地下水位同震响应特征及机理研究
发布时间：2021-06-29 12:47
地震能引起地下水位、水温、水化学成分等的变化,研究这些现象为我们从时空尺度了解构造活动与水文地质过程之间的演化关系提供了重要途径。因此,地震引起的同震地下水响应是地震水文学研究的一个热点之一,并且提出了许多解释同震地下水响应的机理,然而对已有的机理仍存在诸多争论。本文以我国大陆地下流体监测井网为基础,收集了中国大陆地下水监测井网对近年来几次大地震的响应资料（2007年9月12日Mw8.5苏门答腊岛地震、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苏门答腊岛地震以及2013年4月20日芦山地震）,从“单震对多井”,“单井对多震”,“多井对多震”等角度对所收集到的数据进行深入分析,较为系统地研究同震水位水温的变化特征、影响因素及内在机理。在大陆尺度上,同震水位响应特征较为复杂,水位响应幅度与井震距之间具有较大随机性与波动性,静态应变仅对同震水位变化有小部分影响,水文地质与构造环境对同震水位响应具有重要的影响作用。那些位于活动地块边缘的井往往比位于活动地块内部的井具有更大幅度的同震响应。应力（动态或者静...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.2.1 同震水位水温变化分布特征
1.2.2 同震地下水位的振荡
1.2.3 同震地下水位的阶变
1.2.4 同震地下水位持续性变化
1.2.5 同震水温变化
1.3 研究内容
1.4 技术路线
1.5 论文创新点
第2章 理论基础
2.1 井-含水层系统孔弹性响应
2.2 井水位对潮汐的响应
2.3 潮汐响应反演含水层参数
2.3.1 承压井-含水层系统
2.3.2 非承压含水层对潮汐力的响应
2.4 潮汐分析
第3章 中国地下水监测井网对汶川地震的响应
3.1 中国地震地下水观测井网
3.2 汶川地震引起的同震地下水位响应
3.3 同震水位变化的机制
3.3.1 静态体应变与同震水位变化之间关系
3.3.2 地震动与同震水位变化之间的关系
3.3.3 岩性对同震水位响应的影响
3.3.4 构造环境的影响
3.4 讨论
3.5 本章小结
第4章 多次大地震引发的同震水位响应
4.1 背景
4.2 数据和观测井网响应
4.3 同震水位响应特征
4.3.1 同震水位变化空间分布
4.3.2 水位响应对地震应变的敏感性分析
4.3.3 不同种类地震波在触发地下水位变化时的作用
4.4 同震水位响应机理
4.4.1 同震静态应变机理
4.4.2 气泡成核机理
4.4.3 动态应力引起的渗透性变化机理
4.4.4 本章小结
第5章 近场同震水位响应及机制
5.1 汶川地震与芦山地震同震水文响应
5.1.1 研究区背景与数据
5.1.2 同震水位变化
5.1.3 同震液化
5.2 同震水位和应变场关系
5.3 基于潮汐响应估算两次地震产生的渗透性变化
5.4 本章小结
第6章 断裂带渗透性演化以及同震水位变化与渗透性关系
6.1 断裂带渗透性演化
6.1.1 研究区概括及背景
6.1.2 水位变化及潮汐响应
6.1.3 渗透性及水位变化演化
6.1.4 渗透性演化的可能机制
6.2 弥勒井对多个远大地震的响应
6.2.1 井孔基本信息以及数据
6.2.2 地震引起的水位和水温变化
6.2.3 弥勒井渗透性变化对地震的响应
6.2.4 讨论
第七章 结论
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]水温微动态形成的水热动力学与地热动力学机制[J]. 车用太,何案华,鱼金子. 地震学报. 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]芦山地震发震构造及其与汶川地震关系讨论[J]. 徐锡伟,陈桂华,于贵华,程佳,谭锡斌,朱艾斓,闻学泽. 地学前缘. 2013(03)
