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地下水潮汐现象的物理机制和统一数学方程 被引量:24
1
作者 张昭栋 郑金涵 +2 位作者 耿杰 王忠民 魏焕 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期208-214,共7页
用新的分层承压含水层模式 ,不但考虑含水层的力学压缩性质 ,而且考虑含水层的渗流特性 ,并结合扰动信息源的频率特性 ,分别研究扰动源地球固体潮、大气潮和地表负荷潮对承压井水位和流量的影响机理 ,给出相应的偏微分方程。从方程的解... 用新的分层承压含水层模式 ,不但考虑含水层的力学压缩性质 ,而且考虑含水层的渗流特性 ,并结合扰动信息源的频率特性 ,分别研究扰动源地球固体潮、大气潮和地表负荷潮对承压井水位和流量的影响机理 ,给出相应的偏微分方程。从方程的解释或数值解讨论扰动源与承压井含水层的力学压缩参数、渗流特性参数及与频率特性频数的关系 ,进而给出承压井水位和流量对地球固体潮、大气潮和地表负荷潮汐响应的统一数学方程及其潮汐响应函数 ,并揭示了上述几类潮汐扰动信息源对承压井水位和流量影响的物理机理。 展开更多
关键词 物理机制 地下水 潮汐 渗流 响应涵数 地震前兆 承压水
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井水位阶变与含水层所受体应力之间的定量关系 被引量:25
2
作者 张昭栋 赵淑平 +2 位作者 董传富 郑金涵 冯初刚 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 1994年第A02期222-229,共8页
分析了井水位阶变与含水层所受的应力、水井含水层气压系数、体应变固体潮系数之间的定量关系.井水位阶变愈大,水井含水层气压系数愈大,体应变固体潮系数愈小,则含水层的应力变化愈大.给出了利用井水位阶变,通过承压井潮汐理论反... 分析了井水位阶变与含水层所受的应力、水井含水层气压系数、体应变固体潮系数之间的定量关系.井水位阶变愈大,水井含水层气压系数愈大,体应变固体潮系数愈小,则含水层的应力变化愈大.给出了利用井水位阶变,通过承压井潮汐理论反演含水层应力变化的方法,讨论了这些方法的可行性.并以日本秋田7.7级地震引起中国井水位变化为例,估算了震时引起中国应力场的调整变化. 展开更多
关键词 含水层 体应力 井水位阶变 潮汐理论 地震前兆
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井水位固体潮加卸载响应比的地震短临前兆 被引量:17
3
作者 张昭栋 陈学忠 +5 位作者 陈建民 苏鸾声 王忠民 石荣会 王学聚 王梅 《地震学报》 CSCD 北大核心 1997年第2期174-180,共7页
从岩石的应变与应力的非线性响应分析了井水位固体潮加卸载响应比的物理机理,分析了承压井含水层对固体潮体应变的响应,给出了计算井水位固体潮加卸载响应比的两种方法,并以距菏泽5.9级地震震中较近的豫01井为例,计算了该井水... 从岩石的应变与应力的非线性响应分析了井水位固体潮加卸载响应比的物理机理,分析了承压井含水层对固体潮体应变的响应,给出了计算井水位固体潮加卸载响应比的两种方法,并以距菏泽5.9级地震震中较近的豫01井为例,计算了该井水位对固体潮体应变的响应率和两种固体潮加卸载响应比. 展开更多
关键词 井水位 固体潮 加卸载 响应比 地震前兆
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中国地下水潮汐的观测研究和分析 被引量:19
4
作者 张昭栋 王宝银 +1 位作者 高玉斌 王昌文 《地震学报》 CSCD 北大核心 1989年第4期392-401,共10页
本文简单介绍了中国地下水潮汐的观测研究情况,介绍了对承压水位潮汐机理研究的理论结果,给出了固体潮体应变、气压和海洋潮汐对承压水头影响的偏微分方程,从这些方程的简化解讨论了它们与含水层参数间的关系.并从全国选取了33口有代表... 本文简单介绍了中国地下水潮汐的观测研究情况,介绍了对承压水位潮汐机理研究的理论结果,给出了固体潮体应变、气压和海洋潮汐对承压水头影响的偏微分方程,从这些方程的简化解讨论了它们与含水层参数间的关系.并从全国选取了33口有代表性的井孔,对这些井孔的水位和气压观测资料采取反复调和分析的方法,求出了它们的水位固体潮体应变各分波的潮汐系数和位相滞后,也求出了水位气压各分波的系数和位相滞后. 展开更多
关键词 地下水 潮汐 固体潮 气压 海潮
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井水位降雨影响的定量改正 被引量:9
5
作者 张昭栋 耿杰 +1 位作者 高玉斌 张铸钢 《地震学报》 CSCD 北大核心 1993年第2期202-207,共6页
给出了井水位降雨影响定量改正的新方法.利用褶积滤波和多元回归的方法,考虑到降雨对井水位影响的滞后“记忆”效应,对井水位进行降雨影响改正.对鲁08井水位的降雨改正结果表明,该方法的改正效果是比较好的.
