陜鼓井水位上升異常原因分析

王磊

摘 要：利用實測水位、與往年模擬觀測資料對比、與固體潮對比分析、與雨量對比分析、與當地地下水動態對比分析、等手段對陜鼓井水位上升異常進行全面分析，認為：多年的水位下降，成井孔附近的含水層下降，可能會引起井孔附近圍巖的塌陷或破裂，形成新的地下水涇流通道，山前承壓水、雨量充沛補給充足可能導致陜鼓井水位的上升，以及高陵M4.4地震大量余震導致陜鼓井水位的上升。

關鍵詞：陜鼓井；水位；異常

中分類號：P315.723 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）08-0172-02

地下流體作為地震監測的重要手段之一， 一直被研究人員關注。尤其是5.12汶川大地震后，全國地應力發生了改變。陜鼓井水位自2004年數字化觀測以來持續下降，2010年2月12日開始轉折上升，6月底與8月初經過2次短暫回落后持續上升，目前已經累計上升780mm。在2010年5月水位上升后我們曾現場調查過，當時分析認為陜鼓廠觀測井處于驪山山前的洪積平原附近，周邊地層大多為沙、粉沙及亞粘土，透水性較強；而且2010年2月份以來比往年要陰濕，雨水充足，使得山前承壓水補給充足，可能導致靠近山邊的陜鼓井水位處于上升趨勢。在隨后7個月內，水位仍持續上升，情況自觀測以來比較罕見，本文分析了陜鼓井水位上升異常的可能性，這對于今后更好的利用該臺觀測資料進行地震預報有一定幫助。

1 臺站概況

陜鼓廠觀測井位于東經109°17′48″，北緯34°23′18″，海拔571米，地處汾渭地震帶渭河斷陷與秦嶺北側大斷裂交匯的驪山北麓，NWW向斷裂與NNE向斷裂從此經過， 斷裂帶南側為太古界混合巖。成井于1984年5月，深129.5米，井孔直徑600毫米，12#鑄鐵管下至80米，地表層用粘土封堵，鐵管以下礫石回填。地表為Q2，Q3黃土淺水層，其中夾高導水性礫石和含礫細沙巖各一層，礫石層埋深17.6—20.8米，細礫層埋深44.3—48.1米。如圖1所示。

1998年1月8日涇陽ML5.4地震和2007年2月24日臨潼ML3.3級地震，發震前陜鼓井水位出現了雙峰走勢。如圖2所示。

2 異常分析

2.1 現場實測水位

現場實測水位23.16米，與儀器產出數據23.28米基本相符合。說明儀器的產出數據真實反映了觀測井水位的變化。

2.2 與往年模擬觀測資料對比

陜鼓井1994年初開始模擬觀測，期間除在觀測初期曾出現5個多月的上升外，水位一直持續下降，在1998年1月5日涇陽4.8級地震時年動態較以前明顯，像目前連續10個月的持續上升現象未曾出現過。如圖3所示。

2.3 與固體潮對比分析

無論正常時段，還是異常時段陜鼓井水位均能一定程度上反應潮汐變化形態。如4、5所示。

2.4 與雨量對比分析

2010年雨量與近幾年相比相對充沛（2009年儀器故障，降雨量低于2008年），與水上升可能存在一定關系，但從具體時間上分析，降雨集中在7、8月份，而陜鼓井水位從2月初就已經開始上升，對應關系不明顯。如圖6所示。

2.5 與當地地下水動態對比分析

我們去當地水管站收集了附近10個井2010年的觀測資料，為了對比分析，又從市水保總站收集到該10個井的2009年資料以及部分2008年資料，處理分析后發現大部分井水位處于上升趨勢，尤其是與陜鼓井相鄰的84#與A402#，2010年度的上升幅度也相仿。但與往年對比分析來看，其他觀測井年動態變化相對平穩，只有陜鼓井年動態差異較大；并且其他井水位上升都是在6月份以后。說明陜鼓井水位上升可能為一個單點的異常現象。

2.6 周邊水庫調查

在臺站東偏南方向2.1公里有一個玉川水庫，如圖7所示。從水庫看管人員處了解到該水庫已規劃建為生態農業園，曾在2009年初進行全面改造，當時水全部排出，目前水庫蓄水深度僅為2米多，排水時間與陜鼓井水位上升時間不相符，另外水庫的庫容水量不大，對陜鼓井水位的上升影響不大。

3 結語

通過對陜鼓井異常的調查，初步得到以下幾點認識：（1）經過現場水位實測，與儀器觀測到的數據相符，排除了儀器故障的因素。（2）通過對理論固體潮對比分析，該井的水位固體潮變化正常。（3）水位上升與2010年雨量充沛可能有一定的關系，但具體時間上對應不明顯。（4）陜鼓井水位連續上升10個月為觀測20年來首次出現，情況比較罕見。（5）陜鼓井的水位上升幅度大，與當地的地下水動態變化存在一定差異，這一變化可能為單點異常。（6）陜鼓井的水位的上升與玉川水庫的排蓄水相關性應該不大。

通過以上分析，我們初步認為：多年的水位下降，成井孔附近的含水層下降，可能會引起井孔附近圍巖的塌陷或破裂，形成新的地下水涇流通道，從而導致陜鼓井水位的上升；山前承壓水補給充足以及2010年雨量充沛也有可能導致陜鼓井水位的上升。