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1、中國地震局蘭州地震研究所碩士學(xué)位論文水位與水溫對遠(yuǎn)場巨震同震響應(yīng)的機(jī)理研究姓名：孫小龍申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：構(gòu)造地質(zhì)學(xué)指導(dǎo)教師：劉耀煒20070712碩士學(xué)位論文水位與水溫對遠(yuǎn)場巨震同震響應(yīng)的機(jī)理研究摘要井-含水層系統(tǒng)所受的動(dòng)力加載作用方式有多種，地震波作用就是重要的一種，地下流體觀測中水位與水溫對遠(yuǎn)場巨震的同震響應(yīng)是地震波作用于井-含水層系統(tǒng)最直接的體現(xiàn)。所以，深入開展水位與水溫對遠(yuǎn)場大震的響應(yīng)特征與響應(yīng)機(jī)理的研究，將有利于更好地理解地下水動(dòng)態(tài)與含水層受力之間的相互關(guān)系。本文運(yùn)用中國大陸流體觀測網(wǎng)對印度尼西亞蘇門答臘8.7級大
2、震的同震響應(yīng)資料，分析前人對此次大震的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，從中挑選了兩類具有普遍性和典型性的同震響應(yīng)類型，即水位振蕩-水溫下降型和水位-水溫同步階變型，對其響應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了深入的研究，提出了較具合理的數(shù)學(xué)物理模型，最終通過定量化的數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了模型的科學(xué)性。模擬分析結(jié)果顯示：①地震波作用致使流體觀測井內(nèi)水位振蕩-水溫下降的原因主要是由不同溫度的水體混合引起的，而水溫在短時(shí)間內(nèi)的恢復(fù)則完全是靜態(tài)熱傳導(dǎo)作用所致；②地震波作用過后井水水位和水溫出現(xiàn)階變而不會在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)，則可能是由于地震波作用過程中使含水層局部區(qū)域介質(zhì)發(fā)生了塑性形變，從而使得
3、流向觀測井孔的地下水流流程或流速（流量）發(fā)生變化所致。本文研究的重點(diǎn)是將前人定性化的理論模式用定量化數(shù)值模擬的形式運(yùn)用到實(shí)際觀測資料中，文中所提出的數(shù)學(xué)物理模型具有一定的適用性，對今后深入研究地震地下流體滲流場-溫度場間的相互耦合作用具有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵字：水位水溫同震響應(yīng)機(jī)理i碩士學(xué)位論文Mechanismsstudiesofco-seismicresponsesofwaterlevelandtemperaturetotele-seismicAbstractSunxiaolong(Tectonics)DirectedbyLi
4、uYaoweiTherearesomeformsofdynamicloadingthatwell-aquifersystemendured,suchastheeffectofseismicwaves,andtheco-seismicresponseofundergroundwaterlevelandtemperaturecandirectlyincarnateit.Mechanismsstudyoftheco-seismicresponsewillbefavorofunderstandingtheinterrelationbetw
5、eenthetransmissionofundergroundfluidandtheforceofaquiferenduring.ThispaperusedthedatacollectedinFluidObservationNetinChina,comparingtheco-seismicchangesofwaterlevelandtemperaturevariationinwells(springs)inthemainlandofChina,causedbytheDecember26,2004,Ms8.7earthquakeof
6、SumaterainIndonesia.Wesingledouttwokindsofuniversalco-seismicresponse,waterleveloscillating-temperaturedescendingandbothwaterlevelandtemperaturedoublestepping.Weprovidedreasonablemathematicalandphysicalmodelsafterstudyingtheresponsemechanism,andcheckedupthemodelsbysim
7、ulation.Theresultofsimulationdisplayedfollowing:A)Seismicwavescancausewaterleveloscillatingandtemperaturedescending,becauseofthemixingofwellwaterwithdifferenttemperature.Andtherecoverofwatertemperaturewastheprocessofstaticheatexchange.B)Thecontemporarysteppingofwaterl
8、evelandtemperatureafterseismicwaves,maybecausedofthedistortionofaquifermedium,whichwouldleadtochangesoffluidflowandvelocity.
