龔永儉，陳嵩，程立康，馬麗麗，李旭東

（天津市地震局，天津300201）

寶坻新臺井水位對地下水開采的響應(yīng)特征及機理探討

龔永儉，陳嵩，程立康，馬麗麗，李旭東

（天津市地震局，天津300201）

結(jié)合對以寶坻新臺井為中心、半徑約3 km地域范圍內(nèi)的地下水開采井的調(diào)查結(jié)果、寶坻新臺井概況和所在地區(qū)的水文地質(zhì)資料以及對重點影響井——楊家口村生活井的抽水實驗，就寶坻新臺井水位對周邊地下水開采的響應(yīng)特征進行了研究，結(jié)果表明：寶坻新臺井對周邊地下水開采的響應(yīng)是鄰層抽水效應(yīng)的結(jié)果，井管漏點、含水層組間“通透”很可能也是重要的影響因素；楊家口村生活井開采地下水時寶坻新臺井水位分鐘值曲線會出現(xiàn)下降型畸變，開采結(jié)束后逐漸恢復(fù)，響應(yīng)的滯后時間在1 min之內(nèi)；楊家口村生活井持續(xù)開采地下水7 h實驗過程中，寶坻新臺井水位分鐘值曲線下降型畸變持續(xù)存在，未呈現(xiàn)出“平衡狀態(tài)”；寶坻新臺井水位對周邊地下水開采的響應(yīng)可能是由于井管存在漏點或井管外存在空隙的原因所致。

地下水；開采；水位觀測；響應(yīng)；寶坻新臺

龔永儉，陳嵩，程立康，等.寶坻新臺井水位對地下水開采的響應(yīng)特征及機理探討[J].華南地震，2015，35（2）：1-9.[GONG Yongjian，CHEN Song，CHENG Likang，etal.Study on Response Characteristics and Mechanism ofWater Level in Baodi New Seismic Station Well for Groundwater Exploitation[J].South china journal of seismology，2015，35（2）：1-9.]

0　引言

地下流體廣泛地賦存于地殼巖體的空隙之中。由于具有可自由流動性，地下流體成為地殼動力過程中最活躍的因素，地殼中幾乎所有動力作用均與地下流體活動有關(guān)，地震的孕育與發(fā)生過程也不例外。觀測地下流體的各種物理、化學(xué)動態(tài)，一直被人類作為探索地震預(yù)報科學(xué)的有希望的途徑[1－2]。水位是地下流體學(xué)科的一個重要的物理測項，水位異常在多個震例中均有突出的表現(xiàn)[3-4]，車用太等[5]在對汶川MS8.0地震的震前異常研究中發(fā)現(xiàn)，地下流體異常幾乎達到全部震前異常的46%，而水位異常又約占到流體異常的40%，水位觀測的價值由此可見。

但是，水位觀測往往會受到各類環(huán)境因素的影響，嚴(yán)重的甚至可以導(dǎo)致非震異常的產(chǎn)生，若不能及時識別異常種類及其成因，很可能會在地震預(yù)測工作中做出誤判，給防震減災(zāi)工作造成重大的損失。因此，對觀測環(huán)境影響因素的調(diào)查要始終貫穿于整個觀測過程[6]。大量研究結(jié)果表明：地下水開采（包括超采）是影響水位觀測的一個重要因素，但觀測井水位對周邊地下水開采的響應(yīng)卻因“井”而異，不但響應(yīng)的形態(tài)各不相同，而且滯后時間也各異[7-22]，給異常的辨識工作帶來了困難。寶坻新臺井是寶坻地震臺搬遷工程中新開鑿的一口基巖流體觀測井，其構(gòu)造位置條件優(yōu)越，有水位和水溫2個地下流體主測項。水溫測項曾在試觀測期間有過震前反應(yīng)，因此，很期待該井的2種地下流體觀測資料能在地震預(yù)測工作中發(fā)揮重要作用。但是，在日常觀測中筆者發(fā)現(xiàn)該井水位疑似受到周邊地下水開采的影響。為此，筆者結(jié)合對以該井為中心、半徑約3 km地域范圍內(nèi)的地下水開采井的調(diào)查結(jié)果、寶坻新臺井概況和所在地區(qū)的水文地質(zhì)資料以及對重點影響井--楊家口村生活井持續(xù)7 h的抽水實驗，就寶坻新臺井對周邊地下水開采的響應(yīng)特征及其機理進行了初步研究。