关键词 水井 水位 降水 定量改正 地震前兆
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一种计算井水位气压系数、固体潮系数和海潮系数的新方法 被引量:9
6
作者 张昭栋 段会川 +1 位作者 王昌文 张铸钢 《地震》 CSCD 北大核心 1991年第6期48-53,共6页
计算井水位气压系数、固体潮系数和海潮系数以前主要在时间域内一般用回归分析的方法。本文给出了在频率域内计算这三种系数的新方法。由于新方法是建立在波动理论和振动理论的基础上,所以它有更明确的物理意义。它不仅可以计算出各种... 计算井水位气压系数、固体潮系数和海潮系数以前主要在时间域内一般用回归分析的方法。本文给出了在频率域内计算这三种系数的新方法。由于新方法是建立在波动理论和振动理论的基础上,所以它有更明确的物理意义。它不仅可以计算出各种谐波不同频率的响应系数,而且还能较细地考虑各种响应产生的位相滞后问题。因而它比在时间域内的计算方法更接近于客观实际情况。 展开更多
关键词 水井 水位 气压 固体潮 海潮 地震
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深井水位的固体潮效应 被引量:30
7
作者 张昭栋 郑金涵 冯初刚 《地震学报》 CSCD 北大核心 1991年第1期66-75,共10页
本文从体应变固体潮对深井水位影响的偏微分方程出发,考虑到含水层和井孔之间相互渗流的边界条件,用叠加原理、冲量定理和分离变量法等方法得出了方程的解.通过对这个解中水井含水层参数给予一些可能的值进行数值计算,讨论了水井固体潮... 本文从体应变固体潮对深井水位影响的偏微分方程出发,考虑到含水层和井孔之间相互渗流的边界条件,用叠加原理、冲量定理和分离变量法等方法得出了方程的解.通过对这个解中水井含水层参数给予一些可能的值进行数值计算,讨论了水井固体潮系数和位相滞后与水井含水层参数间的关系,较好地解释了井水位对固体潮响应的位相滞后现象.计算表明,井孔的半径、含水层的孔隙度及固体骨架的体压缩系数愈大,含水的导水系数愈小,则水井水位的固体潮系数愈小,而水位对固体潮响应的位相滞后愈大.井水对长周期的潮汐响应比对短周期的更好. 展开更多
关键词 固体潮 深井 水位 含水层 地震
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井水位的振荡与地震波 被引量:32
8
作者 张昭栋 迟镇乐 +1 位作者 陈会民 栾国玉 《地震研究》 CSCD 北大核心 2000年第4期418-425,共8页
利用弹性理论和渗流理论研究了井水位振荡试验 ,给出了一种计算水井含水层频率特性参数 (固有振动周期和阻尼系数 )的新方法 ,对 5口水井进行SLUG试验 ,计算水井含水层的固有振动周期和阻尼系数 ,分析了水井对地震波响应的规律和内在联... 利用弹性理论和渗流理论研究了井水位振荡试验 ,给出了一种计算水井含水层频率特性参数 (固有振动周期和阻尼系数 )的新方法 ,对 5口水井进行SLUG试验 ,计算水井含水层的固有振动周期和阻尼系数 ,分析了水井对地震波响应的规律和内在联系。水井含水层系统对地震波的响应主要取决于水井含水层系统的固有振动周期和振动的阻尼系数 ,固有振动周期越是接近地震波—瑞利波的振动周期 2 0s ,振动的阻尼系数越小 ,它对地震波的响应越好 ,水井含水层系数的渗流特性越好 ,渗透系数越大 ,对水振动的阻尼系数越小 ,它对地震波的响应越好。 展开更多
关键词 井水位 频率特性 地震波 响应 地震预报
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水井(鲁07井)的管径变化和对固体潮的响应 被引量:5
9
作者 张昭栋 王昌文 高玉斌 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1991年第2期203-209,共7页
