基于井水位潮汐响应的含水层渗透性变化特征研究

发布时间：2020-09-20 20:58

　　 渗透系数是含水层重要的水力参数,地震引起的大部分水文现象,包括地下水位、水温、水化学成分和河流流量等变化,往往归因于含水层渗透系数的变化。研究地震对含水层渗透性的影响,有助于揭示地震波引起水文现象的形成机理。估算含水层垂向渗透系数,为水资源的合理开发利用、污染物的地下安全储存,提供了一定的理论基础。基于前人研究的井水位潮汐参数(振幅系数、相位差)与含水层渗透系数的变化关系,本文主要分析地震前后井水位潮汐水流运动类型的变化,进而研究地震对含水层渗透系数的影响。提出含水层垂向渗透系数的估算方法,研究含水层渗透系数的变化特征。结论如下:(1)地震波可以改变含水层渗透系数,从而改变地下水潮汐水流运动类型。以云南弥勒井为例,若震前井周地下水潮汐水流运动类型以垂向流为主,当地震波能量足够大时,地震波作用下,井周地下水潮汐水流运动类型由以垂向流为主变为以径向流为主,推测能量较大的地震(波)主要通过疏通裂隙,导致了含水层孔隙压力的重新调整,进而引起潮汐水流类型一段时间内的改变。(2)提出了含水层垂向渗透系数的估算方法。方法主要适用于分析井周地下水潮汐水流运动类型以垂向流为主的观测井。把含水层垂向渗透系数估算方法运用到石棉川-20井中,结果表明:含水层垂向渗透系数的变化与其振幅系数呈反向变化,与相位差呈同向变化,该特征与前人的理论分析是一致的。
【学位单位】：防灾科技学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P315;P641.2
【部分图文】：

井-含水层垂向流模型图

井-承压含水层系统结构图

头表示水流运动类型，表明在观测段径向流和垂向流均存在。图2.3 井-含水层混合流系统结构图基于径向潮汐水流响应模型（Hsieh 模型）推导的径向流振幅系数 与相位差 的计算公式和基于垂向流潮汐水流响应模型推导的垂向流振幅系数 与相位差 计算公式。在此基础上，刘春平[15]推导了混合流条件下振幅系数 和相位差 的计算公式（2.8）和（2.9）。（2.8）0（2.9）为饱和裂隙岩石不排水条件下的振幅系数，0为初始相位差，若只考虑不排水条件， 0. ，0=0，它们的值与地形地貌和海潮等因素均有关。其中为井水位的振幅与引潮高（理论固体潮）的振幅的比值（数值上等于不排水条件下的振幅系数 、径向流振幅系数 和垂向流振幅系数 的乘积），简称混合流振幅系数。 为总相位差（数值上等于基础相位0、径向流相位差 和垂向流相位差 ）

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本文编号：2823141