多层层状构造含水层地下水径向稳定层流单井排放诱发地表位移的精密计算

基于地下水径向辐射渗流单井排放诱发地表位移的一般公式，结合多层层状构造含水层地下水径向渗流的降深表达式，导出了多层层状构造含水层潜水井和承压井稳定流单井排放诱发地表位移的解析表达式．讨论了所求表达式具体的数值积分方案，以20个结点的Hermite求积公式编制了计算程序，并以实例验证了本文方法的有效性．本研究为多层层状含水层地下水稳定层流流场地区进行高精度动态大地测量时，定量考虑地下水排放诱发的地壳形变提供了基础．      

地下水径向稳定混合流单井排放诱发地表位移的精密计算

基于地下水径向渗流单井排放诱发的地表位移的一般公式，结合地下水径向稳定混合流的降深表达式，导出了在均质含水层潜水井和承压井两种情况下的地下水稳定混合流单井排放诱发地表位移的解析表达式，讨论了所求表达式的数值积分计算方案，并以２０个节点的Ｈｅｒｍｉｔｅ求积公式编制了计算程序，并以实例验证了本文方法的可行性。本文研究为在地下水稳定混合流场地区进行高精度动态大地测量时定量考虑地下水排放产生的地壳形变影响     

非稳定流单井排放诱发地壳形变的研究──基于Neuman理论的无压含水层完整井

在高精度动态大地测量时,为考虑地下水单井排放对台站坐标的影响,需精细研究不同水流系统和地层模型下相应的定量计算问题．本文将地下水单井排放诱发地表位移的一般公式与Muman理论结合起来,导出了适用于各向异性和滞后反应的无压含水层完整井非稳定流单井排放诱发的地表位移的解析表达式,以20个结点的Hermite求积公式和15个结点的Gauss－laguerre求积公式,编制了相应的计算程序,给出了模拟算例．本文的研究在理论上比基于Boulton理论的相应研究更合理,在实践上此方案是可行的．     

非稳定流单井排放诱发地壳形变的研究──基于Neuman理论的无压含水层完整井

在高精度动态大地测量时,为考虑地下水单井排放对台站坐标的影响,需精细研究不同水流系统和地层模型下相应的定量计算问题．本文将地下水单井排放诱发地表位移的一般公式与Muman理论结合起来,导出了适用于各向异性和滞后反应的无压含水层完整井非稳定流单井排放诱发的地表位移的解析表达式,以20个结点的Hermite求积公式和15个结点的Gauss－laguerre求积公式,编制了相应的计算程序,给出了模拟算例．本文的研究在理论上比基于Boulton理论的相应研究更合理,在实践上此方案是可行的．     

地下水非稳定流排放诱发地表位移的精密计算

基于地下水非稳定流Ｔｈｅｉｓ理论，志出了地下水非稳定径向辐射渗流单井排放诱发的地表位移的解析表达式，阐述了计算方案，并以２０个节点的Ｈｅｒｍｉｔｅ求积公式编制了相应的数值积分计算程度，给出了模拟计算实例。     

无压含不层非稳定流诱发地壳形变的定量计算

基于无压含水层迟后疏干的Ｂｏｕｌｔｏｎ理论，导出地下水无压水层完整井非稳定流单井排放诱发的地表位移的解析表达式，讨论了公式的计算方案，给出了模拟计算实例。     

地下水径向辐射渗流单井排放诱发地壳形变的解析表达

本文把地下水径向辐射渗流单井排放诱发的地壳形变问题化为我孔弹性介质点源力诱发的平面变变问题来处理，利用多孔介质的本构方程和弹性半平面的Ｃｒｅｅｎ函数，在Ｓｃｇａｌｌ工作的基础上，导出通过地下水水位降深Ｓ表达的地下水径向流排放诱发的地面垂直位移和水平位移的解析表达式。     

