井水位对地震波响应的小型振动台试验方案设计
2021-08-16翟泽宇谷洪彪魏海滨徐邑荣
科学技术创新 2021年22期
关键词:模型
翟泽宇 谷洪彪* 魏海滨 徐邑荣
(1、防灾科技学院,河北 三河 065201 2、河北省地震动力重点实验室,河北 三河 065201)
在进行井水位对地震波响应的机理研究中,震中距、震级、震源深度及井孔结构、井深等影响因素的差异,构造不连续面的存在,介质体水文地质参数的不均一性和各向异性,均决定了该过程的异常复杂性[1-2];地震导致含水层渗透系数不同程度的增大导致水流运动规律变化[3-5];震源机制、地震波传播理论及区域断裂展布与井水位相关关系分析[6-8];对孔隙弹性理论不能解释的现象则采用描述井水位变化的几种假定模型来阐述其成因[9-10]。
然而,实际尺度下进行该研究最大困难是缺少地震时井-孔含水层系统对地震波响应的孔隙水压力变化的实测数据,现有的研究结论有待于进一步深入研究和论证;同时,地震波-含水层相互作用的振动台模型试验也很少,也被证明是最直接也是较准确的试验方法。因此,目前将小型地震模拟振动台与渗流试验相结合应用于井水位对地震波的响应机理研究是一次新的尝试。本文以井水位对地震的响应现象为研究背景,开展孔隙介质承压含水层小型地震模拟振动台模型渗流试验。
1 试验模型
1.1 井-含水层系统物理模型
封闭的井-含水层系统相当于安装在地壳中的一种非常灵敏的应变仪,一切地球物理信息源对含水层的作用都是造成含水介质的体膨胀而引起的井水位升降,而水位升降原理可表述为如下思路:含水层受力变形或破坏,将引起其内部孔隙水压力的变化,孔隙水压力变化信息在井-含水层系统中传递进而引起井水位动态变化。……
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