摘要
地下水是地球系统的重要组成部分，人类社会的发展与生存与地下水有着紧密的联系。几十年来，广大学者一直在努力研究地下水动态与地震之间的关联，其中地下水位水温的同震响应一直属于热门对象。当地下水在一定的封闭条件和埋深条件时，便会形成承压含水层，而承压水能有效、灵敏的反应出地壳的应力应变状态，并通过水的压力或者渗流在井孔水位水温动态观测中呈现出来。通过对深层地下水位水温同震响应的分布规律、影响因素和他们之间的关系的研究，了解地下水动态和地震之间的关系、地壳活动规律对降低地震带来的灾害、探寻地震前兆、跟踪后续地震具有重要意义。 本文以河北平原9口深层地下水监测井为研究基础，收集了河北平原深层地下水监测井对2010~2018年12次≥Ms8.0远场大震的水位水温同震响应资料，研究了一井多震，一震多井的水位水温同震变化规律，以及水位水温同震响应变化幅度影响因素，深入分析了地下水动态变化与地震活动之间的相关性，并得出以下主要结论： （1）河北平原9口深层地下水监测井中沧县冀18井、黄骅冀19井、宁晋冀22井和深州冀23井基本丧失了对远场大震的映震能力；玉田冀03井、无极冀20井、辛集冀21井、邯郸冀24井和永年北杜井对远场大震均表现出良好的映震能力，水位同震响应类型主要为振荡型，其中邯郸冀24井对这12次≥Ms8.0远场大震的同震响应效果最好，响应幅度均超过50mm。 （2）地震波对观测含水层的动力作用由弱到强最后逐渐转弱，整个过程中，地下水在地震波的作用下产生弹性变形，使仪器记录到水位振荡，部分地震水位同震响应类型有振荡转变成阶变，应该是地下水在地震波的作用过程中由弹性变形转变成塑性变形。 （3）水位振荡水温下降，响应形态总是先下降，再上升，直至恢复的过程，不受地震方位、等级、震源深度以及震中距的影响。虽然邯郸冀24井水温的总体变化为下降-上升-恢复，但总体处于低值状态时间较短可能是井孔深处存在热的含水层，当井水位降低时，由外向内补给热水。由于地震波的原因造成井内水体沿断层向外排泄，导致水温降低，当短暂的地震波消失后井内水体向外排泄减少，但含水层中的热水却逆向流向井内，致使温度上升直到慢慢恢复到正常状态。 （4）水温同震响应变化方式为阶梯式时，需要长时间才能恢复到原形态附近；而变化方式为脉冲式时，短时间内就能恢复到原形态附近，水温同震下降的速率取决于水位振荡的幅度、频次。
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