1　觀測井孔及水文地質(zhì)概況

1.1觀測井孔概況

寶坻新臺井位于位于天津市寶坻區(qū)方家莊鎮(zhèn)老鴉臺村南的天津市地震局寶坻地震臺新臺址院內(nèi)，地理坐標(biāo)為N39.7°、E117.4°，海拔2.5m。在區(qū)域構(gòu)造上，該井位于寶坻斷裂北側(cè)，南距寶坻斷裂約1 km，處于寶坻斷裂與薊運河斷裂交匯部位附近。該井所在地區(qū)屬1976年唐山MS7.8地震的牽動區(qū)域，在唐山地震后該地區(qū)曾發(fā)生兩次MS5.0以上地震，又經(jīng)常存在小震活動，是天津地區(qū)經(jīng)常發(fā)生中等地震活動的地區(qū)之一（圖1）。

寶坻新臺井成井時井深523m，在井深141.2m以上為第四紀(jì)砂及粘土沉積，以下為不同風(fēng)化程度的白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r等，其中442.6～467.9m為泥巖。467.03m以上全孔水泥固井，井孔花管位于470.4～518.0 m。井孔在151.4 m處變徑，由內(nèi)徑273 mm變?yōu)?46mm（圖1）。

該井自2013年1月1日起正式進行水位和水溫觀測。水位觀測使用的是中國地震局地殼應(yīng)力研究所生產(chǎn)的SWY-1A型數(shù)字化水位儀，儀器運轉(zhuǎn)正常，且每月均對水位儀進行校測，水位觀測數(shù)據(jù)連續(xù)、可靠。

1.2井孔所在地水文地質(zhì)概況

寶坻新臺井所在地在行政區(qū)劃上屬于天津市寶坻區(qū)，為平原區(qū)。資料顯示：天津平原區(qū)松散層自上而下劃分為5個含水組，第I含水組底界深度一般在70 m以上；第Ⅱ含水組在寶坻斷裂以南，一般底界埋深160～220 m，在寶坻斷裂以北底界埋深為110～200 m；第Ⅲ含水組底界深度260～340m；第Ⅳ含水組底界深度360～430 m；第Ⅴ含水組底界深度500～550m。第1含水組屬于淺層地下水系統(tǒng)，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ含水組屬于深層地下水系統(tǒng)[23]。淺層地下水巖性結(jié)構(gòu)為多種巖性相間結(jié)構(gòu)或上細(xì)下粗的雙層結(jié)構(gòu)，其間粘性土隔水層分布不穩(wěn)定。水力特征為潛水、微承壓潛水或淺層承壓水，參與現(xiàn)代水循環(huán)，接受降水補給和蒸發(fā)排泄，再補給能力較強。各深層含水組水力特征為高水頭承壓水，由于其埋藏較深，不直接參與現(xiàn)代水循環(huán)，補給條件較差，主要接受側(cè)向補給和上部淺層水的越流補給，在開采量中，彈性釋水量和弱透水層壓密釋水量占很大比重[24]。

圖1　寶坻新臺井構(gòu)造位置及鉆孔柱狀圖Fig.1 Structural location and drill histogram of Baodinew seismic station well

2　周邊主要開采井的調(diào)查

圖2　寶坻新臺井周邊主要開采井分布圖Fig.2 Distributionmap ofmainminingwells surrounding Baodi new seismic station well

筆者對以寶坻新臺井為中心、半徑約3 km的地域范圍內(nèi)的農(nóng)村居民生活井（即吃水井）、生產(chǎn)井和農(nóng)田灌溉井進行了較全面的調(diào)查，主要開采井的位置分布用Google Earth繪圖如圖2。

寶坻新臺井及周邊主要開采井的基本參數(shù)和開采概況如表1所示。

表1　寶坻新臺井周邊主要開采井一覽表Table 1 List of themain m ining wells surrounding Baodinew seism ic station well

