地下水位同震響應(yīng)特征及機理研究
發(fā)布時間:2021-06-29 12:47
地震能引起地下水位、水溫、水化學成分等的變化,研究這些現(xiàn)象為我們從時空尺度了解構(gòu)造活動與水文地質(zhì)過程之間的演化關(guān)系提供了重要途徑。因此,地震引起的同震地下水響應(yīng)是地震水文學研究的一個熱點之一,并且提出了許多解釋同震地下水響應(yīng)的機理,然而對已有的機理仍存在諸多爭論。本文以我國大陸地下流體監(jiān)測井網(wǎng)為基礎(chǔ),收集了中國大陸地下水監(jiān)測井網(wǎng)對近年來幾次大地震的響應(yīng)資料(2007年9月12日Mw8.5蘇門答臘島地震、2008年5月12日Ms8.0汶川地震、2011年3月11日Mw9.0日本Tohoku地震、2012年4月11日Mw8.6和Mw8.2蘇門答臘島地震以及2013年4月20日蘆山地震),從“單震對多井”,“單井對多震”,“多井對多震”等角度對所收集到的數(shù)據(jù)進行深入分析,較為系統(tǒng)地研究同震水位水溫的變化特征、影響因素及內(nèi)在機理。在大陸尺度上,同震水位響應(yīng)特征較為復雜,水位響應(yīng)幅度與井震距之間具有較大隨機性與波動性,靜態(tài)應(yīng)變僅對同震水位變化有小部分影響,水文地質(zhì)與構(gòu)造環(huán)境對同震水位響應(yīng)具有重要的影響作用。那些位于活動地塊邊緣的井往往比位于活動地塊內(nèi)部的井具有更大幅度的同震響應(yīng)。應(yīng)力(動態(tài)或者靜...
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 同震水位水溫變化分布特征
1.2.2 同震地下水位的振蕩
1.2.3 同震地下水位的階變
1.2.4 同震地下水位持續(xù)性變化
1.2.5 同震水溫變化
1.3 研究內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
1.5 論文創(chuàng)新點
第2章 理論基礎(chǔ)
2.1 井-含水層系統(tǒng)孔彈性響應(yīng)
2.2 井水位對潮汐的響應(yīng)
2.3 潮汐響應(yīng)反演含水層參數(shù)
2.3.1 承壓井-含水層系統(tǒng)
2.3.2 非承壓含水層對潮汐力的響應(yīng)
2.4 潮汐分析
第3章 中國地下水監(jiān)測井網(wǎng)對汶川地震的響應(yīng)
3.1 中國地震地下水觀測井網(wǎng)
3.2 汶川地震引起的同震地下水位響應(yīng)
3.3 同震水位變化的機制
3.3.1 靜態(tài)體應(yīng)變與同震水位變化之間關(guān)系
3.3.2 地震動與同震水位變化之間的關(guān)系
3.3.3 巖性對同震水位響應(yīng)的影響
3.3.4 構(gòu)造環(huán)境的影響
3.4 討論
3.5 本章小結(jié)
第4章 多次大地震引發(fā)的同震水位響應(yīng)
4.1 背景
4.2 數(shù)據(jù)和觀測井網(wǎng)響應(yīng)
4.3 同震水位響應(yīng)特征
4.3.1 同震水位變化空間分布
4.3.2 水位響應(yīng)對地震應(yīng)變的敏感性分析
4.3.3 不同種類地震波在觸發(fā)地下水位變化時的作用
4.4 同震水位響應(yīng)機理
4.4.1 同震靜態(tài)應(yīng)變機理
4.4.2 氣泡成核機理
4.4.3 動態(tài)應(yīng)力引起的滲透性變化機理
4.4.4 本章小結(jié)
第5章 近場同震水位響應(yīng)及機制
5.1 汶川地震與蘆山地震同震水文響應(yīng)
5.1.1 研究區(qū)背景與數(shù)據(jù)
5.1.2 同震水位變化
5.1.3 同震液化
5.2 同震水位和應(yīng)變場關(guān)系
5.3 基于潮汐響應(yīng)估算兩次地震產(chǎn)生的滲透性變化
5.4 本章小結(jié)
第6章 斷裂帶滲透性演化以及同震水位變化與滲透性關(guān)系
6.1 斷裂帶滲透性演化
6.1.1 研究區(qū)概括及背景
6.1.2 水位變化及潮汐響應(yīng)
6.1.3 滲透性及水位變化演化
6.1.4 滲透性演化的可能機制
6.2 彌勒井對多個遠大地震的響應(yīng)
6.2.1 井孔基本信息以及數(shù)據(jù)
6.2.2 地震引起的水位和水溫變化
6.2.3 彌勒井滲透性變化對地震的響應(yīng)
6.2.4 討論
第七章 結(jié)論
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水溫微動態(tài)形成的水熱動力學與地熱動力學機制[J]. 車用太,何案華,魚金子. 地震學報. 2014(01)
