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基于球形地球孔隙弹性潮汐理论的井水位固体潮模拟
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作者 周江存 潘尔年 孙和平 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2061-2070,I0006,共11页
井水位变化观测已广泛应用于潮汐、大气负荷、地震等不同地球动力过程以及对含水层参数反演的研究中,并且其观测成本较低,因此对井水位变化及机制的研究具有非常重要的科学意义。井水位的潮汐变化是井水水位变化的重要组成部分,它是对... 井水位变化观测已广泛应用于潮汐、大气负荷、地震等不同地球动力过程以及对含水层参数反演的研究中,并且其观测成本较低,因此对井水位变化及机制的研究具有非常重要的科学意义。井水位的潮汐变化是井水水位变化的重要组成部分,它是对日、月等天体引潮力作用于地球的响应。鉴于现有的井水位潮汐理论比较简单,有必要更好地认识井水位对引潮力的响应机制及其变化特征。不同于传统的井水位潮汐理论,从分层球形地球的孔隙弹性变形理论出发,综合考虑地球的重力-弹性变形和流体-固体耦合效应,利用帕斯卡定理研究井水位固体潮现象。同求解地球在引潮力作用下的变形边值问题,计算了井水位响应的潮汐勒夫数,并模拟了井水位固体潮。结果表明,井水位固体潮幅度可到数十厘米,相对于引潮位其相位表现为滞后,范围在约-150°~-180°之间,与潮波频率相关。井水位固体潮的振幅和相位都与含水层介质的渗透系数密切相关,如果渗透系数足够小,则井水位的潮汐响应趋于不排水态,即其仅与介质的体应变相关;随着渗透系数增大,潮汐振幅逐渐减小;随着水井深度的增大,潮汐响应愈加明显。该研究未考虑井孔对结果的影响,该影响随着孔半径的减小而减小。 展开更多
关键词 井水位固体潮 孔隙弹性潮汐理论 勒夫数 含水层 渗透系数
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