調(diào)查顯示：寶坻新臺井周邊主要開采井是農(nóng)村居民生活井（吃水井），井深一般在90～220 m，僅方家莊鎮(zhèn)楊家口村生活井深些，為301 m。農(nóng)村居民生活井每日均開采地下水，開采時間相對較固定，大致在早（6：00～8：00）、中（11：00～13： 00）、晚（17：00～20：00）農(nóng)村居民做飯和吃飯期間，這主要是當(dāng)?shù)卮迕褡灾谓M織考慮村民取水方便而定。絕大多數(shù)村莊的生活井開采是由電子自動控制裝置來控制抽水泵的開、關(guān)時間。絕大多數(shù)生活井全年開采時間基本一致，抽水泵沒有更換過，故每日對地下水開的采量大致相同；有的生活井開采時間在夏季有增加或在冬季有減少，開采量相應(yīng)隨之變化，但大多數(shù)月份開采時間和地下水的開采量穩(wěn)定。周邊農(nóng)田主要用河水灌溉，部分農(nóng)田因離河流較遠(yuǎn)或者附近河流干涸而開采地下水灌溉。分布在農(nóng)田的灌溉井基本上是淺井，井深在80 m以內(nèi)，開采地下水隨農(nóng)田的干旱程度及作物的生長需求而變化，時間不固定，每次開采可能持續(xù)一到數(shù)日，每次開采地下水在量值上不固定。周邊工廠主要從事食用菌類生產(chǎn)和加工，生產(chǎn)井均為淺井，井深在80m以內(nèi)，開采時間和開采量隨生產(chǎn)需要而變化，短時期內(nèi)表現(xiàn)為開采量不穩(wěn)定，但長年則相對穩(wěn)定。

3　寶坻新臺井水位對地下水開采的響應(yīng)特征

3.1日常響應(yīng)特征

在對寶坻新臺井水位數(shù)據(jù)進行預(yù)處理時，筆者發(fā)現(xiàn)該井水位分鐘值曲線在05:30～07:30左右和10:00～12:00左右（部分季節(jié)有錯動0.5 h或1 h的現(xiàn)象或個別日期有不同，特別是節(jié)假日）會出現(xiàn)一個明顯的下降型畸變。為此，筆者進行了環(huán)境因素調(diào)查，對觀測儀器和觀測條件（特別是供電系統(tǒng)）進行了核實和實驗，發(fā)現(xiàn)寶坻新臺井水位分鐘值曲線的這種下降型畸變與觀測儀器、觀測條件均無關(guān)，從其特征來看，應(yīng)當(dāng)是對周邊地下水開采的響應(yīng)。

寶坻新臺井水位對周邊地下水開采的日常響應(yīng)特征在分鐘值觀測曲線上表現(xiàn)較明顯，主要表現(xiàn)為下降型畸變。由于寶坻新臺井水位對固體潮有較明顯的反映，因此，這種下降型畸變可以分為3種情形：①下降速率增大，這種情況發(fā)生在寶坻新臺井水位動態(tài)本身就處于下降的階段；②曲線近似平直，這種情況發(fā)生在寶坻新臺井水位動態(tài)本身接近波峰、波谷的變化階段；③上升速率減慢，這種情況發(fā)生在寶坻新臺井水位動態(tài)本身處于上升階段。寶坻新臺井水位下降型畸變響應(yīng)一般每日均有出現(xiàn)，時間段相對固定。對寶坻新臺井水位因地下水開采導(dǎo)致的畸變，一般肉眼可判定，也可結(jié)合固體潮理論值曲線分析和判定（圖3）。

圖3　寶坻新臺井水位分鐘值曲線（a）和固體潮理論值曲線（b）（2014-05-22）Fig.3 Minute value curve ofwater level in Baodinew seismic station well（a）and theoretical value curve of earth tide（b）（May 22rd，2014）

從圖3可以看到：寶坻新臺井水位分鐘值曲線較清晰地反映出固體潮的形態(tài)，在05:32～07:32左右、10:02～12:02左右，寶坻新臺井水位分鐘值曲線有下降型畸變出現(xiàn)，其中05:32～07:32左右水位分鐘值曲線表現(xiàn)為下降速率增大，之后是恢復(fù)和上升，在10:02～12:02左右再次出現(xiàn)下降型畸變，這次水位下降由于正處于水位上升的動態(tài)背景，下降速率變慢（注：時間的準(zhǔn)確界定來源于中國地震臺網(wǎng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)繪制的圖件，本文中的圖件較小稍難準(zhǔn)確識別時間邊界）。這是寶坻新臺井水位對周邊地下水開采較典型的響應(yīng)特征。

