赵各庄井水位水温演化特征及其成因分析

地震 ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (3): 178-186.

赵各庄井水位水温演化特征及其成因分析

韩孔艳, 邢成起, 崔博闻, 孔来顺, 孙小入

北京市地震局, 北京 100080

收稿日期:2017-04-24 出版日期:2019-07-31 发布日期:2019-08-09
作者简介:韩孔艳(1982-), 女, 汉族, 安徽太和人, 工程师, 主要从事地震地下流体监测与研究。
基金资助:
2017年度震情跟踪青年课题(2017010312)和2016年度北京市地震局任务性科技专项资助(QN05)资助

Evolution Characteristics of Water Level and Water Tem- perature in Zhao Gezhuang Well and Their Cause Analysis

HAN Kong-yan, XING Cheng-qi, CUI Bo-wen, Kong Lai-shun, SUN Xiao-ru

Earthquake Administration of Beijing Municipality, Beijing 100080, China

Received:2017-04-24 Online:2019-07-31 Published:2019-08-09

摘要/Abstract

摘要： 平谷赵各庄井深200 m, 观测含水层为182 m以下的全井段, 是浅层冷水和深层热水的混合水。受开采及降雨影响, 水位、水温长趋势及年动态具有同步协调性变化, 地下水开采使井筒内冷水比例变小, 水位下降, 水温上升; 降雨渗入补给使流入观测井筒内冷水占比例变大, 水位上升, 水温下降, 但雨季结束, 井筒内冷水流入量变少, 井水温逐渐回升。气压和固体潮使井筒与含水层间有水流运动, 水位出现周期性波动, 从而改变井筒内冷热水比例, 引起水温周期性变化的次生效应, 两者有短期同步协调变化。不同种干扰因素造成了不同周期的变化影响, 在排除干扰, 提取地震异常信息时, 应选用不同方法及取样周期进行分析。

关键词: 赵各庄井, 井水位, 水温, 潮汐

Abstract: The depth of Zhao Gezhuang well is 200 m. The observation aquifer is located in 182—200 m, which is a mixture of shallow cold water and deep hot water. Under the influence of mining and rainfall, the water level and water temperature have synchronous coordination changes in the long trend and annual variation. Due to groundwater exploitation, the ratio of cold water in the shaft reduces, the water level of the well decreases, and the water temperature raises. The rainfall infiltration recharge makes the cold water in wellbore increase, water level rise and water temperature drop. However, at the end of the rainy season, the inflow of cold water into the shaft decreases, and the water temperature rises gradually. The air pressure and the solid tide cause the diurnal variation of water movement between the wellbore and the aquifer, so that well water level has periodic fluctuation. This changes of the ratio of cold and hot water in the wellbore and causes the secondary effect of water temperature's periodic fluctuation. Both of them show synchronous and coordinated changes in diurnal variation. Different kind of interference factors causes different periodic change. It is necessary to choose different method and sampling period in order to eliminate the disturbance and extract the information of seismic anomaly.

Key words: Zhao Gezhuang well, Water level, Water temperature, Tide

中图分类号:

P315.7

韩孔艳, 邢成起, 崔博闻, 孔来顺, 孙小入. 赵各庄井水位水温演化特征及其成因分析[J]. 地震, 2019, 39(3): 178-186.

HAN Kong-yan, XING Cheng-qi, CUI Bo-wen, Kong Lai-shun, SUN Xiao-ru. Evolution Characteristics of Water Level and Water Tem- perature in Zhao Gezhuang Well and Their Cause Analysis[J]. EARTHQUAKE, 2019, 39(3): 178-186.