定水头注水引起的含水层水平运动和应变

基于含水层固体颗粒与孔隙水不可压缩的假设，本文导出了单井注水情况下秦斯承压含水层水平运动速度与水头之间的基本关系式。然后利用注水井壁处的应力、应变边界条件，进一步导出了单井定水头注水引起的泰斯承压含水层水平运动速度、位移和应变解析表达式。该水平位移与应变由两部分组成：一部分为由注水压力本身引起的经典弹性力学解项，它仅随半径而变化，与注水时间无关；另一部分为由地下水头变化引起的水动力学位移和应变解项。其中，含水层水动力学水平位移随时间加长呈指数增长特征、水动力学径向应变则表现为近井处拉张、远井处挤压的分区特征，且近井拉张区随时间加长逐渐向外扩展。单井注水含水层水动力学水平位移、应变解的导出，完善和发展了单孔内压经典弹性平面力学问题解。     

抽水引起的含水层水平运动及其在地质灾害分析中的应用

根据Darcy-Gersevanov关系式，导出了单井抽水引起的Theis-Thiem型承压含水层固体骨架的水平位移及水平应变表达式，并详细分析了其随连续抽水时间t以及径向距离r的变化关系．在应用部分，本文就地裂缝活动的抽水影响机理和油(水)井套管变形破坏的注(抽)水影响机理问题，提出了比较新的观点．      

承压含水层波导及其地声响应研究

在建立承压含水层物理模型的基础上，把水平分布的承压含水层概化为水平层状的平板型波导，提出了地声信号的承压含水层波导传播机制．应用Biot理论推导了承压含水层中地声波作波导传播的谐频表达式．对山东莒县地声井承压含水层进行了计算，得出其基频为35.0 Hz．利用莒县地声井观测的地声信号作Wigner时频分析，得到的频率基本上为基频的整数倍．结果表明，承压含水层对地声波的响应存在着频率选择现象，只有当波的频率f是基频的谐频时，地声波才能在含水层中作导波传播，承压含水层对此才有响应．      

三峡井网的布设与观测井建设

介绍了我国第 1个以监测水库诱发地震的地下水前兆为目标的三峡井网布设与观测井建设的科学思路及其实施结果。由于水库蓄水引发一定震级的诱发地震时 ,会引起含水层应力应变状态及与其相关的孔隙压力变化 ,并导致观测井水位的异常变化 ,为此利用震级 (MS)、孕震断层长度(L)与应力应变场变化范围 (R)的关系确定了井数与井间距 ;井位的选择 ,主要依据了地下水动态为映震灵敏条件的科学认识 ,选择了断裂带及其应力易集中的端点、拐点与交点等特殊构造部位 ;井深与井孔结构的确定 ,遵循了在有限投资的前提下 ,尽可能揭露封闭性好的承压含水层 (带 )和尽可能减少地表水文气象因素干扰的原则。按照上述思想与原理 ,在坝区和库首区各布设了 4口井 ,井深为10 0～ 2 0 0m ,均揭露出封闭性较好的承压含水层 (带 )。初步观测结果表明 ,三峡井网的布设与观测井的建设较为成功 ,为诱发地震前兆监测奠定了良好的基础     

单孔同位素稀释示踪法测定地下水渗流速度、流向的技术发展

地下水渗流速度、流向不仅是地下水渗流场研究中两个重要的动态参数,而且是测定含水层渗透系数、渗流量等水文地质参数的主要参量.本文结合前人研究成果,系统梳理了应用放射性同位素测定地下水渗流速度、流向的技术方法与工作流程等,其中比较详细的分析了井孔中有垂向流和无垂向流情况下,应用放射性同位素单孔稀释法测定渗流速度的方法与适用条件,旨在为广泛开展地下水渗流场参数的野外观测与研究提供可行的技术途径.作为一种地下水渗流场参数定量研究的技术方法,单孔稀释示踪法在与渗流场研究有关的水库诱发地震机理、地下流体对构造活动的影响过程、地下流体强震异常解释、地震地下流体异常落实等方面具有广泛的应用前景.     

水库诱发地震地下水监测网建设的若干问题探讨

根据国内外已发生的水库诱发地震的基本特点,结合三峡工程诱发地震地下水监测网与金沙江下游水电工程地下水监测网建设的经验及我国地震地下水动态观测网建设与运行中得到的科学认识,探讨了水库诱发地震的地下水监测井网建设中的布网区及其范围、观测井间距确定、观测井位置选择、观测含水层选择与观测井深度和结构设计等若干技术问题.     