由于寶坻新臺井水位的下降型畸變響應(yīng)在每日出現(xiàn)的時間段的相對固定性，筆者判斷這不可能是由于周邊生產(chǎn)和灌溉井導(dǎo)致，因為周邊生產(chǎn)和灌溉井的開采在時間方面沒有很有強的規(guī)律性。因此，這很可能是農(nóng)村居民生活井的一口或幾口同時開采導(dǎo)致。筆者根據(jù)開采時間的調(diào)查，認(rèn)為方家莊鎮(zhèn)楊家口村生活井是重點懷疑對象（周邊最近的生活井為方家莊鎮(zhèn)老鴉臺村生活井，但該井的開采時間與寶坻新臺井對地下水開采的響應(yīng)時間不同）。筆者于2014年5月23日到楊家口村生活井現(xiàn)場查看，發(fā)現(xiàn)該井當(dāng)時設(shè)定的自動抽水時間為05:30～07:30和10:00～12:00，但自動控制裝置比北京時慢了2min。據(jù)該村負(fù)責(zé)水井工作的黨支部書記苗時謙介紹，用于控制抽水泵開、關(guān)的電子自動控制裝置走時不太準(zhǔn)，經(jīng)常有走慢的現(xiàn)象，村里不定期對電子自動控制裝置校時，在村里有紅白喜事時，村內(nèi)開泵時間延長，由人工控制開、關(guān)泵的時間。筆者對5月22日和之前幾天的寶坻新臺井水位分鐘值曲線與楊家口村生活井開采時間對比（剔除電子自動控制裝置走時誤差）發(fā)現(xiàn)，楊家口村生活井開采時間與寶坻新臺井水位出現(xiàn)下降型畸變的時間基本吻合，觀測井水位對地下水開采響應(yīng)的滯后時間基本在1min之內(nèi)。因此，基本可以判定楊家口生活井開采是影響寶坻新臺井水位下降型畸變的主要因素。

3.2連續(xù)抽水實驗情況下響應(yīng)特征

為了進一步確定寶坻新臺井水位分鐘值曲線下降型畸變是對楊家口村生活井開采地下水的響應(yīng)，以及確定在影響寶坻新臺井水位觀測的生活井持續(xù)開采的情況下，寶坻新臺井水位分鐘值曲線是否會持續(xù)出現(xiàn)下降型畸變，最終能否達到一個“平衡狀態(tài)”（或“穩(wěn)定狀態(tài)”）。筆者在楊家口村干部的支持和配合下，對楊家口村生活井進行了一次較長時間的持續(xù)抽水試驗。

抽水實驗日期為2014年5月31日，抽水時間段為05：30～12：33，約7 h。實驗前，在楊家口村生活井出水口處加裝一塊流量表，用于實時監(jiān)控該井地下水累積開采量。抽水實驗采用人工控制開、關(guān)泵的方式，并在實驗前對寶坻新臺井?dāng)?shù)字化水位儀以及楊家口村生活井開、關(guān)泵人員的時鐘精確校對，以確保生活井對地下水的開采時間和寶坻新臺井的響應(yīng)滯后時間實測的準(zhǔn)確性。實驗過程中每隔15 min人工記錄一次水表底數(shù)。通過對水表走數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)楊家口村生活井平均每分鐘的開采量穩(wěn)定，基本在0.5 m3/min。

抽水實驗中，選擇鄰近寶坻新臺井的一口深約十余米的地電類項目輔助觀測井連續(xù)進行水位測量，每15 min一個測值。筆者發(fā)現(xiàn)在整個試驗過程中，該淺井的水位保持恒定，波動值在5 mm以內(nèi)，屬于正常變化和人為觀測誤差的范圍內(nèi)，沒有出現(xiàn)下降變化。這說明楊家口村生活井的開采對淺井水位的變化沒有影響，也可以反推一定深度的淺井地下水開采對于深井的水位觀測基本沒有影響。