[2]Advances in research on earthquake fluids hydrogeology in China:a review[J]. Zheming Shi,Guangcai Wang,Chenglong Liu. Earthquake Science. 2013(06)
[3]Relationship between the Earth tidal factor and phase lag of groundwater levels in confined aquifers and the Wenchuan Ms8.0 earthquake of 2008[J]. SHI ZheMing,WANG GuangCai. Science China(Earth Sciences). 2013(10)
[4]Coseismic response of groundwater level in the Three Gorges well network and its relationship to aquifer parameters[J]. SHI ZheMing,WANG GuangCai,LIU ChengLong,MEI JianChang,WANG JinWei,FANG HuiNa. Chinese Science Bulletin. 2013(25)
[5]Rupture process of the Ms 7.0 Lushan earthquake, 2013[J]. LIU ChengLi,ZHENG Yong,GE Can,XIONG Xiong,HSU HouTze. Science China(Earth Sciences). 2013(07)
[6]Geohazards Induced by the Lushan Ms7.0 Earthquake in Sichuan Province, Southwest China:Typical Examples, Types and Distributional Characteristics[J]. ZHANG Yongshuang,DONG Shuwen,HOU Chuntang,GUO Changbao,YAO Xin,LI Bin,DU Jianjun,ZHANG Jiagui. Acta Geologica Sinica(English Edition). 2013(03)
[7]蘆山地震發(fā)震構(gòu)造及其與汶川地震關(guān)系討論[J]. 徐錫偉,陳桂華,于貴華,程佳,譚錫斌,朱艾斕,聞學澤. 地學前緣. 2013(03)
[8]重慶大足井水位對鄰井抽水的奇異響應(yīng)及其機理[J]. 陳敏,唐小勇,郭衛(wèi)英,賀曼秋,鞏浩波,李光科,陳雷,楊林,陳凱,譚君,賈鴻飛. 地震地質(zhì). 2012(02)
[9]金沙江水網(wǎng)對日本9.0級地震的同震響應(yīng)及其特征與機理[J]. 魚金子,車用太,劉成龍,李萬明. 地震. 2012(01)
[10]重慶榮昌地區(qū)注水誘發(fā)地震加密觀測[J]. 王小龍,馬勝利,雷興林,余國政,王強,郭欣,桑原保人,今西和俊. 地震地質(zhì). 2011(01)
本文編號:3256473
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 同震水位水溫變化分布特征
1.2.2 同震地下水位的振蕩
1.2.3 同震地下水位的階變
1.2.4 同震地下水位持續(xù)性變化
1.2.5 同震水溫變化
1.3 研究內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
1.5 論文創(chuàng)新點
第2章 理論基礎(chǔ)
2.1 井-含水層系統(tǒng)孔彈性響應(yīng)
2.2 井水位對潮汐的響應(yīng)
2.3 潮汐響應(yīng)反演含水層參數(shù)
2.3.1 承壓井-含水層系統(tǒng)
2.3.2 非承壓含水層對潮汐力的響應(yīng)
2.4 潮汐分析
第3章 中國地下水監(jiān)測井網(wǎng)對汶川地震的響應(yīng)
3.1 中國地震地下水觀測井網(wǎng)
3.2 汶川地震引起的同震地下水位響應(yīng)
3.3 同震水位變化的機制
3.3.1 靜態(tài)體應(yīng)變與同震水位變化之間關(guān)系
3.3.2 地震動與同震水位變化之間的關(guān)系
3.3.3 巖性對同震水位響應(yīng)的影響
3.3.4 構(gòu)造環(huán)境的影響
3.4 討論
3.5 本章小結(jié)
第4章 多次大地震引發(fā)的同震水位響應(yīng)
4.1 背景
4.2 數(shù)據(jù)和觀測井網(wǎng)響應(yīng)
4.3 同震水位響應(yīng)特征
4.3.1 同震水位變化空間分布
4.3.2 水位響應(yīng)對地震應(yīng)變的敏感性分析
