《表2 3个时段深度和集中力反演结果》

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《抽水对泰安地震台钻孔分量应变的影响及其机制》

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当抽水井已查明时可以在圆柱坐标系下确定T的平面极坐标r=249m，θ=104°（图8a），此时根据式（4）可知应变参数εr、εθ仅与目标点相对于抽水源的深度z和集中力F有关（岩石弹性参数作为已知常数，计算中E取4×104MPa，v取0.25(徐志英，1993）)。由于εr、εθ和F呈正比，可以假设F为任意常数（如F0=1×109N）来研究εr、εθ和z的关系。结果表明，当平面相对位置确定时，抽水干扰处T的应变状态和其相对于抽水源的深度z高度相关（图9a），因此确定抽水的干扰状态必须确定深度z。尽管可以假定抽水源位于抽水井的底端进行模型的正演模拟计算，但在本研究中，为与实际情况对比进而确定所用力学模型的可行性，决定采用模型反演来确定深度z。根据式（4）可知εθ/εr和F无关，仅和z有关（图9b）。根据式（3）可基于钻孔应变观测的应变状态（图7a—c）获取εro（相对于钻孔的方位角为θ，用上标o表示基于钻孔应变观测结果，下同）和εθo（相对于钻孔的方位角为θ-90°），此时可用钻孔应变实际观测的εθo/εro代替εθ/εr并确定深度z。以恢复抽水时段（3月30日—4月5日）为例，计算得到此时段的εθo/εro=-2.43，根据图9b的曲线可获得此时段对应的深度z=32.1m（图中淡蓝色辅助虚线指示位置），即抽水源集中力F位于钻孔应变探头上方32.1m处。由于εr、εθ和F呈正比（式(4）)，可根据实际观测的εθo和图9b曲线z=32.1m处确定的εθz得到F=F0·εθo/εθz。通过相同方法可反演正常抽水时段（3月20—25日）的最优深度z（图中紫色辅助虚线指示的位置）和集中力F（表2）。对比图7b和图7c可知，抽水状态发生逆转时应变状态整体上随之产生逆转，中断抽水类似于弹性形变的恢复过程，因此中断抽水时段（3月25日11时—3月29日08时）利用-F（方向向上的集中力）进行模拟，所反演的最优深度z（图中黄色辅助虚线指示的位置）以及集中力F列于表2中。