抽水實驗當(dāng)天寶坻新臺井水位分鐘值曲線如圖4（a）所示。

從圖4可以看出：寶坻新臺井水位分鐘值曲線在05：30左右處于波峰期，05：30之后楊家口村生活井抽水后，寶坻新臺井水位分鐘值曲線在05：31開始就出現(xiàn)了下降型畸變，一直持續(xù)到抽水結(jié)束的12：33，期間在09：28抽水實驗井短時停泵后重新啟動，在該時間點，寶坻新臺井水位分鐘值曲線上出現(xiàn)一個微小的平直臺階（注：時間界定來源于中國地震臺網(wǎng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)繪制的圖件，本文中的圖件較小稍難準(zhǔn)確識別時間邊界）。這進一步印證了寶坻新臺井水位只對楊家口村生活井開采地下水響應(yīng)的迅速性，其時間滯后在1 min之內(nèi)。周邊其余稍淺的井孔開采地下水，寶坻新臺井水位則無明顯的響應(yīng)。寶坻新臺井對楊家口村生活井開采的響應(yīng)特征為下降型畸變，時間滯后在1min之內(nèi)，實驗7 h也未發(fā)現(xiàn)寶坻新臺井水位下降有“平衡狀態(tài)”，但似乎有相對減緩的跡象（注：圖4中水位分鐘值曲線的后4 h有畸變系由于降雨前氣壓驟變影響，與抽水實驗無關(guān)）。

筆者曾設(shè)計對楊家口村生活井開采過程水位的變化進行測量，以對寶坻新臺井水位對該生活井開采地下水的響應(yīng)進行定量分析。但在抽水實驗前，筆者進行試驗測量，發(fā)現(xiàn)由于該井井口較小且有變徑以及水泵管道連接部位等問題，測鐘無法深入到水面，此項工作只得做罷。筆者也曾考慮采用固體潮改正的方法對水位響應(yīng)的幅度定量化，但由于楊家口村生活井每日均有抽水，而計算過程中難免要將每天抽水的影響擬合進去，這種方法也不能得到預(yù)期的結(jié)果。因此，本項研究未能得到觀測井水位響應(yīng)幅度的量值。

圖4　寶坻新臺井水位分鐘值曲線（a）和固體潮理論值曲線（b）（2014-05-31）Fig.4 Minute value curve ofwater level in Baodinew seismic station well（a）and theoretical value curve of earth tide（b）（May 31st,2014）

4　機理探討

寶坻新臺井水位對楊家口村生活井地下水開采響應(yīng)的機理探究，首先要搞清寶坻新臺井觀測層與楊家口村生活井的取水層是否處于同一含水層組。地下水是復(fù)雜的溶液。地下水的化學(xué)成份是地下水與環(huán)境長期相互作用的產(chǎn)物[25]。兩口井地理位置相距較近，若水體來源于同一水層，則其主要離子的含量應(yīng)當(dāng)是相近的。可以通過分別化驗寶坻新臺井和楊家口村生活井水體中的離子含量來確定這兩口井的水力聯(lián)系。為此，筆者對這兩口井的水體離子含量進行了取樣、分析（表2）。

表2　寶坻新臺井和楊家口村井水體離子含量表Table 2 List of the ions content in water of Baodi new seism ic station well and Yangjiakao village well

從表2可以看出：寶坻新臺井和楊家口村生活井水樣中的的鈣離子（Ca2+）、鎂離子（Mg2+）和重碳酸根離子（HCO3-）的含量較接近，而氯離子（Cl-）的含量相差則較大。很明顯，這兩口井的水體并非來源于同一含水層組。

理論上，在承壓含水層非穩(wěn)定流抽水過程中，不同深度的含水層地下水位將會受到影響而發(fā)生水位上升或下降，水位上升現(xiàn)象稱為Noordbergum effect[26]，水位下降現(xiàn)象則稱為鄰層抽水效應(yīng)[27]。觀測井孔水位對非同一含水層的地下水開采的響應(yīng)是指在沒有發(fā)生水量交換的情況下，非抽水含水層水位隨抽水含水層水位變化而變化，其本質(zhì)是地層壓力變化引起的——當(dāng)抽水井與觀測井有水通道聯(lián)系時，抽水可引起觀測井水位降低，響應(yīng)快，影響持續(xù)時間較長；當(dāng)抽水井與觀測井沒有水通道聯(lián)系時,抽水可引起圍巖下陷，而觀測井承壓變化不大，觀測水位反而會出現(xiàn)相對視上升（實際上是圍巖下沉了，水是不可壓縮的，體積變化不大），并隨時間增長影響效應(yīng)逐漸消失[28-29]。

