基于水化学和物理方法的井水位异常分析.pdf

第 3 6 卷第 2期 2 0 1 4年 6月 地 震 地 质 S EI S MOLOGY AND GEOL OGY Vo 1 3 6No 2 J u n e ，2 0 1 4 d o i： 1 0 3 9 6 9 j is s n 0 2 5 3 4 9 6 7 2 0 1 4 0 2 0 1 9 基 于水化 学和物理方法 的井水位 异常分析 张 磊 刘耀 炜 孙 小龙 方 震。 1 ) 中国地震局地球物理研究所 ，北京 1 0 0 0 8 1 2 ) 中国地震局地壳应力研究所 ， 地壳 动力 学重 点实验室 ， 北京 1 0 0 0 8 5 3 ) 安徽省地震局 ， 合肥2 3 0 0 3 1 摘 要 针对 2 0 0 8年汶川 M 8 0 地震后 江苏地 区的地震 观测井水位上升现象 ， 选取 了苏 1 8 井和 井周边地表水进行了水化学和物理分析 ， 研 究了井 水位异 常与地表水和 大气降水 的补 给关系 ，讨论 了井水补给来源及其与高 邮一 宝应 4 9 地震 的关 系。离子含量和氢氧同位素结果表 明，苏 l 8 井水 主要为大气降水成 因， 存在 一定 的水 岩作 用。应用氯离子分 析降水对地 下水 的补 给，其结果 显示大 气降水在井水补给源 中占了重要份额 ， 井水位 的突然上 升与同期 降水量增 加有一定关 系。水库水与 苏 1 8 井水之 间存在水力联系 ，大气降水增多致使水库水位升高 ， 对该井水位变化有一定 的影 响。综 合分析认为 ， 大气 降水 的增 多致使水库蓄水增加 ， 水库水 通过侧 向渗透补 给造成 了 2 0 1 1 年苏 1 8井 的水位显著升高 。苏 l 8井异 常不 是由构造活动引起 的 ， 作为高邮一 宝应 肘 4 9地震的前兆依据不充 分 。水化学和物理结合的方法为今后判别地下水位异常干扰提供了依据 。 关键词 水位水化学地震苏 1 8井 中图分类号 ： P 3 1 5 7 2 3 文献标识码 ： A 文章编号 ： 0 2 5 3 - 4 9 6 7 ( 2 0 1 4 ) 0 2 0 5 1 3 1 O 0 引言 地下水位观测已经成为地下流体监测 的重要手段之一( 刘耀炜 ， 2 0 0 6 ) 。国内外学者研 究 了地下水位在震前的异常变化现象( K o iz u m i e t a 1 ， 2 0 0 4 ；陆明勇等 ， 2 0 0 5 ；车用太等 ， 2 0 0 8 ) 。 地震能够引起孔隙压扩散 、 浅部含水层压缩和地表物质渗透性的增减 ，从而引起井水位的变 化，其响应范围可达到距震中几百至几千 k m的区域( Mo n t g o me r y e t a 1 ， 2 0 0 3 ) 。但是 ， 井水位 变化除 了受到井孔 一 含水层系统的应力应变状态变化影响外( 兰双双等 ， 2 0 1 0 ) ， 大气降水和地 下水开采对井水位影响最为普遍 ( 车用太 等，2 0 1 1 ) 。那么及时排除干扰异常，对于成功识别 前兆异常和正确把握震情至关重要 。 前人应用物理方法开展 了大量关于地下水位震前干扰异常的识别及前兆响应机制的研究 ， 如降水与井水流量变化 、抽水和汶川 M 8 0地震的相关性 ( 车用太等，2 0 1 1 ) 。但是 ，通过水 化学方法和水物理方法的综合分析 ，研究地下水位异常的工作较少。地下水组分记录了流体 来源、运移及岩石圈内的重要信息( R e d d y e t a 1 ， 2 0 1 1 a ，b ) 。在地下水循环过程中，水化学成 收稿 日期 2 0 1 3 - 0 3 - 2 5收稿 ， 2 0 1 4 - 0 2 2 8 改 回。 ( 基金项目 “ 十二五” 国家科技支撑计划项目( 2 O 1 2 B A K 1 9 B O 0 0 2 O 4 ) 和中央级公益性科研院所基本科研业务 专项 ( Z D J 2 0 1 1 0 2 ) 共 同资助 。 通讯作者 ： 刘耀炜 ， 研究员 ，电话 ： 0 1 0 6 2 9 1 1 0 4 5 ， E - m a il ： l iu y w 2 0 0 8 0 5 1 2 1 2 6 t o m。 5 1 6 地震地质 2 2 氢氧稳定同位素特征 大气降水线引 自 C r a ig ( 1 9 6 1 ) ， 其方程 6 2 I =8 8 0 +1 0 。式 中， 6 H为氢同位素实测 比值 ， 8 0 为氧同位素实测比值 。井水和库水氢氧同位素组成与大气降水线对比如图 4 ， 其结果可以 用来说 明样 品的来源及其相互转化关系。水库水较为接近区域大气降水线 ，同时在6 8 0与 c l 一 对比图上 ( 图 5 ) ， 库水与当地大气降水 C 1 一 和艿 8 0数值接近 ， 表示出库水主要是大气降水补给。 