅度接近于1，并且沒有相位滯后，這表明孔隙壓力應(yīng)具有與外部的流體壓力的良好的一致性。

2）與水滲透系數(shù)的增加，和與水的電導(dǎo)率系數(shù)的增加的相對振幅增加水位的潮波的相位差減小。因此，導(dǎo)磁率的值可以通過使用相位的單調(diào)增加或減少來解決在該范圍內(nèi)的差異。

3）當磁導(dǎo)率小，潮波振動的相對幅度較小，與水的電導(dǎo)率的增加的相位差減小。對于這樣的井眼，所述噪聲可能掩蓋水位的潮波，并且它是困難的，即使在高傳感器精度的情況下，觀察水的清晰潮波。

6 結(jié)論

井水對地震的反應(yīng)比較敏感，其響應(yīng)特征是一個快速的階段性變化，方向不單是上升和下降的變化，取決于需要幾天的大小 到幾周可以恢復(fù)到地震前的水平。 地震造成井水位變化的機制更為復(fù)雜。 考慮到一些學(xué)者研究了井層的同震響應(yīng)，通常情況下降雨時間越長，本文結(jié)合井中記錄的降雨資料，發(fā)現(xiàn)與井的距離地震伴隨著 地震引起的大面積降雨和井水位上升與井筒附近的降雨事件一致。 水位對穩(wěn)定潮的響應(yīng)在含水層特征的討論中起著重要的作用。

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[責(zé)任編輯：張濤]