楊家口村生活井和寶坻新臺井均在寶坻斷裂以北，各含水組的深度要比斷裂以南淺些，而在天津平原區(qū)松散層自上而下劃分為5個含水組，其中第Ⅲ含水組底界深度260～340m，第Ⅳ含水組底界深度360～430 m，第Ⅴ含水組底界深度500～ 550m。寶坻新臺井的花管位于470.4～518.0 m，觀測地下水層應(yīng)為第Ⅴ組。楊家口村生活井的井深為301 m，又處于寶坻斷裂以北，其開采層可能為第Ⅳ組（當(dāng)然也可能是第Ⅲ組）地下水。如果楊家口村生活井開采層為第Ⅳ組地下水，則與寶坻新臺井觀測層相鄰，若為第Ⅲ組地下水，與寶坻新臺井觀測層相隔一層。寶坻新臺井是一口性能較好的井孔，水位能夠清晰地記錄到固體潮，因此其對非觀測層地下水開采導(dǎo)致的壓力變化會有相應(yīng)的響應(yīng)。楊家口村井對地下水開采是間斷進行的，而其開采層與寶坻新臺井的觀測層可能是相鄰或接近的含水層，因此會導(dǎo)致寶坻新臺井水位分鐘值曲線的畸變產(chǎn)生。

在抽水實驗的7 h內(nèi)寶坻新臺井水位一直出現(xiàn)下降型畸變，但在最初下降速率較大，其后似乎有相對減緩的跡象。寶坻新臺井水位在抽水實驗的7 h內(nèi)一直沒有出現(xiàn)“平衡狀態(tài)”，筆者對此沒有定論，但認(rèn)為可能是以下原因之一或幾種因素綜合影響的結(jié)果：

（1）抽水實驗持續(xù)7 h還不足夠長。若大尺度地延長抽水實驗的時間段，寶坻新臺井水位變化的趨勢將可能更清晰。但是，由于楊家口村生活井的產(chǎn)權(quán)單位因擔(dān)心水泵長時間運轉(zhuǎn)會溫度過高被燒毀拒絕配合且課題經(jīng)費少，而不得不停止進一步的實驗探索。

（2）寶坻新臺井井管在楊家口生活井的開采層可能有漏點。陳嵩等曾對寶坻新臺井井管進行過敲擊試驗，發(fā)現(xiàn)在敲擊井管后寶坻新臺井水位出現(xiàn)一個上升臺階，有專家懷疑該井的井管在某一層位可能有漏點。假設(shè)寶坻新臺井井管有漏點，且恰在楊家口生活井開采層，那么寶坻新臺井水位觀測層則不完全限于花管所在的層位，楊家口村生活井開采層與寶坻新臺井的水位觀測就有了直接的聯(lián)系，楊家口村生活井開采時寶坻新臺井水位降低則是必然。但這僅僅是推斷，如果將來能進行示蹤試驗和數(shù)值模擬實驗等，可望取得可靠的結(jié)果。

（3）該地區(qū)相鄰含水層組之間在局部地區(qū)有“通透”的可能。據(jù)寶坻新臺井的柱狀圖及鉆孔資料，寶坻新臺井所在地區(qū)地表141.2 m以下為不同風(fēng)化程度的白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r等，有條件在相鄰地下水層組之間形成通道。而且，在區(qū)域構(gòu)造上，寶坻新臺井南距寶坻斷裂僅約1 km，該井還處于寶坻斷裂與薊運河斷裂交匯部位附近，寶坻斷裂和薊運河斷裂均是較大斷裂，有一定的活動性。另外，該井所在地區(qū)還分布有一些小斷裂。斷裂也可能造成不同含水層組之間在局部地區(qū)的相互連通。相鄰含水層在部分地區(qū)不排除有“通透”的可能，若此種情形存在，則相鄰含水層組之間的補給途徑可能存在越流現(xiàn)象。