K 图 3 水 样的 N a - K - Mg三角图 Fig3 Na KMg t r ia ng ul a r dia g r a m o f t he wa t e r s a mp l e s 苏 1 8井水向左偏移了大气降水线 ( 图 4 ) ， 说 明地下水存在与 C O ，的交换作用 ， 这与该处为灰岩含水层富含 C O ： 有一定关 系。同时当量浓度比 y 1 ， 表明地下 水来 自灰岩含水层( 李学礼等 ，2 0 1 0 ) ，这 与主要出水井段为灰岩是一致的。水库水 和井水位于图 5上的 2个端元 ，对于井水 还存在其他的补给源 ， 该补给源 6 8 O值较 低，可能为水岩作用 的结果 。同位素和离 子含量结果表 明，苏 1 8井水主要来 自大 气降水 ， 但有一定水岩作用。 3 讨论 图 4 水样氢氧 同位素与大气 降水线 的关系 图 Fig 4 Re l a t io n s h ip be t we e n hy d r o g e n a n d o x y g e n is o t o pe s in wa t e r s a mpl e s a n d me t e o r ic wa t e r l in e 图 5 水样氯 离子 与氧同位 素关系图 Fig 5 Re l a t io n b e t we e n c h l o r id e io ns a nd o x y g e n is o t o pe in wa t e r s a mp l e s 影响地下水动态的因素 ， 主要包括大气降水 、 水文 、 地震活动和人为活动( 抽水与注水) 等 ( 张人权等， 2 0 1 1 ) 。通过调研 ， 井水补给区周边未见人为地下水开采与补给现象 。因此 ， 下文 通过大气降水、水文和地震活动 3方面分析影响苏 1 8井水位变化的因素。 3 1 大气 降水 在 自然条件下，地下水中氯离子来源于大气降水和地层 中盐岩的溶解。由于观测井的主 要含水层岩性为灰岩 ， 水体 中的氯离子主要来源于大气降水 ， 应用氯离子质量平衡法能够估算 2期 张磊等 ： 基于水化学和物理方法 的井水位异 常分析 5 1 7 降水对地下水的补给过程( L e a n e y e t a 1 ， 1 9 9 5 ； S o n g e t a 1 ， 2 0 0 6 ) 。因此 ， 本文主要依据观测井 水 中氯离子含量来讨论地下水与大气降水 的补给关系 ， 进 而对井水位上升补给原因给出重要 依据。该方法的主要假设见 S o n g等( 2 0 0 6 ) ，其计算公式为 ( ) =1 0 0( C cl 降 C cl 地) ( 1 ) 式 ( 1 ) 中： R为年平均地下水补给率 ， C 。 降 为降水中氯离子的雨量加权平均浓度 ， C 地 为地下水 中氯离子平均浓度。对于 C 。 降 主要参考 了研究 区周边南京市和常州 市的大气降水 cI 一 含量( 涂 俊 ，1 9 9 9 ； 杨龙誉等 ， 2 O L O ) ，C cl g 取值为 3 3 1 mg 1 ，C c 也 为 9 7 3 mg 1 ， 得到该井降水对地下水 补给率为 3 4 0 2 ， 说明大气降水补给井水份额至少 占了 1 3 。这个结果与前文水化学分析井 水的补给源是一致的。那么降水越多 ， 井水得到的补给越多 ， 这与图 2相符合 ，即夏季降水过 后 ， 井水位存在升高现象。从 图 2可以看 出降水主要集 中在 6 8月 ，降水过后井水位升高 ， 表明大气降水是井水升高的主要补给源。2 0 1 1 年 1 5月的降水明显较历年 同时期的少 ， 井水 位也出现逐渐下降现象 ， 之后 2 0 1 1 年 6月降水达到 1 4 6 2 mm d ，明显大于之前同时期降水 ， 6 月份的降水过后 ， 井水位开始急剧升高 ， 这表明降水的突然增多导致了水位升高。前人对降水 与井水关系的分析一般采用对 比分析方法 ( 车用太等，1 9 9 3 ) 。尽管前人 的方法 能够给 出降水 与井水位的相关程度， 但不能从物理机制上对补给源给出合理解释。本文采用上述方法 ， 估算 了降水对井水的补给量 ， 就可以分析降水补给源 ，进而讨论井水上升的机理问题。但是 ， 对于 是降水直接入渗补给井水 ，还是其他水文因素作用的结果 ，下面将作进一步讨论。 3 2 水 文 因素 在 2 0 1 1 年库水位升高时， 苏 1 8井水位出现了上升， 2 0 1 1 年 8月调节井孑 L 流量后水位有所 回降 ， 之后又继续上升 ， 表明地下水补给是一个持续过程 ( 图 6 ) 。般来讲 ， 苏 1 8井水位升 高可能与降水的地表直接渗透补给和库水的侧 向渗透补给作用有关。研究表明，大气降水是 地表水的初始来源，在空间上是面状补给源 ，时间上是非连续补给源，地表水是线状补给源 ， 在时间上是较为连续的( 张人权等， 2 0 1 1 ) 。