來貴娟
(中國地震局地球物理研究所,北京100081)
的放大效應(yīng)最為明顯。論文中還將上述結(jié)果與未考慮沉積環(huán)境的模型模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,指出沉積環(huán)境主要影響了盆地聚焦效應(yīng)的分布以及加速度反應(yīng)譜中特定周期的地震動(dòng)反應(yīng)分布。
本論文中使用的數(shù)值模擬方法為基于ADINA軟件的顯示有限元方法。通過二次開發(fā)在ADINA軟件中加入了人工透射邊界,從而使其可以模擬無限域中地震波向計(jì)算區(qū)外傳播的過程,建立了模擬局部場(chǎng)地地震反應(yīng)的數(shù)值模擬方法。
關(guān)鍵詞沉積環(huán)境;玉溪盆地;盆地效應(yīng);ADINA;透射邊界;二次開發(fā)
中圖分類號(hào):P315.72+3;
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A;
doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2015.02.013
(作者電子信箱,李鐵飛:2fen222@163.com)
井水位對(duì)氣壓和潮汐的響應(yīng)特征與機(jī)理研究
來貴娟
(中國地震局地球物理研究所,北京100081)
井水位作為一種靈敏的體應(yīng)變儀,是一種重要的前兆觀測(cè)資料,有望用于提取地下應(yīng)力和介質(zhì)變化信息。目前我國已建成較為密集的地震地下水觀測(cè)井網(wǎng),積累了大量的波形記錄,為建立地下水位變化模型、提取應(yīng)力及介質(zhì)變化信息和開展地震預(yù)測(cè)研究等提供了基礎(chǔ)性平臺(tái)。然而,由于井水位受多種因素影響,水位變化的信噪比很低,從水位中提取含水層物性和應(yīng)力變化的模型、方法和規(guī)律都有待深入研究。
本論文圍繞井水位對(duì)氣壓和潮汐這兩種天然載荷的響應(yīng)特征與機(jī)理開展研究。從中國大陸地震地下水觀測(cè)井網(wǎng)選取了一些氣壓和水位較為連續(xù)、穩(wěn)定的臺(tái)站資料,用于發(fā)展井水位微弱信號(hào)分析方法;利用汶川地震和蘆山地震水位資料,分析同震水位階變類型,區(qū)分動(dòng)態(tài)和靜態(tài)應(yīng)力變化的作用;利用全頻帶氣壓響應(yīng)分析井水含水層的承壓特性,嘗試反演含水層物性;選取潮汐響應(yīng)敏感的臺(tái)站,利用水位對(duì)潮汐的相位響應(yīng)進(jìn)行含水層滲透率變化的分析。研究得出:
(1)通過井水位傳遞函數(shù)的多次疊加可以大幅度提高信噪比,首次在一些臺(tái)站獲得了井水位對(duì)氣壓的全頻帶響應(yīng)。
(2)發(fā)展了全頻帶氣壓響應(yīng)擬合反演含水層物性的方法,相對(duì)于低頻帶和幾個(gè)潮汐頻點(diǎn)擬合,全頻帶擬合可以提高反演的可靠性,降低強(qiáng)能量潮汐頻點(diǎn)的影響。分析了含水層的承壓狀況以及井筒的儲(chǔ)集效應(yīng),計(jì)算獲得了承壓含水層的壓縮系數(shù)、孔隙度等參數(shù)。
(3)汶川地震近場(chǎng)水位階變主要與靜態(tài)應(yīng)力變化有關(guān),而蘆山地震400km范圍內(nèi)的井水位同震響應(yīng)與靜態(tài)應(yīng)力變化無關(guān),這種差別可能與地震能量和地質(zhì)構(gòu)造等因素有關(guān)。
(4)無論汶川地震還是蘆山地震,不管水位同震變化是上升還是下降,多數(shù)臺(tái)站同震引起的含水層滲透率都增大,表明滲透率的增強(qiáng)可能主要與動(dòng)態(tài)應(yīng)力有關(guān),而與靜態(tài)應(yīng)力變化關(guān)系不大。
(5)蘆山地震引起的水井滲透率增大在震后一年內(nèi)基本恢復(fù)到震前水平,而汶川地震引