水位潮汐因子异常变化与地震活动关系的分析

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1、第29卷第1期防灾减灾学报Vol.29No.12013年3月JOURNALOFDISASTERPREVENTIONANDREDUCTIONMar.2013水位潮汐因子异常变化与地震活动关系的分析王海涛，贾秀玲，岳力（通河地震台，黑龙江哈尔滨150900）摘要：研究表明，地震活动与水位潮汐因子变化有一定的关系，利用地下水静水位对潮汐应力的响应，分析了通河台1号井含水层在一些地震孕育过程中，应力变化的响应形式。运用潮汐计算模型及固体潮汐数字化观测结果，计算了固体潮汐参数，并对其潮汐变化分析出现的异常值进行

2、了系统分析对比，总结了潮汐因子变化异常与地震的对应关系，和该井静水位潮汐变化的映震特征。结果表明，通河台潮汐异常形态对通河台附近的小震活动有较好的对应关系，讨论了通河地震台附近地震活动与水位潮汐因子异常变化的关系。关键词：水位；潮汐因子；地震活动中图分类号：P332．3文献标志码：A文章编号：1674－8565（2013）01－0055－040引言1通河静水位测量井（通河台1号井）基本情况水位的固体潮效应是含水层在日、月起潮力作用下，产生固体潮体应变的反映。这种含通河台地理构造于伊春—延寿地槽北段，水

3、层的体应变使其孔隙中的流体压力产生潮汐北东向依舒断裂、东西向通河断裂、北西向岔波动，迫使水在井孔与含水层之间产生潮汐渗林河断裂。其中静水位测量井位于台站院内，流，从而形成了井孔内水位的潮汐变化。大量井深200米，数据产出质量较稳定。静水位主要的地下水位观测事实表明，一个好的承压井的采用LN－3A数字水位仪，水位探头埋深为7．24地下水位变化，能反映出地球潮汐体应变的变米，可以很好的反映地下水固体潮汐效应。水化。因此，对地球潮汐提应变的分析完全适合位传感器每月标定合格，目前没发现外界环境于对地下水位观测

4、资料的分析。地震孕育是震对观测数据有影响，地下水类型属孔隙承压水，源区内介质的变形、损伤并导致失稳的过程，其下也有较厚的粘土层隔水层。即震源区介质的损伤、演化、破坏过程。根据震源区介质受构造应力作用后的破坏过程这一2井水位固体潮分析原理与方法非线性系统失稳的自然现象，利用潮汐因子变化分析方法，进行计算、分析和研究，以期识地壳在日、月起潮力的作用下，会产生相别和提取本地区井水位的地震短临异常前兆信应的固体潮体应变，这种应变使含水层孔隙中息。的流体压力产生波动。在钻孔穿透含水层后，收稿日期：2012-09

5、-25修订日期：2012-12-02作者简介：王海涛（1982－），男，黑龙江省哈尔滨市人，本科，助理工程师，现主要从事地震监测与预报工作。56防灾减灾学报29卷含水层和井内的压力差使水流流入（或流出）为了从观测序列中将日波与半日波分离开，井孔，井水水位就会出现相应的潮汐波动，这用Venedikov设计的偶数字滤波器将以上滤波器种由固体潮应变引起的水井水位的潮汐现象，作用于连续的水位固体潮观测整点值，经过数就是水井水位的固体潮效应。学变换后，可按最小二乘法原理求得各波群的井水位固体潮效应的机理为因地球

6、表层潮潮汐因子和相位滞后、残差矢量等参数，提取汐应力大小随地球与天体在运动中的相对位置所需的全日波、半日波的固体潮信息。地震孕的变化而有规律的变化，地下水位也必然随之育是震源区内介质的变形、损伤并导致失稳的产生有规律的升降变化。当潮汐应力增大时，过程，即震源区介质的损伤、演化、破坏过程。含水岩体发生膨胀，含水空隙水压降低，井水根据震源区介质受构造应力作用后的破坏过程位下降。反之，井水位上升。设水柱高度含水这一非线性系统失稳的自然现象，利用潮汐因层层压为P，P为大气压力，σ为潮汐应力，γ为子变化分析方法

7、，进行计算、分析和研究，以水的密度，则水位与潮汐应力的平衡方程为：期识别和提取本地区井水位的地震短临异常前P-σ=p+γh（1）兆信息。为了提取水位潮汐中的固体潮效应参由此可以看出，井水位h随着潮汐应力σ的数，固体潮观测主要由日波、半日波、三分之变化而变化，且与σ反向。井水位潮汐因子是一日波等频率的信息组成，共有363个谐波，其将水位观测值△h转换为固体潮观测值C后与固中日波197个、半日波147个、三分之一日波15体潮理论值△g的比值：个。由于固体潮日波类、半日波类和三分之一△h/c波类的频带不同，

8、通过滤波器，将日波类、半δ=（2）△g日波类、三分之一波类固体潮分开。1966年，Venedikov提出了适用于计算机上的数字滤波器，采用这种滤波方法对固体潮资3震例分析料进行调和分析，即被称为维尼迪科夫调和方法。在实际对地下流体固体潮的分析研究中，构造地震是地球内部某些特殊构造部位应通常采用维尼迪科夫调和分析法求解出各井孔力不断积累、增大、以致超过岩石强度极限时，固体潮效应的各个参数值。固体潮观测值可表地壳岩石突然破裂而产生的一种自然现象。国示为：内外