那么由补给的连续性可知 ，苏 1 8井水受到 了地表 水 的直接补给，苏 1 8 井 附近的水库水是最有可能的补给源。 从 3 1节的讨论 中可知，井水 中的氯离子成分表 明了苏 1 8井水 主要来源于大气降水补 给。由于库水也主要是来源于大气降水 ，那么库水是否为井水位升高 的主要补给源就成为关 键问题。为此设计 了如图 7的简易模型和库水位与井水位的对 比关系( 图 6 ) 来分析库水和井 水的补给关系。苏 1 8井 口高程约 1 5 m，且井孔套管仅下到地面下 1 8 m， 水库高程高出井 2 0 m， 由此可初步推断该井水位受周边水库水位或潜水位波动的影 响。如 图 7所示 ，大气 降水引起 库水水位升高 ， 库水通过侧向渗透补 给作用导致苏 1 8井水位上升。实 际的观测数据对 比图 ( 图 6 ) 也验证 了该推断的合理性。 结合图 6和图 7分析 ， 井水受到库水的补给的分析是合理 的。进一步的分析可以看 出， 苏 1 8井的套管深度为 1 8 m，1 8 m 之上主要为亚黏土 ，亚黏土为 弱透水性 ，渗透系数为 0 0 1 0 O 0 1 m d ( 张人权等 ， 2 0 1 1 ) 。尽管该井的覆盖层较薄 ， 但如此低渗透性的岩层对地表径流仍 然有一定阻隔作用。库水通过基岩裂隙的侧渗补给， 才可能导致井水位的快速上升 。因此， 在 观测井环境条件比较复杂的情况下， 不能只利用大气降水和水位对比图来分析 ， 需要考虑诸如 地表径流、 远场降水补给、库水补给等因素进行分析 ，给出科学合理的地下水补给源物理解 释 2期 张 磊等 ：基于水化学和物理方法的井水位异常分析 5 l 9 水和水库水之间的补给路径 ， 进而给出更为合理 的分析结果 ， 这会减少可能出现的分析误差。 因此 ，希望以上内容能在今后类似的观测异常分析中得到充分应用。 4结论 借助水化学和物理分析方法 ，对苏 1 8井水位的异常上升及其补给来源 问题进行了研究 ， 结果表明： ( 1 ) 苏 1 8井井水来源主要是大气降水 ，井水存在一定程度上的水岩作用。该井水位的变 化与周边降水量及库水水位存在一定 的物理联系。 ( 2 ) 通过分析大气降水 、 水文和地震活动三方面与井水的补给关系，认为降水、库水位变 化与 2 0 1 1 年苏 1 8井水位 的显著升高有密切关系。主要原 因是大气降水 的增多，致使水库蓄 水量增大 ， 水库水通过侧 向渗透补给引起苏 1 8井水位升高。苏 1 8井水位升高不是 由构造活 动引起的 ， 作为前兆异常的依据不充分。 ( 3 ) 应用水化学和物理结合的方法 ，为科学、客观地分析井水位异常变化提供 了较好的技 术途径 。 致谢感谢江苏省地震局倪岳伟 、 冯志生 、 沈红会 、 缪阿丽、叶碧文以及苏 1 8井观测站同 志在样品采集和资料方面提供的帮助 。对审稿专家提 出的建设性意见表示衷心感谢。 参 考 文 献 车用太 ， 刘成龙 ，鱼金子 ，等 2 0 0 8 汶川 M 8 0地震 的地下流体与宏观异 常及地震 预测问题 的思 考 J 地 震地质 ， 3 0 ( 4 ) ：8 2 8 8 3 8 C HE Yo n g t a i，L I U C h e n g l o n g ，YU J in - z i 2 0 0 8 Un d e r g r o u n d f l u id a n o ma l y a n d ma c r o a n o ma l y o f M s 8 0 W e n c h u a n e a r t h q u a k e a n d o p i n i o n s a b o u t e a r t h q u a k e p r e d ic t i o n J S e is m o l o g y a n d G e o l o g y ，3 0( 4) ：8 2 8 8 3 8( in C h i n e s e ) 车用太 ， 鱼金子 ， 刘 成龙 ， 等 2 0 1 1 判别地下水异常 的干扰性与前兆性 的原则及 其应用实例 J 地震 学报 ， 3 3 ( 6 )：8 0 0 8 0 8 C HE Yo n g t a i，YU J in z i，L I U C h e n g l o n g ，e t a 1 2 0 1 1 P r in c i p l e s o n d is t in g u i s h i n g i n t e r f e r e n c e f r o m s e i s mi c p r e c u r s o r o f u n d e r g r o u n d w a t e r v a r ia t i o n a n d i t s a p p l i c a t i o n J A c t a S e i s m o l o g i c a S in i