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第一章 水文地质基础1

第一节 自然界中的水1

一、自然界中水的分布1

二、水在岩石中存在的形式及其特征1

三、水的物理特性3

四、水的物理力学性质6

第二节 岩石孔隙性和水理性质10

一、岩石的孔隙性10

二、岩石的水理性质14

第三节 地下水的循环、分类及其特征17

一、地下水的循环17

二、水文地质构造25

三、地下水主要类型及其特征25

一、水文地质要素40

第四节 水文地质要素及参数40

二、水文地质参数41

第五节 地下水储量55

一、国外地下水资源分类55

二、我国地下水资源分类56

第六节 井孔要素57

一、井孔类型与结构57

二、管材与过滤器59

第二章 水文地球化学基础65

第一节 地壳中化学元素的平均含量65

第二节 岩石的化学成分69

一、地球的化学成分69

二、岩浆岩的化学成分71

三、沉积岩的化学成分77

四、变质岩的化学成分78

五、地壳中主要的岩石类型和主要矿物的分布量80

一、雨水和地表水的化学成分85

第三节 天然水的化学成分85

二、地下水的物理化学性质和化学成分90

第四节 地下水化学成分的形成作用及其影响因素113

一、地下水化学成分的形成作用113

二、地下水化学成分形成的影响因素118

三、几种地下水化学成分的形成过程128

第五节 地下水化学成分分类131

一、舒卡列夫分类131

二、阿廖金分类132

第三章 地下水动态134

第一节 地下水宏观动态134

一、地下水位宏观动态类型及其特征134

二、地下水湿度动态类型及其特征138

一、地下水位微动态的类型与特征139

第二节 地下水微动态139

二、地下水位固体潮效应141

三、地下水位气压效应181

四、地下水位地表荷载效应201

五、地下水位的复合潮效应211

六、地下水位的地震波效应215

七、其他形式的地下水力学效应229

第四章 地震地下水动态观测系统234

第一节 观测网的建设与选井要求234

一、观测网建设的目的、任务与要求234

二、布网原则234

三、观测井建设程序235

四、观测井的止水方法242

五、观测井的管路装置245

一、地下水位的观测方法及仪器设备250

第二节 观测方法及仪器设备250

二、井(孔)泉涌水量观测方法和仪器设备259

三、压力水头的观测方法和仪器设备272

四、地下水温度的观测方法和仪器设备272

五、辅助观测项目及仪器设备280

第五章 地震地下水动态常用计算方法288

第一节 观测资料的预处理及各类均值计算288

一、观测资料的预处理288

二、各类均值的计算291

第二节 重要参量及其计算294

一、重力固体潮理论值的计算294

二、固体潮日波、半日波理论值的计算295

三、体应变固体潮理论值的计算296

四、固体潮汐应力的计算297

五、井水位固体潮系数B6和相位差△φ求法298

六、井水位气压系数bp的求法302

七、井水位较气压滞后时间的求法305

第三节 数据处理常用计算方法307

一、回归分析307

二、数字滤波314

三、傅里叶谱分析320

四、维涅第科夫调和分析322

五、动态灰箱分析324

第六章 地下水位(流量)异常动态与地震预报327

第一节 地下水位(流量)异常动态特征与分类327

一、异常的空间分布及其成因分类327

二、异常的时间分布与异常时段的划分332

三、异常形态及其分类335

四、异常的时空转移336

二、地下水位主要干扰因素排除方法339

一、地下水位主要干扰因素339

第二节 地下水位主要干扰因素及排除方法339

三、干扰因素排除效果检验341

第三节 地下水位异常的判定343

一、异常的判别标志343

二、异常的判别指标348

三、异常判别的方法349

第四节 地震三要素的预报354

一、地震三要素的判定354

二、预报方法357

第五节 地下水宏观异常与调查363

一、地下水宏观异常的种类363

二、地下水宏观异常的调查363

三、地下水假宏观异常367

一、地下水化学动态的含义371

二、水化动态的分类371

第一节 水化正常动态类型371

第七章 地下水化学动态371

第二节 水化动态的影响因素372

一、影响因素的分类372

二、气象因素372

三、水文因素381

四、人为因素383

五、应力-应变因素394

第三节 不同类型水点的动态特征397

一、水点的动态类型397

二、泉点的动态特征397

三、井孔的动态特征403

四、水温动态特征410

一、水文地球化学地震观测点的选择条件416

第八章 水文地球化学地震前兆观测416

第一节 观测点的选择416