本文介绍了鲁07井管径变化对固体潮响应的观测情况,通过对在不同管径中的水位分别做调和分析,得出了管径变化对潮汐振幅影响不大,而对位相有3.8°滞后的结果.然后从理论上计算了这种影响,理论结果和观测结果符合得相当好.并讨论了... 本文介绍了鲁07井管径变化对固体潮响应的观测情况,通过对在不同管径中的水位分别做调和分析,得出了管径变化对潮汐振幅影响不大,而对位相有3.8°滞后的结果.然后从理论上计算了这种影响,理论结果和观测结果符合得相当好.并讨论了井水位固体潮系数和响应位相滞后与井径及干扰周期之间的关系. 展开更多
关键词 地震 观测 水井 直径 固体潮 振幅
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聊古—1井氮氦比的熵值变化与地震的关系 被引量:4
10
作者 张昭栋 张华 +1 位作者 耿杰 王忠民 《地震研究》 CSCD 北大核心 1997年第4期393-397,共5页
利用信息熵的新方法处理了聊古—1井氮氦比10年来的观测资料,找出了氮氦比信息熵的两次较大变化与地震的关系。以聊古—1井为中心的150km范围内,自观测以来发生过两次大于5.0级(Ms)地震,即1981年的宁晋5.8级... 利用信息熵的新方法处理了聊古—1井氮氦比10年来的观测资料,找出了氮氦比信息熵的两次较大变化与地震的关系。以聊古—1井为中心的150km范围内,自观测以来发生过两次大于5.0级(Ms)地震,即1981年的宁晋5.8级和1983年的菏泽5.9级地震。在这两次地震前氮氦比信息熵都出现了明显的低值异常变化。这可能反映了系统在较大地震前的减熵有序变化。 展开更多
关键词 信息熵 水化学 氮氦比 地震前兆 地震预报
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菏泽5.9级地震前豫01井水位对气压和固体潮响应的变化 被引量:6
11
作者 张昭栋 耿杰 +1 位作者 高玉斌 张铸钢 《地震研究》 CSCD 北大核心 1994年第2期164-170,共7页
本文给出了一种处理井水位的新方法,它考虑了井水位对气压和固体潮响应的滞后影响。利用泰勒和杜得森展开法,导出了计算井水位气压系数、固体潮系数以及它们的滞后时间的公式,并给出了考虑滞后影响的井水位气压与固体潮改正公式。我... 本文给出了一种处理井水位的新方法,它考虑了井水位对气压和固体潮响应的滞后影响。利用泰勒和杜得森展开法,导出了计算井水位气压系数、固体潮系数以及它们的滞后时间的公式,并给出了考虑滞后影响的井水位气压与固体潮改正公式。我们利用这一新方法处理了豫01井1983年的观测资料,计算出每天的井水位固体潮、气压系数和它们的滞后时间。该4种参数在1983年11月7日菏泽Ms5.9级地震时大幅度变化,而且在地震前、后也有一些大幅度变化:井水位气压系数在9月9日和11月2日分别大幅度下降,震后11月20日大幅度上升,井水位对气压响应的滞后时间在9月23日大幅度减少,井水位固体潮系数11月2日大幅度上升,11月7日和8日大幅度下降。这一方法为分析地震前兆提供了一个新途径。 展开更多
关键词 地震前兆 井水 水位 气压 固体潮
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日本秋田地震(1983年7.7级)引起我国应力场的震时调整变化 被引量:12
12
作者 张昭栋 郑金涵 冯初刚 《地震学报》 CSCD 北大核心 1990年第1期60-69,共10页
本文通过水平分层承压含水层模型,推导出含水层的水头和含水层应力变化之间的定量关系.利用我国在日本秋田地震时有水位阶变的52口井孔的观测资料,通过水井水位的体应变固体潮系数,估算了震时引起我国应力场的调整变化.讨论了这种应力... 本文通过水平分层承压含水层模型,推导出含水层的水头和含水层应力变化之间的定量关系.利用我国在日本秋田地震时有水位阶变的52口井孔的观测资料,通过水井水位的体应变固体潮系数,估算了震时引起我国应力场的调整变化.讨论了这种应力调整时应力增加区和降低区交替出现的可能原因。 展开更多
关键词 地震 应力场 承压 含水层 水位
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用褶积滤波及多元回归方法处理聊古——1井氮氦比观测资料 被引量:7