参考文献

[1] 车用太, 王吉易, 李一兵, 等. 首都圈地下流体监测与地震预测[M]. 北京: 气象出版社, 2004.
[2] Matsumoto N, Kitagawa G, Roeloffs E. Hydrological response to earthquake in the Haibara well, central JapanⅠ. Groundwater level changes revealed using state space decomposition of atmospheric pressure, rainfall and tidal responses[J]. Geophys Int, 2003, 155: 855-898.
[3] 汪成民, 车用太, 万迪堃, 等. 地下水微动态研究[M]. 北京: 地震出版社, 1988, 149-180.
[4] 车用太, 鱼金子, 等著. 地震地下流体学[ M]. 北京: 气象出版社, 2006.
[5] 魏焕, 张昭栋, 耿杰, 等. 井水位气压加协载响应比 [J]. 西北地震学报, 2003, 25(1): 82-85.
[6] 晏锐, 黄辅琼, 陈颐, 等. 小波分析在井水位的气压和潮汐改正中的应用[J]. 中国地震, 2007, 23(2): 204-211
[7] 宋治平, 武安绪, 王梅, 等. 小波变化在前兆观测资料中的应用[J]. 中国地震, 2004, 20(1): 31-38.
[8] 严尊国, 陈俊华, 钱家栋, 等. 二进小波变换在地震前兆信号频率分解中的应用[J]. 地震, 2000, 20(增): 76-81.
[9] 车用太, 刘喜兰, 姚宝树, 等. 首都圈地区井水温度的动态类型及其成因分析[J]. 地震地质, 2003, 25(3): 403-420.
[10] 刘成龙, 陶京玲, 王志敏. 太平庄井地下流体动态主要干扰因素研究[J]. 华北地震科学, 2003, 21(3): 59-64.
[11] 盛艳蕊, 张子广, 张素欣, 等. 黄骅井水位水温同步反向变化成因分析[J]. 华北地震科学, 2010, 28(4): 37-40.
[12] 鱼金子, 车用太, 刘五洲. 井水温微动态形成的水动力学机制研究[J]. 地震, 1997, (4): 389-396.
[13] 陈大庆, 刘耀炜, 杨选辉, 等. 远场大震的水位、水温同震响应及其机理研究[J]. 地震地质, 2007, 29(1): 122-132.
[14] 石耀霖, 曹建玲, 马丽, 等. 唐山井水温的同震变化及其物理解释[J]. 地震学报, 2007, 29(5): 265-273.
[15] 车用太, 刘成龙, 鱼金子. 井水温度微动态及其形成机制[J]. 地震, 2008, 28(4): 20-28.
[16] 鱼金子, 车用太, 何案华. 井水温度动态的复杂性及其机制问题讨论[J]. 国际地震动态, 2012, 6: 274-274.
[17] 车用太, 何案华, 鱼金子. 水温微动态形成的水热动力学与地热动力学机制[J]. 地震学报, 2014, 36(1): 106-117.
[18] 张子广, 张素欣, 李微, 等. 昌黎井水温潮汐形成机理分析[J]. 地震, 2007, 27(3): 34-40.
[19] 杨竹转, 邓志辉, 杨贤和, 等. 井孔水温动态变化的影响因素探讨[J]. 地震, 2010, 30(2): 71-79.
[20] 刘耀炜, 陆明勇, 付虹, 等. 地下流体动态信息提取与强震预测技术研究[M]. 北京: 地震出版社, 2010.
[21] 车用太. 地下流体典型异常的调查与研究[M]. 北京: 地震出版社, 2004.
[22] 周娟, 邢立亭, 腾朝霞. 制约济南岩溶大泉持续喷涌的主因素阀值研究[J]. 华东师范大学学报(自然科学版). 2015, (3): 145-156.
[23] 刘阳, 何案华, 赵刚.地下水位中潮汐与气压效应分析[J]. 大地测量与地球动力学, 2016, 30(12): 1112-1116.
[24] Nathanial J T, Todd C R. Removal of barometric pressure effects and earth tides from observed water levels[J]. Ground Water, 2007, 45(01): 101-105.
[25] Quilty E G, Roeloffs E A. Removal of barometric pressure response from water level data [J]. Geophys Res, 1991, 96(B6): 10209-10218.
[26] 来贵娟, 黄辅琼.中高频带地下水位对气压和固体潮的响应特征分析[J].地震, 2010, 30(2): 80-88.