c a ， 3 3 ( 6 ) ： 8 o 0 8 0 8 ( in C h in e s e ) 车用太 ， 鱼金子 ，张大维 1 9 9 3 降雨对 深井 水位 动态的影响 J 地震 ，1 3 ( 4 ) ： 8 1 5 C HE Yo n g t a i，YU J in z i，Z HANG Da w e i1 9 9 3 I n fl u e n c e o f p r e c ip i t a t io n o n b e h a v i o r o f w a t e r l e v e l i n d e e p we l l s J E a h q u a k e ，1 3 ( 4 ) ： 8 1 5 ( i n C h in e s e ) 杜建 国 ， 刘丛强 2 0 0 3 同位素地球化学在地震研究方面 的作用 J 地震 ， 2 3 ( 2 ) ： 9 9 1 0 7 D U J i a n - g u o ， L I U C o n g q ia n g 2 0 0 3 I s o t o p ic g e o c h e m i c a l a p p l ic a t i o n t o e a r t h q u a k e p r e d ic t i o n J E a h q u a k e ，2 3 ( 2 )：9 9 1 0 7 ( i n C h i n e s e ) 兰双双 ， 迟 宝明 2 0 1 0 汶川地震 近区深层 井孔一 含水 层系 统水位 异常 响应研 究 J 水 文地质 工程地 质 ，3 7 ( 2 )：1 5 L AN S hu a n g- s h ua ng，CHI Ba o ming 2 01 0Re s ea r c h O il a b no r ma l r e s po n s e o f g r o u n dwa t e r l e v e l s in d e e p We 1 1 s in t h e n e a r f ie l d t o t h e We n c h u n e a h q u a k e J H y d r o g e o l o g y a n d E n g i n e e r i n g G e o l o g y ， 3 7 ( 2 ) ： 1 5 ( i n C h in e s e ) 李 学礼 ， 孙 占学 ， 刘金辉 2 0 1 0 水文地球化学 M 北京 ：原子 能出版社 2 3 5 2 0 地震地质 3 6卷 L I X u e l i，S U N Z h a n x u e ，L I U J in h u i2 0 1 0 Hy d r o g e o ch e m i s t r y M A t o m i c E n e r g y P r e s s ，B e i j i n g 2 3( i n C h in e s e ) 刘耀炜 2 0 0 6 中国地震地 下流体科 学 4 O年探索历程回顾 J 中国地震 ， 2 2 ( 3 ) ： 2 2 2 2 3 5 LI U Ya o we i20 0 6Re v ie w o f t h e r e s e a r ch p r o g r es s o n t he s e is mo l o g ica l s cie nce o f u nd e r g r o u n d flu id in Ch in a d ur ing l a s t 4 0 y e a r s J E a rt h q u a k e R e s e a r ch i n C h in a ， 2 2 ( 3 ) ： 2 2 2 2 3 5 ( in C h i n e s e ) 陆明勇 ， 牛安福 ，陈兵 ， 等 2 0 0 5 地下水位 短临异常演化 特征及其 与地 震关 系的研究 J 中国地震 ， 2 1 ( 2 ) ： 2 6 9 2 7 9， LU Ming y o ng， NI U An f u， CHEN Bing， e t a1 2 0 05 S t u d y o n t h e s h o r t imp e n din g a n o ma l o u s e v o l ut io na r y ch a r a ct e r i s t i cs o f g r o u n d w a t e r l e v e l a n d t h e i r r e l a t i o n s h i p w it h e a h q u a k e s J E a a h q u a k e R e s e a r ch i n C h i n a ， 2 1 ( 2 )：2 6 9 2 7 9 ( i n C h in e s e ) 盂科 ， 杨从杰 ，肖飞 ， 等 2 0 1 2 丹徒苏 1 8井水位 微动 态特征 J 地震 地磁 观测与研 究 ，3 3 ( 3 - 4 ) ：1 0 5 1 0 9 ME N G K e ， Y A N G C o n g j i e ，X I A O F e i，e t a 1 2 0 1 2 T h e s t u d y a b o u t t h e w a t e r l e v e l d y n a m i c ch a r a ct e r i s t i cs in t h e 1 8 t h w e l l o f D a n t u in J i a n g s u P r o v i n ce J S e i s m o l o g ica l a n d G e o m a g n e t ic O b s e r v a t i o n a n d R e s e a r ch ，3 3 ( 3 4 ) ：1 0 5 1 0 9 ( i n C h i n e s e ) 苏鹤军 ，张慧 ， 史杰。 2 0 1 0 祁连山断裂带中东段地下水地球化学特征分析 J 西北地震学报 ， 3 2 ( 2 ) ： 1 2 2 一 l 28 S U He j u n ，Z HANG Hu i，S HI J ie 2 0 1 0 Re s e a r ch o n t h e h y d r 0 g e o ch e mi ca l ch a r a ct e r is t ics o f g r o u n d w a t e r in t h e mi d e a s t e r n s e g me n t o f Q i l i a n s h a n F a u h s z o n e J N o r t h w e s t e r n S e i s m o l o g i ca l J o u r n a l ，3 2( 2 ) ：1 2 2 1 2 8( in C h i n e s e ) 苏小 四，万玉玉 ， 董维红 ，等 2 0 0 9 马莲河河水与地下水 的相互关 系 ： 水化学和 同位素证据 J 吉林大学学 报 ( 地 球科 学版 ) ， 3 9 ( 6 ) ：1 O 8 7 1 0 9 4 SU Xia o s i， W AN Yu y u， DONG W e i ho n g， e t a 1 2 00 9 Hy d r a u l ic r e l a t io ns hip b e t we e n Ma l ia n he Riv e r a nd g r o u n d w a t e r ： H y d r o g e 0 ch e m ica l a n d i s o t o p ic e v i d e n ce s J J o u r n a l o f J i l in U n i v e r s i t y ： E a r t h S cie n ce E d i t i o n ， 3 9 ( 6 ) ： 1 O 8 7 1 0 9 4 ( i n C h in e s e ) 涂俊 1 9 9 9 南京市降水化学成分特征及变化趋势 J 上海环境科学 ，1 8 ( 1 0 ) ： 4 5 1 4 5 3 T U J u n 1 9 9 9 C h a r a ct e r is t ics a n d t r e n d o f ch e mi ca l co m p o s it i o n o f p r e ci p i t a t i o n i n N a n j in g J S h a n g h a i E n v i r o n m e n t a l S cie n ce s ，1 8 ( 1 0 ) ： 4 5 1 - 4 5 3 ( in C h in e s e ) 杨龙誉 ， 于兴娜 2 0 1 0 常州市酸雨 化学 特征及其 与 大气污染 物 的关 系 J 城 市环 境与 城市 生态 ，2 3 ( 5 ) ： 3O 一 3 3 YANG Lo n g y uYU Xin g n a2 01 0Che mica l ch a r a ct e r is t ic s o f a cid ic p r e cipit a t io n an d it s r e l a t io n t o a t mo s p h e r ic p o l l u t a n t s i n C h a n g z h o u C i t y J U r b a n E n v i r o n me n t a n d U r b a n E co l o g y ， 2 3 ( 5 ) ：3 0 3 3 ( i n C h i n e s e ) 张彬 ， 刘耀炜 ， 杨选辉 2 0 