5　結(jié)語

寶坻新臺井水位對周邊地下水開采響應(yīng)主要受到距其約2 km的楊家口村生活井開采地下水的影響，周邊其它淺井開采地下水對其影響不明顯。

楊家口村生活井地下水開采時，寶坻新臺井水位分鐘值曲線會出現(xiàn)下降速率增大、曲線近似平直、上升速率減慢3種下降型畸變，寶坻新臺井水位對楊家口生活井的地下水開采的響應(yīng)滯后不明顯時間在1min之內(nèi)。楊家口村生活井地下水開采結(jié)束后寶坻新臺井水位逐步恢復(fù)，恢復(fù)的時間依開采時間段不同而不同。

楊家口村生活井持續(xù)開采地下水7 h過程中寶坻新臺井水位下降持續(xù)，未呈現(xiàn)出“平衡狀態(tài)”，同時考慮觀測井水位效應(yīng)是下降，而不是上升。這可能是寶坻新臺井井管可能有漏點或隔水層不穩(wěn)定或斷層破碎帶或巖層孔隙等可能導(dǎo)致鄰近的地下水層間有“通透”所致。從響應(yīng)時間很短看，寶坻新臺井管存在漏點或井管外存在空隙是可能性較大的原因，但越流量較?。▋蓪踊瘜W(xué)成分存在差異）。

寶坻新臺井水位對周邊地下水開采的響應(yīng)特征反映了鄰層或相近層地下水開采井對水位觀測影響可能是較顯著的，在水位觀測井選址時應(yīng)盡量避開周邊有鄰層或有相近層地下水開采井孔的地域。

致謝：天津市地震局邵永新研究員在課題設(shè)計和實施過程中提出了許多寶貴的建議，審稿專家為本文修改提出了許多寶貴的建議，在此衷心地表示感謝。另外，天津市地震局李穎楠同志承擔(dān)了抽水實驗的部分事務(wù)性工作，李越同志承擔(dān)了抽水實驗井和寶坻新臺井的水質(zhì)化驗工作，在此一并致謝。

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Study on Response Characteristics and M echanism of Water Level in Baodi New Seism ic Station Well for Groundwater Exploitation

GONG Yongjian，CHEN Song，CHENG Likang，MA Lili，LIXudong
（Earthquake Administration of Tianjin Municipality,Tianjin 300201，China）

Binding on survey results of exploitation data of the wells about 3 km radius around Baodi new seismic station well，Baodi new station well profile and hydro geological data，and Yangjiakou village life well sustained pumping experiment，the paper preliminarily studies the response characteristics of water level inBaodi new seismic station well by the surrounding groundwater exploitation.The results show that:the response of water level of the Baodi new seismic station well to the surrounding wells groundwater exploitation ismainly influenced by mining of Yangjiakou village life well with about 2 km away from the new station;during the watermining in Yangjiakou village life well,minute value curve of water level in Baodi new seismic station well will decrease in distortion,and itwill gradually recover after the end ofmining with lag time less than 1 min;the descending distortion still existed in theminute value curve ofwater level of Baodinew seismic station during the sustainable exploitation experimental process of groundwater in Yangjiakou village well for 7 hours,which did not appear“balance”；the response of water level of Baodi new seismic station well to water exploitation may be due to the leak in Baodinew seismic station well pipe or the void outside thewell pipe.

Groundwater；Exploitation；Water levelobservation；Respond；Baodinew seismic station

P315.723

A

1001-8662（2015）02-0001-09

10.13512/j.hndz.2015.02.001

2014-09-27

中國地震局地震科技星火計劃項目“天津前兆臺網(wǎng)數(shù)據(jù)跟蹤分析質(zhì)量監(jiān)控與產(chǎn)出應(yīng)用研究（XH15003）”；天津市地震局局內(nèi)科研項目“寶坻新臺井水位對地下水開采的響應(yīng)特征及機理研究（20131006）”

龔永儉（1972－），男，高級工程師，主要從事地震臺站流體、電磁觀測技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的研究．

E-mail：gong_123@126.com.