地下流体高精度流量观测技术的研究

摘要

我国地震地下流体动态观测的基本测项有水位、水温(地热)、水氡与水汞四大项，而自流井泉的流量观测一直作为探索性、辅助性的观测项目。近几年来，越来越多的学者关注地下流体前兆中的流量观测。国内外一些专家认为，地下流体前兆的映震机理中不仅存在应力—应变的机理，还存在应力—渗流耦合机理，即在地壳应力作用下地下流体渗流场状态的变化引起的地下流体物理化学动态变化。因此主张把井泉水流量观测摆在地下水前兆观测的首位。然而，我国至今没能有效地解决井泉水流量长期稳定的观测技术，特别是小流量的流体流量观测技术，使很有映震前景的流量观测得不到发展。震例总结与现场观测试验也都证明了井孔流量是映震灵敏的地下流体观测项目。促使人们重视了流量动态观测在地震监测预报中的作用，提出了流量可能是地下流体映震的主体因素的观点，并力图加强这项动态观测。 目前地下流体水位观测中，有30％左右为动水位，即这些井是可以直接观测流量。但由于我国多年来在流量观测仪器上没有技术上的突破，特别是一些稳定的地下水流场自流井，流量都较小，属于微、小流量的测量范围，而现有流量观测仪器由于存在严重的漂移，可靠性与稳定性较差，无法进行观测，因此大多数这样的观测点只能采用容积式人工读数方式进行观测，精度低，难以准确反映地下水流量与地震前兆信息变化的对应关系。因此，进行地下流体流量数字化传感器的研制，是地下流体观测技术中迫切需要的工作。 本论文的研究思路主要基于目前地震观测台站普遍采用的容积式或称重式人工观测方法原理，结合直接式质量流量计的原理与方法，利用称重的原理，采用相对测量方法设计出一种新型高精度质量式流量观测仪。将这一被实践证明对地震前兆有灵敏响应的观测方法通过数字化技术加以实现，也为实现地震前兆地下流体流量的高精度全自动数字化观测提供有效手段，弥补原有观测技术系统的不足，从而推动地下流体流量观测技术的发展。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章流量测量的基本理论及其在地震前兆观测领域的应用

第三章高精度流量观测系统的研制

第四章系统监控软件设计

第五章技术指标分析及预期成果展望

第六章高精度流量计的样机实验与实验数据初步分析

第七章总结与未来工作

参考文献

致谢