1 3 中国大陆井 水温对汶川 8 0级 、玉树 7 0级 、 芦山 7 0级 和岷县 6 6级地震 响应 特征的对比研究 J 地震工程学报， 3 5 ( 3 ) ： 5 3 4 5 4 1 ZHANG Bin，LI U Ya o we i，YANG Xu a n h u i2 01 3Co n t r a s t iv e s t ud y o n co s e is mic r e s po ns e ch a r a ct e r is t ics o f we l l w a t e r t e m p e r a t u r e i n We n ch u a n ( M 8 0 ) ，Y u s h u ( M7 1 ) ，L u s h a n ( 7 0 ) a n d Mi n x ia n ( M 6 6 ) e a r t h q u a k e J C h in a E a rt h q u a k e E n g i n e e r i n g J o u r n a l ， 3 5 ( 3 ) ： 5 3 4 5 4 1 ( i n C h in e s e ) 张伯崇 ，邬慧敏 ， 刘长义 ， 等 1 9 9 1 应力 对岩石 中孔 隙流体 压力的影 响和地下 水位 震前 异常变化机理 J 地 震学报 ，l 3 ( 1 ) ：8 8 9 5 ZHANG Bo ch o n g，W U Hui rain，L I U Cha ng - y i，e t a1 1 9 91 Th e e f f e ct o f s t r e s s o n p o r e p r e s s ur e in r o cks a nd t h e me ch a n i s m o f w a t e r t a b l e a n o m a l y b e f o r e e a r t h q u a k e s J A ct a S e is m o l o g ica S i n i ca ，1 3( 1 ) ：8 8 9 5( i n C h in e s e ) 2期 张 磊等 ： 基 于水化 学和物理方法的井水位异常分析 5 2 1 张人权 ， 梁杏 ，勒孟贵 ， 等 2 0 1 1 水文地质学基础 M 北 京 ： 地质 出版社 Z H A N G R e n q u a n ，L I A N G X in g ，L E Me n g g u i，e t a 1 2 0 1 1 F u n d a m e n t a l s o f H y d r o g e o l o g y M G e o l o g i ca l P u b l i s h i n g H o u s e ， B e i j in g ( in C h in e s e ) 赵 利飞 ， 尹京苑 ， 韩风银 2 0 0 2 应力调整改变介质渗 透性对水 位的影响 J 地震 ， 2 2 ( 1 ) ： 5 5 6 0 Z HAO L i f e i，YI N J in g y u a n，HAN F e n g y in 2 0 0 2 I n fl u e n ce o f ch a n g e i n o s mo s is d u e t o s t r e s s f i e l d a d j u s t me n t o n w a t e r l e v e l J E a r t h q u a k e ， 2 2 ( 1 ) ： 5 5 6 0 ( in C h i n e s e ) C r a ig H 1 9 6 1 I s o t o p i c v a r i a t i o n s i n m e t e o r ic w a t e r s J S ci e n ce ，1 3 3 ( 3 4 6 5 ) ： 1 7 0 2 1 7 0 3 C l a e s s o n L ， S k e l t o n A，G r a h a m C， e t a 1 2 0 0 4 H y d r o g e o ch e m ica l ch a n g e s b e f o r e a n d a f t e r a m a j o r e a r t h q u a k e J G e o l o g y ， 3 2 ( 8 ) ： 6 4 1 6 4 4 Cl a e s s o n L， S ke l t o n A ， Gr a ha m C， e t a 1 2 00 7Th e t ime s ca l e a nd me ch a nis ms o f f a ul t s e a l ing a nd wa t e r r o ck i n t e r a ct i o n a ft e r a n e a