二、不同类型观测点对地震的监测能力419

第二节 观测项目的选择420

一、观测项目选择的理论基础420

二、观测项目的选择方法421

三、灵敏观测项目的选择条件422

第三节 地震水文地球化学观测项目423

一、我国水化地震观测项目423

二、主要观测项目的地球化学特征424

第四节 观测点的引水-采水装置449

一、引水-采水装置的函义449

二、引水-采水装置在地震观测中的作用449

三、引水-采水装置设计的基本要求450

一、台网布设应注意的问题455

第五节 观测网的布设455

二、水化地震观测台网的布设原则458

三、观测网中观测点的密度461

四、现有水化地震监测台网的规模与监控地震的能力463

第九章 地震水文地球化学测试技术与观测仪器464

第一节 氡的测试技术与观测仪器464

一、氡的测试方法464

二、观测氡的各种仪器设备464

三、地震水化台网使用的常规测氡仪器465

四、测氡仪器的标定485

第二节 水质测试技术与观测仪器502

一、水质测试技术与方法502

二、观测水质的各种仪器设备504

第三节 气体测试技术与观测仪器519

一、气体测试技术与方法519

二、观测气体的各种仪器设备521

第十章 水化观测资料处理与地震预报527

第一节 原始资料的整理与评价527

一、水化观测台网的基本情况收集527

二、主观测数据和辅助观测数据处理529

三、水化资料可靠性判别530

第二节 水化异常判定方法534

一、原始日测值曲线法534

二、差分法535

三、剩余曲线法537

四、自适应阈值法538

五、线性趋势分析法540

六、月均值、年均值分析方法541

七、平滑滤波法542

二、变化原因的初步判断546

一、观测数据的核实546

第三节 水化异常现场调查与核实546

三、现场调查工作547

四、野外试验548

五、水化异常调查核实报告的编写551

第四节 干扰因素的定量排除552

一、一元线性回归分析553

二、多元逐步回归分析557

三、曲线回归分析559

四、多项式回归分析562

五、谐波分析法563

第五节 水文地球化学地震前兆与预报567

一、地震前兆的判别方法567

二、地震前兆特征568

三、水化异常与地震的对应关系569

四、地震三要素预报570

三、含水量观测572

第一节 油井动态的观测577

一、产油量观测577

第十一章 油井动态与地震预报577

二、产气量观测578

四、含砂量测定582

五、压力观测582

第二节 油井动态分析585

一、油井动态分析的基本公式585

二、自喷井的动态分析586

第三节 油井动态与地震前兆异常590

一、油井动态异常典型实例591

二、油井动态特征596

三、油井动态异常的分析步骤596

一、地下岩土气体600

第十二章 地下岩土气体的动态与地震预报600

第一节 地下岩土气体及其物理化学性质600

二、地下浅层自由气的物理化学性质601

三、气体基本定律604

四、地下气体的运移605

第二节 断层气观测方法606

一、观测点的选择606

二、观测点的建立607

三、采样和气样封存方法610

第三节 岩土气体异常与地震预报612

一、岩土游离气体的动态变化特征612

二、地下岩土游离气体的影响因素614

三、岩土气体背景值与背景值的确定615

四、地震前兆异常及异常特征615

五、典型震例616

第四节 气体化学方法在断层勘测及断层活动研究中的应用619

一、气体化学成分变化及与断层活动的关系619

二、气体化学测量方法619

三、断裂带断层气异常特征及影响因素621

四、气体化学方法在断层勘测中的应用623

第十三章 地震地下流体异常机理与前兆模式628

第一节 地下流体在孕震中的作用628

一、地壳深部地下流体的分布及其作用628

二、地下流体在断层活动过程中的作用628

三、地下流体的汽化、弱化和劈进作用629

第二节 异常机理与前兆模式630

一、异常机理630

二、前兆模式630

二、流速与水氡之间的关系644

一、“动水位”与自流量之间的关系644

第三节 地下流体与其他前兆手段的相互关系644

三、水温与流量之间的关系645

四、混合热水的水位与水温之间的关系645

五、地下水与地形变之间的关系646

六、地下水与视电阻率之间的关系648

七、地下水与非潮汐重力之间的关系650

八、地下水与地磁之间的关系652

九、地下水与电感地应力之间的关系653

附录Ⅰ 放射性测量各种单位及其换算655

附录Ⅱ 水化学观测中常用的一些量和单位655

附录Ⅲ 水化学观测中溶液浓度的一般表示法657

附录Ⅳ 水质分析中毫克/升与毫克当量/升互换表659

附录Ⅴ 岩石力学性质指标的经验数据660

参考文献664