王 俊李軍輝劉朝君黎哲君陶月潮何 康鄭海剛王雪瑩
1)中國合肥230031 安徽省地震局
2)中國安徽233527 蒙城地球物理國家野外科學觀測研究站
3)中國安徽245011 黃山地震臺
安徽省阜南綜合觀測井(下文簡稱阜南井)水位于2015 年4 月20 日開始出現大幅度下降變化,至2015 年10 月9 日累計下降1.8 m,之后在低值波動。2016 年5 月29 日,該井水位再次出現下降變化,安徽省地震局隨即開展了異常現場核實及相關分析,獲得以下認識。
(1)水位出現下降異常,水溫同期出現下降變化,幅度約0.003℃。通過排查觀測儀器和系統,并進行水位校測及降雨分析等,認為阜南井水位下降變化是客觀存在的。
(2)在井孔周邊2 km 范圍內開展環境調查,發現井孔周邊存在3 口抽水井。抽水井1(井深350 m,與阜南井相距700 m)、抽水井2(井深240 m,與阜南井相距800 m)自2004年開始抽水,影響范圍有限,但為長期影響。抽水井3(井深420 m,與阜南井相距1 500 m)為城市供水井,抽水層段與阜南井相同,均在370—390 m 深度處。該井于2015 年3 月施工,同年6 月20 日成井,2016 年5 月底正式使用。調查發現,抽水井3 的施工與使用,對于阜南井水位的異常變化,在時間、空間和成因上,均具有較好地相關性。在強度上,數值模擬分析發現,理論水位下降幅度為1.98 m,而阜南井實際水位下降幅度為1.8 m,二者數值接近。此外,抽水井3 正式使用后,其抽水量與阜南井水位下降量呈較好的正相關性,即隨著該井抽水量的增加,阜南井水位下降幅度增大。因此,阜南井水位出現大幅度下降異常變化,與抽水井3 在時間、空間、成因及強度上均具有相關性。
(3)進一步采集阜南井與抽水井3的井水化學樣品,進行水化學離子及氫氧同位素分析,結果顯示,二者地下水化學類型均為 型,且均位于全球大氣降雨及區域大氣降雨線附近,表明二井地下水循環周期較快,均為大氣降雨成因,接受大氣降雨補給,且缺乏深部物質來源。
(4)對阜南井水位固體潮調和分析顯示,在水位異常期間,其潮汐因子處于波動變化狀態,相位差處于平穩變化。相關研究表明,在水位異常期間,阜南井孔—含水層系統未受到明顯的壓縮或拉伸作用。
綜合上述分析,認為:阜南井水位的大幅度下降異常變化由附近抽水井建井施工、封孔及后期正式抽水所致,相關異常排查方法可為今后存在類似異常的觀測井點提供借鑒。