r t h q u a k e J G e o f l u id s ， 7 ( 4 ) ： 4 2 7 4 4 0 G i g g e n b a ch W F 1 9 8 8 G e o t h e r ma l s o l u t e e q u i l ib r a D e r iv a t i o n o f N a K Mg C a g e o i n d i ca t o r s J G e o e h i mi ca e t C o s m o ch i mi ca A ct a ， 5 2 ( 1 2 ) ： 2 7 4 9 -2 7 6 5 Gr a s b y S E，Hut ch e o n L，McFa r l a nd L1 9 9 9Su r f a ce wa t e r g r o u n d wa t e r int e r a ct io n a n d t he in flue n ce o f io n e x ch a n g e r e a ct i o n s o n r iv e r ch e m i s t r y J G e o l o g y ， 2 7 ( 3 ) ： 2 2 3 2 2 6 Koiz umi N， Kit a g a wa Y ， Ma t s umo t o N ， e t a 1 2 0 0 4Pr e s e is mic g r o u nd wa t e r l e v e l cha n g e s in d uce d b y cr us t a l d e f o r m a t i o n s r e l a t e d t o e a r t h q u a k e s w a r ms o ff t h e e a s t co a s t o f I z u P e n in s u l a ，J a p a n J G e o p h y s i ca l R e s e a r ch Le t t e r。31：L1 06 0 6do i：1 01 02 9 2 00 4GL01 9 55 7 L e a n e y F W ，He r cz e g A L1 9 95Re g io na l r e cha r g e t o a k a r s t a qu if e r e s t ima t e d f r o m che mica l a n d is o t o pic co mp o s it io n o f d if f u s e a n d l o ca l i s e d r e ch a r g e ， S o u t h A u s t r a l i a J J o u r n a l o f H y d r o l o g y ，1 6 4 ： 3 6 3 3 8 7 M o n t g o m e r y D R，M a n g a M 2 0 0 3 S t r e a m fl o w a n d w a t e r w e l l r e s p o n s e s t o e a rt h q u a k e s J S ci e n ce ， 3 0 0 ： 2 0 4 7 20 4 9 Re d dy D，Na g a b h us h a na m P2 01 l a Gr o u nd wat e r e l e ct r ica l co n du ct iv it y a nd s o il r a do n g a s mo n it o r in g f o r e a rthq u a k e p r e cu r s o ry s t u d ie s in K o y n a ，I n d ia J A p p l i e d G e o ch e mi s t r y ， 2 6 ( 5 ) ： 7 3 1 7 3 7 R e d d y D， N a g a b h u s h a n a m P， S u k h i j a B S 2 0 1 l b E a r t h q u a k e ( M5 1 ) i n d u ce d h y d r o g e o ch e m i ca l a n d 6 8 0 ch a n g e s ： V a l id a t io n o f a q u if e r b r e a ch i n g m ix i n g m o d e l i n K o y n a ，I n d ia J G e o p h y s i ca l J o u r n a l I n t e r n a t i o n a l ，1 8 4 ( 1 ) ： 35 9 3 70 Ro e l o f f s E A 1 9 98 Pe r s