论文中英文摘要 作者姓名张艳 论文题目基于地下水观.doc

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1、论文中英文摘要作者姓名：张艳论文题目:基于地下水观测研究Skempton系数B的求解方法及其应用作者简介：张艳，女，1983年7月出生，2007年09月师从于屮国地震局地球物理研究所黄辅琼研究员，于2010年8月获硕士学位。中文摘要Skempton系数B的定义最早由Skempton是指当孔隙介质处于不排水条件下，单位体积总应力变化所导致的孔隙压力的改变,是扎隙弹性理论屮非常重要的参数。Skempton系数B还可以用岩石和孔隙流体的压缩系数和孔隙度来表示，代表了岩石介质本身的物性特征。在地球动力学、岩石物理学与丁程稳定性评估等领域

2、Skempton系数B都有着十分广阔的应用。研究表明，Skempton系数B是流体压强、应力变化、断层几何形态和密封性的函数，要获得井孔原地条件下的B值是很难的。冃前Skempton系数B的获取途径主要通过岩石物理实验或者从地下水观测信息中获得。岩石物理实验求解B值是在人为控制的实验条件下（一定的温度、压强下）求得的，与实际条件之间存在较大差异，并且存在尺度效应，所得值与原地条件下的值有较大差别。而利用地下水信息则可以获得相对比较接近井孔附近原地条件下的Skempton系数B,并且此类方法较为经济，值得深入研究。但冃前，利用地下

3、水信息测定Skempton系数B的方法存在较大争议，求解B值的不排水前提条件的满足程度需耍严格论证，究竟用什么方法来计算B值最为合理有待探讨发掘。在前人工作的基础上，本文详细评述了各种基于地下水观测计算原位B值的方法的优缺点，在充分论证计算B值所需的不排水条件的满足程度的基础上，基于水位-固体潮理论方程提出了一种计算Skempton系数B的较为合理的新方法：从水位-固体潮资料中提取M2波信息来计算。之后，把上述水位-固体潮求解B值的方法运用于中国大陆地震地下水观测网的数字化观测水位整点值观测资料中，求解地震前后的B值。计算表明，

4、在中间场范围内，汶川地震前的B值与震时的水位变化幅度有密切的关系：在震级相同、震中距极为相近（差距〈0.15。）的情况下，水位变化幅度主要受Skempton系数B的影响。震前Skempton系数B相对较大的观测井其同震水位阶越陌度也较大。此现象从物理机理上较容易解释：在孔隙弹性理论适用范围内，地震引发的水位变化幅度不仅与震级和震中距相关（即与地震能量密度相关），而且与井孔附近含水层的地质条件，如孔隙流体压缩系数、封闭程度等相关，即与B值相关。B值控制着应力施加所引起的孔隙压（水位）的变化幅度。本文初步概括岀了地震引起水位变化幅度

5、及相关影响因索之间的函数关系式。并且论证了，至少对于汶川地震这样的大震而言，孔隙弹性理论有可能在中间场水位变化的机理中起到很大的作用。研究还发现，在苏门答腊8.7级地震和汶川8.0级地震前后，不管是两次地震时都有较为明显的同震水位阶越的江苏句容井还是都没有水位变化的河北玉山井，其B值都发生了较为明显的变化。这反映了地震造成的静态应变变化或者地震波的传播，都可能使介质的裂缝发生张开或者闭合，岩石中微裂隙的密度以及孔隙压有可能发生改变，因此孔隙度以及压缩系数有可能发生了变化。本文的研究有助于理解地震引起地下水位变化的机制，根据B值的

6、物理意义推知，上述研究结果可能使Skempton系数B具有更加广阔的应用前景。ABSTRACTThedefinitionofSkempton'scoefficientBisfirstlyproposedbySkempton,itisdefinedtobetheratiooftheinducedporepressuretothechangeinappliedstressforundrainedcondition.It'sasignificantpore-fluidparameterinporoelastictheory.Skemp

7、ton'scoefficientBisthefunctionoftherockporosityandthecompressioncoefficientofthefluidandrock,itreflectsthefeaturesoftherock.TheapplicationregionofSkemptorfscoefficientBisfairlybroad,itiswidelyusedinGeodynamics,Rockphysics,theevaluationofthestabilityofengineerandsoon.

8、Studyshows,SkemptorfscoefficientBisafunctionoffluidpressure,strainchange,faultgeometryandconfinement,thusit'sextraordinarydifficult