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第一章　绪论1

第一节 地下水微动态的研究目的与方向1

第二节 地下水微动态的基本概念2

第三节 地下水微动态的研究内容与意义4

第四节 地下水微动态研究的科学思路6

第五节　地下水微动态研究的发展简史7

一、地球固体潮汐10

第二章 岩体弹性变形引起的地下水微动态10

第一节 地下水的潮汐效应10

二、地下水位的潮汐现象11

目录15

前言15

三、地下水的其它潮汐现象23

第二节 地下水的气压效应27

一、地下水位气压效应的特征27

二、地下水位的气压效率及其影响因素29

第三节 地表水体的荷载效应34

一、降雨积水荷载效应34

二、海水和江河水荷载效应38

一、爆破效应42

第四节 其它形式的地下水力学效应42

二、邻层抽水效应46

三、矿井塌方效应47

第三章　地下水微动态的震前异常48

第一节　历史的记载与启示48

第二节 地震前地下水位微动态异常的形态类型49

一、下降型异常49

二、上升型异常53

三、阶变型异常55

四、固体潮畸变型异常59

五、脉冲-振荡型异常60

第三节 地震前地下水的其它微动态异常62

一、水温异常动态62

二、油井异常动态64

三、水化学成分的异常动态67

第四节 地震前地下水微动态异常的基本特征74

一、异常的普遍性75

二、异常形态的多样性75

四、异常空间分布的不均一性76

三、异常时间分布的阶段性76

五、异常的分布范围与敏感井77

六、异常幅度与震级、震中距的关系79

第四章　地下水微动态的同震与震后异常81

第一节 震时和震后的地下水位微动态异常81

一、地下水位的阶变现象81

二、地下水位的振荡现象88

第二节 震时和震后地下水其它微动态异常93

一、流量与温度异常变化93

二、石油产量等异常变化95

三、地下水中化学组分异常变化98

四、地下水中气体成分异常变化101

第三节 地下水微动态同震与震后效应的讨论106

一、地下水微动态同震与震后效应的基本特征106

二、地下水微动态同震与震后效应的机理探讨109

第四节 地下水微动态同震与震后效应研究的实际意义112

一、分析后效现象追溯前兆112

二、分析后效现象寻找敏感点116

一、含水层赋存的物理环境条件117

第一节 含水层赋存的物理环境及其物理力学特性117

第五章　地下水微动态形成的物理过程117

二、含水层岩土的物理力学特性119

三、地下水的物理力学特性124

第二节　饱水岩土的变形破坏和孔隙压力的变化126

一、岩土变形与孔隙度变化126

二、饱水岩土的变形与孔隙压力的变化128

三、孔隙压力参数130

第三节 含水层岩体的变形破坏和井孔水位的变化133

一、海潮荷载作用与井孔水位变化133

四、饱水岩土破裂阶段的孔隙压力变化133

二、列车荷载作用与井孔水位变化134

三、地下核爆炸冲击力作用与井孔水位变化136

四、钻孔水压致裂作用与井孔水位变化139

五、井孔水位对力学过程反映特征的初步分析142

第四节 地下水微动态地震前兆形成过程的讨论142

一、地下水位地震前兆的一般模式142

二、地下水位地震前兆异常场145

三、地下水位地震前兆敏感的力学条件147

第一节 响应函数的研究149

一、响应函数的概念149

第六章 井孔-含水层系统对地壳应力应变响应的数理模型149

二、各种地壳应力应变信息的动态特性150

三、井孔-含水层系统的物理模型150

四、含水层内孔隙压力与体膨胀的关系151

五、含水孔隙介质地下水动力学参数和井孔结构对动态响应的影响154

第二节 井孔-含水层系统对地震波的响应158

一、地震波的类型158

二、瑞雷面波造成的水位振荡159

一、体应变固体潮160

第三节 井孔-含水层系统对固体潮的响应160

三、实例160

二、井孔水位对固体潮的响应163

三、实例163

第四节 井孔-含水层系统对海潮负荷的响应165

一、海潮及其负荷165

二、海潮对井孔水位的影响166

三、实例167

第五节　井孔-含水层系统对气压变化的响应167

一、气压变化的基本特征167

二、气压变化引起的含水层孔隙压力变化168

三、关于气压效率的讨论170

第六节 井孔-含水层系统对断层活动的响应172

一、断层活动的位错理论172

二、断层位错引起的含水层孔隙压力变化173

三、实例175

第七节　井孔-含水层系统对地球自由振荡的响应176

一、地球自由振荡的基本理论177

二、井孔水位对地球自由振荡的响应179

三、实例180

一、井网概述181

二、井网的布设原则181

第七章　地下水微动态观测181

第一节　地震地下水动态观测井网建设181

三、选井的技术要求183

第二节　地震地下水动态观测井网的效能评价185

一、观测微动态的能力185

二、观测地震信息的能力186

三、观测井网的评价189

第三节　地下水位微动态观测仪器190

一、常用仪器190

二、机械式水位仪的观测误差191

三、新的观测技术193

第八章　地下水位微动态数据处理方法198

第一节 频谱分析198

一、频谱198

二、谱密度200

三、抽样定律及时间序列的频谱202

第二节　调和分析204

一、奇、偶数字滤波器204

二、分波波群的潮汐因子δ和相位差σ208

第三节 回归分析210

一、最小二乘法确定经验回归直线211

二、经验相关系数211

三、多元回归分析212

四、复相关系数与偏相关系数216

五、逐步回归分析217

六、自回归模型218

七、混合回归模型219

第四节 数字滤波220

一、数字滤波的一般原理220

二、数字滤波器222

三、最小平方滤波224

四、卡尔曼滤波228

五、递归滤波229

第九章 地下水微动态研究的应用234

第一节 地下水微动态研究在地震预报中的应用234

二、地下水微动态地震后效与地震危险性判断238

一、确定含水层水文地质参数和弹性参数240

二、确定基岩裂隙参数244

一、水震波现象的研究247

第三节 地下水微动态研究在地球物理学中的应用247

二、地球液核动力学效应的研究248

附录 地下水位微动态数据处理常用程序253

一、多元线性回归253

二、求两个序列的幅度之比和相位差255

三、快速傅氏变换（FFT）257

四、钟形带通褶积滤波259

五、体应变固体潮理论值的计算262

六、维涅第科夫调和分析265

七、维纳滤波271

文献目录275