is e n t wa t e r l e v e l ch a n g e s in a we l l n e a r Pa r k fi e l d Ca l if o r nia d ue t o l o ca l a n d d is t a nt e a rt h q u a k e s J J o u r n a l o f G e o p h y s ica l R e s e a r ch ，1 0 3 ( B 1 ) ： 8 6 9 8 8 9 S o n g X ia n f a n g ，L iu Xia n g ch a o ，Xia J u n ，e t a 1 2 0 0 6 A s t u d y o f in t e r a ct io n b e t w e e n s u r f a ce w a t e r a n d g r o u n d w a t e r u s i n g e n v i r o n m e n t a l i s o t o p e i n H u a is h a R i v e r B a s i n J S ci e n ce i n C h in a ( S e r D ) ， 4 9 ( 1 2 ) ： 1 2 9 9 1 3 1 0 Ts u no g a i U，W a k it a H1 9 9 5Pr e cur s o ry che mica l ch a n g e s in g r o u nd wa t e r ：Ko b e e a r t hq ua ke， J a p a n J S ci e n ce ， 2 6 9 ( 5 2 2 0 )：6 1 6 3 5 2 2 地震地质 3 6卷 A STUDY OF W ATER LEVEL ANOM ALI ES US I NG HYDRO CHEM I CAL AND PHYSI CAL M ETHODS ZHANG L e i ， ) LI U Ya o - we i )S UN Xi a o 一 1 o n g )F ANG Z he n ) 1 ) I n s t i t “ 地o f G e o p h y s i cs ， C h i n a E a r t h q u a k e A d m i n i s t r a t i 。 n ， B e ij i n g 1 0 0 0 8 1 ，C h i n a 2 ) K e ) ， r 口 o f C r u s m 1 D y n a mi cs ， I n s t i t u t e of C r u s t 。 f D y n 。 m i cs ，C h i n 。E a r t h q u a k e A d 。 m 。 ， Be ij i n g 1 0 0 0 8 5，C h i n a 3 1 A n h u i E a r t h q u a k e A d m i n i s t r a t i o n ， H e f e i 2 3 0 0 3 1 ，C h i n a Ab s t r a ct Re g i o n a l g r 0 u n d wa t e r l e v e l cha n g e，s u ch a s r i s i n g o r f a i l i n g，ma y p r o v i d e e a r t h qu a k e P r e cu r s o r i n f o r ma t i o nT he g r o un d wa t e r l e v e l s i n e a r t hq u a k e o bs e r v a t i o n we l l s h a v e b e e n r s mg m J i a ng s u Pr o v i n ce s i n ce 2 0 0 8By a n a 1 y z i ng h y d r o ch e mi ca l a nd p h y s i ca l ch a r a ct e r i s t i cs o f t h e S u一1 8 we l l wa t 。 a n d s u r f a ce wa t e r n e a r b y，we s t u d i e d t h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n g r o un d wa t e r l e v e l a n o ma l y a n d s u P P l y o f s u r f a ce wa t e r a n d a t mo s p h e r i c p r e ci p i t a t i o nFu r t h e r mo r e