13
作者 张昭栋 靖继才 +2 位作者 王树鼎 高玉斌 张铸钢 《地震研究》 CSCD 北大核心 1993年第3期260-266,共7页
聊古-1井位于聊城——兰考断裂带北段。自1981年以来对该井氮氦比每日进行观测,其主要干扰因素为降雨和井水流量。其中降雨对氮氢比观测的影响不是简单的线性关系,而是带有滞后记忆效应的非线性关系。为此,我们采用了非线性的褶积滤波... 聊古-1井位于聊城——兰考断裂带北段。自1981年以来对该井氮氦比每日进行观测,其主要干扰因素为降雨和井水流量。其中降雨对氮氢比观测的影响不是简单的线性关系,而是带有滞后记忆效应的非线性关系。为此,我们采用了非线性的褶积滤波的方法,来处理降雨对氮氦比的影响。为了消除井水流量变化对氮氦比的影响,同时采用了多元回归的方法,对氮氦比观测值进行综合处理。在以上处理的基础上,分析了1981年宁晋地震和1983年菏泽地震前,氮氦比的变化特征。两次地震前的2个月左右,氮氦比值都出现了明显地高值异常,且均在异常转折、恢复的过程发震。所以这一规律可做为该井氮氦比地震短期前兆异常指标。 展开更多
关键词 褶积滤波 多元回归 氮氦比 自流井
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加卸载响应比在体应变固体潮中的应用 被引量:16
14
作者 张昭栋 王秀芹 董守德 《地震》 CSCD 北大核心 1999年第3期217-222,共6页
从岩石的应变与应力的非线性响应分析了体应变固体潮加卸载响应比的物理机理, 给出了体应变固体潮加卸载响应比的计算方法,并以昌平和峰峰台的体应变观测值为例,计算了二台的体应变固体潮加卸载响应比。结果表明,在中强地震前存在... 从岩石的应变与应力的非线性响应分析了体应变固体潮加卸载响应比的物理机理, 给出了体应变固体潮加卸载响应比的计算方法,并以昌平和峰峰台的体应变观测值为例,计算了二台的体应变固体潮加卸载响应比。结果表明,在中强地震前存在增大变化。 展开更多
关键词 体应变 固体潮 加卸载响应比 地震前兆
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由井水位资料反演大同阳高6.1级地震前后应力场的动态演化过程 被引量:7
15
作者 张昭栋 刘庆国 +1 位作者 刘涛 陈殿润 《西北地震学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期66-68,共3页
利用文献 [1 ]给出的用井水位资料反演含水层应力变化的方法和井水位动态观测资料 ,反演了大同 阳高地震前后大区域应力场的动态变化特征 .结果表明 ;应力场的零值线穿过震中区 .地震前 ,震中区周围应力场发生转向 ,由正应力区变为负... 利用文献 [1 ]给出的用井水位资料反演含水层应力变化的方法和井水位动态观测资料 ,反演了大同 阳高地震前后大区域应力场的动态变化特征 .结果表明 ;应力场的零值线穿过震中区 .地震前 ,震中区周围应力场发生转向 ,由正应力区变为负应力区 ,同时正应力的量值逐渐增大 . 展开更多
关键词 地震前兆 井水水位 大同-阳高地震 应力场 含水层
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唐山7.8级地震前后区域应力场的动态变化特征 被引量:3
16
作者 张昭栋 刘元生 +2 位作者 韩海华 何钧 康瑞清 《西北地震学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期169-171,193,共4页
利用文献 [1 ]给出的由深井水位变化反演地壳深层应力变化的方法和华北地区井水位变化资料 ,反演了唐山 7.8级地震前后大区域应力场的动态变化过程 ,分析了应力场的动态调整变化特征 .结果表明 ,唐山地震前 2年 ,在震中区及附近出现应... 利用文献 [1 ]给出的由深井水位变化反演地壳深层应力变化的方法和华北地区井水位变化资料 ,反演了唐山 7.8级地震前后大区域应力场的动态变化过程 ,分析了应力场的动态调整变化特征 .结果表明 ,唐山地震前 2年 ,在震中区及附近出现应力下降异常区 .临震前异常幅度增大并且异常区向外围扩展 .震后异常区收缩并逐渐消失 . 展开更多