[8]重庆大足井水位对邻井抽水的奇异响应及其机理[J]. 陈敏,唐小勇,郭卫英,贺曼秋,巩浩波,李光科,陈雷,杨林,陈凯,谭君,贾鸿飞. 地震地质. 2012(02)
[9]金沙江水网对日本9.0级地震的同震响应及其特征与机理[J]. 鱼金子,车用太,刘成龙,李万明. 地震. 2012(01)
[10]重庆荣昌地区注水诱发地震加密观测[J]. 王小龙,马胜利,雷兴林,余国政,王强,郭欣,桑原保人,今西和俊. 地震地质. 2011(01)
本文编号：3256473
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.2.1 同震水位水温变化分布特征
1.2.2 同震地下水位的振荡
1.2.3 同震地下水位的阶变
1.2.4 同震地下水位持续性变化
1.2.5 同震水温变化
1.3 研究内容
1.4 技术路线
1.5 论文创新点
第2章 理论基础
2.1 井-含水层系统孔弹性响应
2.2 井水位对潮汐的响应
2.3 潮汐响应反演含水层参数
2.3.1 承压井-含水层系统
2.3.2 非承压含水层对潮汐力的响应
2.4 潮汐分析
第3章 中国地下水监测井网对汶川地震的响应
3.1 中国地震地下水观测井网
3.2 汶川地震引起的同震地下水位响应
3.3 同震水位变化的机制
3.3.1 静态体应变与同震水位变化之间关系
3.3.2 地震动与同震水位变化之间的关系
3.3.3 岩性对同震水位响应的影响
3.3.4 构造环境的影响
3.4 讨论
3.5 本章小结
第4章 多次大地震引发的同震水位响应
4.1 背景
4.2 数据和观测井网响应
4.3 同震水位响应特征
4.3.1 同震水位变化空间分布
4.3.2 水位响应对地震应变的敏感性分析
4.3.3 不同种类地震波在触发地下水位变化时的作用
4.4 同震水位响应机理
4.4.1 同震静态应变机理
4.4.2 气泡成核机理
4.4.3 动态应力引起的渗透性变化机理
4.4.4 本章小结
第5章 近场同震水位响应及机制
5.1 汶川地震与芦山地震同震水文响应
5.1.1 研究区背景与数据
5.1.2 同震水位变化
5.1.3 同震液化
5.2 同震水位和应变场关系
5.3 基于潮汐响应估算两次地震产生的渗透性变化
5.4 本章小结
第6章 断裂带渗透性演化以及同震水位变化与渗透性关系
6.1 断裂带渗透性演化
6.1.1 研究区概括及背景
6.1.2 水位变化及潮汐响应
6.1.3 渗透性及水位变化演化
6.1.4 渗透性演化的可能机制
6.2 弥勒井对多个远大地震的响应
6.2.1 井孔基本信息以及数据
6.2.2 地震引起的水位和水温变化
6.2.3 弥勒井渗透性变化对地震的响应
6.2.4 讨论
第七章 结论
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]水温微动态形成的水热动力学与地热动力学机制[J]. 车用太,何案华,鱼金子. 地震学报. 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]芦山地震发震构造及其与汶川地震关系讨论[J]. 徐锡伟,陈桂华,于贵华,程佳,谭锡斌,朱艾斓,闻学泽. 地学前缘. 2013(03)
[8]重庆大足井水位对邻井抽水的奇异响应及其机理[J]. 陈敏,唐小勇,郭卫英,贺曼秋,巩浩波,李光科,陈雷,杨林,陈凯,谭君,贾鸿飞. 地震地质. 2012(02)
[9]金沙江水网对日本9.0级地震的同震响应及其特征与机理[J]. 鱼金子,车用太,刘成龙,李万明. 地震. 2012(01)
[10]重庆荣昌地区注水诱发地震加密观测[J]. 王小龙,马胜利,雷兴林,余国政,王强,郭欣,桑原保人,今西和俊. 地震地质. 2011(01)
本文编号：3256473
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