重庆地区侏罗系中统泥岩流体井的水力响应模型研究

基于重庆构造活动较弱,天然裂隙不发育地区的大足十万和巴南安澜两口观测含水层含有泥岩的侏罗系中统沙溪庙组井做了流体潮汐-气压响应的分析研究以探究含水层含有泥岩的井的水力响应模型.研究发现:泥岩的脆性和多裂隙特性可能导致含水层和隔水层含有泥岩的井受裂隙影响明显,封闭性不够好,因此伴随较差的井孔贮藏效应,存在垂直向渗流.本文采用的分析手段对于研究页岩气压裂开发过程中注入页岩甜点段的压裂液等废液是否有可能通过上覆未压裂页岩地层垂向运移进而污染浅层的地下水具有理论指导意义.     

水文地球化学方法前兆机制的实验研究

借助油田的注水实验,我们研究了地下水化学成分的地震前兆机制。实验以10个井同时注水,注水深度为800～1200米。我们选用50～300米深的含水层作为水化学成分观测井。注水井的水源与观测井的含水层无关。当向800米以下深度注水时,该层压力增大,以此模拟从下层来的压力对水化学成分的影响。观测表明:当注水压力传递到上层含水层时,地下水化学成分便发生变化。其变化幅度与观测井的构造部位及地球化学环境有关,与观测井和实验注水井的距离关系不大。     

利用深井地下水位动态研究大华北地区现今构造应力场状态

在水平层状含水层(一维)模式下, 根据含水层应力与井水位变化之间的定量关系表达式, 利用华北地区40多口深井水位动态变化资料, 探索研究华北地区现今构造应力场状态。 即水位上升代表构造应力场压性增强张性减弱; 水位下降代表构造应力场压性减弱张性增强。 初步研究结果表明, 1995~1998年华北北部地区张家口-渤海构造带和山西构造带北部水位普遍上升, M_S5.0以上地震活动频繁; 1999年以后华北地区水位普遍处于下降状态, 反映了华北地区1999年以来构造应力场状态以张性为主, 整个华北地区M_S5.0以上地震活动处于相对平静状态。 该结果可为华北地区地震活动性预测研究提供应力场背景信息。     

地下水潮汐现象的物理机制和统一数学方程

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     

基于数字化水位的张渤带地区构造应力场时序特征分析

选取张渤带地区2008年以来连续稳定、固体潮形态明显的昌平台井、顺义板桥井、宝坻井、辛庄井、玉田冀03井、大灰厂井等6口井数字化水位及相应的气压资料。利用气压系数和M2波潮汐因子等滑动拟合,得到不排水状态下,各井含水层的孔隙度、固体骨架的体积压缩系数和水的体积压缩系数。接着在水平层状含水层(一维)模式下,利用部分含水层介质参数(孔隙度、水和固体骨架的体积压缩系数)、井水位变化量与含水层垂直向应力变化量的关系式,定量分析了张渤带地区构造应力场的动态变化过程。结果表明,张渤带近几年以持续的应力增强活动为主,今后需加强多学科、多手段的密切跟踪。     

19省50多城市发生地面沉降

地下水的分布,就像多层夹心饼干一样,第一层士是第1含水层,下面是·层粘十,粘七之下是第Ⅱ含水层,第二含水层下又是一层粘土,粘土之下是第Ⅲ含水层……过量开采地下水,     

基于THMD耦合的干热岩径向井压裂裂缝扩展

构建大规模裂缝网络是干热岩有效开发的关键.借助径向井在诱导裂缝转向与多缝形成方面的优势，提出采用径向井压裂干热岩储层.基于温度-渗流-应力-损伤(THMD)耦合模型，考虑压裂过程中低温诱导热应力作用，首先探讨了干热岩径向井压裂裂缝扩展机理及径向井诱导作用下热应力与注入压力对应力场的扰动机制，随后分析了储层温度、径向井方位角对裂缝形态的影响规律.结果表明：采用径向井压裂干热岩在径向井的辅助冷却作用下低温诱导热应力加剧，径向井的存在有利于储层拉应力提升，干热岩径向井压裂与直井压裂相比损伤单元数增幅51.63%.基岩温度升高径向井引导裂缝偏转能力增强.径向井方位角增加有利于压裂损伤区域缝网沟通，降低流体流动阻抗.