关键词 唐山地震 应力场 异常特征 动态演化图像 水位 地下水
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1989年大同6.1级地震前后地下水位固体潮加卸载响应比的变化 被引量:6
17
作者 张昭栋 刘庆国 +2 位作者 魏焕 耿杰 王忠民 《西北地震学报》 CSCD 1999年第4期356-362,共7页
将加卸载响应比的理论和方法引入地下水位潮汐资料计算中,根据岩石的应变与应力的非线性响应分析了井水位固体潮加卸载响应比的物理机理,从理论上论证了用地下水位观测资料计算加卸载响应比的可行性并研究出利用地下水位对固体潮的响应... 将加卸载响应比的理论和方法引入地下水位潮汐资料计算中,根据岩石的应变与应力的非线性响应分析了井水位固体潮加卸载响应比的物理机理,从理论上论证了用地下水位观测资料计算加卸载响应比的可行性并研究出利用地下水位对固体潮的响应来计算加卸载响应比的方法.以此方法计算了我国大华北地区近20 a 来地下水位的固体潮加卸载响应比,分析了1989 年大同6 .1 级地震前后地下水位固体潮加卸载响应比的变化.多数井的水位固体潮加卸载响应比在地震前6 ~12 个月出现升高异常变化. 展开更多
关键词 固体潮 地下水位 震级 地震 加卸载响应比
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井水位的固体潮效应和气压效应与含水层参数间的定量关系 被引量:29
18
作者 张昭栋 郑金涵 冯初刚 《西北地震学报》 CSCD 1989年第3期47-52,共6页
本文分析了水井水位的固体潮效应和气压效应与承压含水层参数之间的定量关系。结果表明,含水层的固体骨架体积压缩系数和孔隙度越小,水井水位的固体潮系数则越大;含水层的固体骨架的体积压缩系数越小,孔隙度越大,則水井水位的气压效率... 本文分析了水井水位的固体潮效应和气压效应与承压含水层参数之间的定量关系。结果表明,含水层的固体骨架体积压缩系数和孔隙度越小,水井水位的固体潮系数则越大;含水层的固体骨架的体积压缩系数越小,孔隙度越大,則水井水位的气压效率越大。本文还把理论结果和固体潮及气压的实际观测结果进行了对比,两者符合得较好。 展开更多
关键词 水井 水位 固体潮 气压 含水层
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用褶积滤波处理井水位对固体潮响应的滞后 被引量:4
19
作者 张昭栋 王立忠 +1 位作者 高玉斌 张铸钢 《地震》 CSCD 北大核心 1993年第4期23-29,共7页
本文给出了一种用褶积滤波处理井水位对固体潮响应滞后的新方法。鲁07井水位观测资料用这种方法处理比一般回归方法的平均中误差少4.6mm。文中讨论了褶积滤波积分区间长度与水井含水层渗透系数的关系及褶积滤波比别尔采夫滤波的优越性。
关键词 褶积滤波 固体潮 井水位 地震预报
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水井的频率特性试验和对地震波的响应 被引量:5
20
作者 张昭栋 迟镇乐 +1 位作者 陈会民 栾国玉 《地震学报》 CSCD 北大核心 1999年第3期329-331,共3页
前人用SLUG(殷积涛,郑香媛,1992)试验,根据渗流理论,由井水位的恢复曲线,计算水井含水层的渗透系数.我们在做SLUG试验时,对井水位的振荡产生兴趣.根据振动理论,由井水位的振荡曲线,不但计算了水井含水层的渗透... 前人用SLUG(殷积涛,郑香媛,1992)试验,根据渗流理论,由井水位的恢复曲线,计算水井含水层的渗透系数.我们在做SLUG试验时,对井水位的振荡产生兴趣.根据振动理论,由井水位的振荡曲线,不但计算了水井含水层的渗透系数,而且计算出水井含水层的频率参... 展开更多
关键词 水井 SLUG试验 频率特性 渗流特性 地震波
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