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一种计算井水位气压系数,固体潮系数和海潮系数的新方法.pdf
地 震
1991年 12月 EARTHQUAKE
一 种计算井水位气压系数、固体潮系数
和海潮系数的新方法
张 昭 栋 段 会 川
【山 东 省 地 震 局)
王 昌 文 张 替 铜
(山 东 省 计 算 中心)
摘 要
计算井水位气压系数、固体潮系数和海潮系数以前主要在时间域内一般用回归分析的方
法。本文给出了在频率域内计算这三种系数的新方法。 由于新方法是建立在波动理论和振动
理论的基吾出上,所以它有更明确的物理意义。 它不仅可以计算出各种谐波不同频率 的响应系
数,而且还能较细地考虑各种响应产生的位相滞后问题。 因而它比在时间域内的计算方法更
接近于客观实际情况。
前 言
由于月球和太阳等天体的起潮力作用 ,使得地球表面的海洋产生醐汐,同样也使地球
周 围的大气层及 固体地球本身产生潮汐 ,即所谓的海潮、大气潮和固体潮。近年来大量的 L、
观测结果表 明,承压井水位对上述三种潮汐现象都有不同程度的响应 ,这就是承压井
水位 的海潮荷载效应 (简称海潮效应)、气压效应和 固体潮效应‰ 。 为了从承压井水位观
测资料中提取地震前兆信息,要搞清楚承压井水位这三种效应的机理,并从水位观测资料
中扣除这三种效应的影响。这样问题归结于如何计算承压井水位的海潮系数、气压系数
和固体潮系数。
尽管文献 [2—4]已经给出了计算上述三种系数的理论公式,但是 由于大多水井含水
层的某些参数难 以完全清楚,所 以只好采取其它途径来计算这三种系数。 以前计算海潮
系数和固体潮系数大多用相关分析方法。计算气压系数除了相关分析法外,还有 曲线绘
图法、试探法和 Clark法 ,这些方法的共同特点是都在时间域内求气压系数。
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1989年我们给出了利用反复调和分析法求得的承压井水位的气压系数和固体 潮 系
数 。本文将在此基础上 ,对以前的方法扣以改进 ,给 出在频率域内求上述三种系数 的新
方法。以鲁 17井为例。先把该井 的水位潮汐、气压和海潮资料分别做维涅第科夫调和分
析 ,分离出 6个 日波和 5个半 日波 ,然后在频率域 内分别列 出6个与 日波有关的方程及 5
个与半 日渡有关的方程,从这些方程 中求解得出三种潮汐系数。
地晨科学联台基垒资助的谭题。
6期 张昭栋等:一种计算井水位气压系数 、固体潮系数和海潮系数的新方法
鲁 l7井 的特点
鲁 17井位于山东半岛的威海市内(东经 122.0。,北纬 37.5。),地处威海但岛破碎带
■ h,距黄海最近距离 480m。该井 1977年完钻 ,深度 l12.0m,直径为 190ram 的套管下
■ 至 107.0m。台水层为太古代片麻岩 ,台水层埋深 107.0m,揭露厚度 .0m。地下水类型为
裂隙承压水,抽水试验测得涌水量 10--15m!/h。
该井 自1979年 6月开始进行地震地下水位观测,采用 SW-40型水位 自计仪,仪器格
值为 1mm。鲁 17井水位对固
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