4.3.3 不同種類地震波在觸發(fā)地下水位變化時的作用
4.4 同震水位響應(yīng)機理
4.4.1 同震靜態(tài)應(yīng)變機理
4.4.2 氣泡成核機理
4.4.3 動態(tài)應(yīng)力引起的滲透性變化機理
4.4.4 本章小結(jié)
第5章 近場同震水位響應(yīng)及機制
5.1 汶川地震與蘆山地震同震水文響應(yīng)
5.1.1 研究區(qū)背景與數(shù)據(jù)
5.1.2 同震水位變化
5.1.3 同震液化
5.2 同震水位和應(yīng)變場關(guān)系
5.3 基于潮汐響應(yīng)估算兩次地震產(chǎn)生的滲透性變化
5.4 本章小結(jié)
第6章 斷裂帶滲透性演化以及同震水位變化與滲透性關(guān)系
6.1 斷裂帶滲透性演化
6.1.1 研究區(qū)概括及背景
6.1.2 水位變化及潮汐響應(yīng)
6.1.3 滲透性及水位變化演化
6.1.4 滲透性演化的可能機制
6.2 彌勒井對多個遠大地震的響應(yīng)
6.2.1 井孔基本信息以及數(shù)據(jù)
6.2.2 地震引起的水位和水溫變化
6.2.3 彌勒井滲透性變化對地震的響應(yīng)
6.2.4 討論
第七章 結(jié)論
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水溫微動態(tài)形成的水熱動力學與地熱動力學機制[J]. 車用太,何案華,魚金子. 地震學報. 2014(01)
[2]Advances in research on earthquake fluids hydrogeology in China:a review[J]. Zheming Shi,Guangcai Wang,Chenglong Liu. Earthquake Science. 2013(06)
[3]Relationship between the Earth tidal factor and phase lag of groundwater levels in confined aquifers and the Wenchuan Ms8.0 earthquake of 2008[J]. SHI ZheMing,WANG GuangCai. Science China(Earth Sciences). 2013(10)
[4]Coseismic response of groundwater level in the Three Gorges well network and its relationship to aquifer parameters[J]. SHI ZheMing,WANG GuangCai,LIU ChengLong,MEI JianChang,WANG JinWei,FANG HuiNa. Chinese Science Bulletin. 2013(25)
[5]Rupture process of the Ms 7.0 Lushan earthquake, 2013[J]. LIU ChengLi,ZHENG Yong,GE Can,XIONG Xiong,HSU HouTze. Science China(Earth Sciences). 2013(07)
[6]Geohazards Induced by the Lushan Ms7.0 Earthquake in Sichuan Province, Southwest China:Typical Examples, Types and Distributional Characteristics[J]. ZHANG Yongshuang,DONG Shuwen,HOU Chuntang,GUO Changbao,YAO Xin,LI Bin,DU Jianjun,ZHANG Jiagui. Acta Geologica Sinica(English Edition). 2013(03)
[7]蘆山地震發(fā)震構(gòu)造及其與汶川地震關(guān)系討論[J]. 徐錫偉,陳桂華,于貴華,程佳,譚錫斌,朱艾斕,聞學澤. 地學前緣. 2013(03)
[8]重慶大足井水位對鄰井抽水的奇異響應(yīng)及其機理[J]. 陳敏,唐小勇,郭衛(wèi)英,賀曼秋,鞏浩波,李光科,陳雷,楊林,陳凱,譚君,賈鴻飛. 地震地質(zhì). 2012(02)
[9]金沙江水網(wǎng)對日本9.0級地震的同震響應(yīng)及其特征與機理[J]. 魚金子,車用太,劉成龍,李萬明. 地震. 2012(01)
[10]重慶榮昌地區(qū)注水誘發(fā)地震加密觀測[J]. 王小龍,馬勝利,雷興林,余國政,王強,郭欣,桑原保人,今西和俊. 地震地質(zhì). 2011(01)
本文編號:3256473
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