井水位對氣壓和潮汐的響應特征與機理研究

來貴娟

（中國地震局地球物理研究所，北京100081）

的放大效應最為明顯。論文中還將上述結果與未考慮沉積環境的模型模擬結果進行對比，指出沉積環境主要影響了盆地聚焦效應的分布以及加速度反應譜中特定周期的地震動反應分布。

本論文中使用的數值模擬方法為基于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算區外傳播的過程，建立了模擬局部場地地震反應的數值模擬方法。

關鍵詞沉積環境；玉溪盆地；盆地效應；ADINA；透射邊界；二次開發

中圖分類號：P315.72＋3；

文獻標識碼：A；

doi：10.3969/j.issn.0235-4975.2015.02.013

（作者電子信箱，李鐵飛：2fen222@163.com）

井水位對氣壓和潮汐的響應特征與機理研究

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變儀，是一種重要的前兆觀測資料，有望用于提取地下應力和介質變化信息。目前我國已建成較為密集的地震地下水觀測井網，積累了大量的波形記錄，為建立地下水位變化模型、提取應力及介質變化信息和開展地震預測研究等提供了基礎性平臺。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力變化的模型、方法和規律都有待深入研究。

本論文圍繞井水位對氣壓和潮汐這兩種天然載荷的響應特征與機理開展研究。從中國大陸地震地下水觀測井網選取了一些氣壓和水位較為連續、穩定的臺站資料，用于發展井水位微弱信號分析方法；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，區分動態和靜態應力變化的作用；利用全頻帶氣壓響應分析井水含水層的承壓特性，嘗試反演含水層物性；選取潮汐響應敏感的臺站，利用水位對潮汐的相位響應進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的多次疊加可以大幅度提高信噪比，首次在一些臺站獲得了井水位對氣壓的全頻帶響應。

（2）發展了全頻帶氣壓響應擬合反演含水層物性的方法，相對于低頻帶和幾個潮汐頻點擬合，全頻帶擬合可以提高反演的可靠性，降低強能量潮汐頻點的影響。分析了含水層的承壓狀況以及井筒的儲集效應，計算獲得了承壓含水層的壓縮系數、孔隙度等參數。

（3）汶川地震近場水位階變主要與靜態應力變化有關，而蘆山地震400km范圍內的井水位同震響應與靜態應力變化無關，這種差別可能與地震能量和地質構造等因素有關。

（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，多數臺站同震引起的含水層滲透率都增大，表明滲透率的增強可能主要與動態應力有關，而與靜態應力變化關系不大。

（5）蘆山地震引起的水井滲透率增大在震后一年內基本恢復到震前水平，而汶川地震引