钻孔应变观测理论和应用PDF电子书下载

第1章 中国的钻孔应变观测 1

1.1 为预报地震而观测地应力 1

1.2 从绝对应力测量到相对应力观测 2

1.3 从应力观测到应变观测 4

1.3.1 电感式压力传感器的弱点 5

1.3.2 电容式长度传感器的应用 5

1.3.3 应力观测还是应变观测 6

1.3.4 关于应力观测的一桩公案 7

1.3.5 早期的钻孔应变观测 8

1.4 从“土”观测到科学观测 9

1.4.1 国内外的互动 9

1.4.2 巧妙的四元件设计 10

1.4.3 “十五”的突破 11

1.4.4 理论的完善 12

1.4.5 日益广泛的应用 15

第2章 应力和应变 17

2.1 力和应力 17

2.2 变形和应变 20

2.3 胡克定律 24

第3章 钻孔应变观测原理 27

3.1 钻孔应变观测基本公式 27

3.2 求解耦合系数的方法 29

3.2.1 Airy应力函数 29

3.2.2 特解组合法 32

3.2.3 复变函数法 39

3.3 两种用三元件观测水平应变张量的方法 44

3.4 相对观测 47

3.5 元件灵敏度、格值、分辨力和分辨率问题 49

3.6 观测深度问题 51

第4章 四元件观测的自洽 52

4.1 自洽方程 52

4.2 观测数据的信度 55

4.3 相对实地标定和数据矫正 57

4.4 “十五”台网观测数据的相对实地标定和矫正 59

第5章 四元件观测的应变换算 65

5.1 用三个间接观测值替换四个直接观测值 65

5.2 求主应变和主方向 66

5.3 求地理坐标应变 68

5.4 求元件坐标应变 70

5.5 求断层坐标应变 72

5.6 应变曲线 73

5.7 当有一个元件不工作时 76

5.8 当A和B未知时 77

5.9 实例分析：地震应变阶 77

第6章 理论应变固体潮 81

6.1 固体潮的起潮力位 81

6.2 天球坐标和天文参数 85

6.3 杜森常数 88

6.4 地球模型和理论应变固体潮 90

第7章 用理论固体潮进行实地标定 93

7.1 A值的确定 93

7.2 B值的确定 94

7.3 “十五”台网观测数据的实地标定 95

7.4 Nakai拟合 100

7.5 一种针对复杂情况的实地标定 105

7.6 元件方位角的实地标定问题研究 108

7.7 标定和耦合 112

7.8 钻孔体应变观测 113

第8章 构造应变变化分析 117

8.1 数据和准备 117

8.2 断记和插值 119

8.3 漂移和调整 121

8.4 观测标定 123

8.5 应变换算 126

8.6 数据矫正的作用 130

8.7 三元件观测数据分析实例 136

8.8 全国YRY仪器观测数据分析结果 140

8.9 全国YRY仪器观测曲线 150

第9章 调和分析 156

9.1 起潮力位的主要成分：拉普拉斯展开 156

9.2 理论固体潮的调和分析：杜森展开 158

9.3 观测固体潮的调和分析：傅里叶变换 161

9.4 分析实例 162

9.5 Venedikov调和分析方法 166

第10章 地球自由振荡分析 176

10.1 地球的自由振荡 176

10.2 快速傅里叶变换FFT 177

10.3 振型的识别 182

10.4 振荡衰减和品质因子 185

10.5 平面应变振荡 192

10.5.1 应变振荡方向 192

10.5.2 0S2和0T2振型的验证 193

10.5.3 元件方位的验证 195

第11章 气象变化的影响 199

11.1 基本假设 199

11.2 气温变化影响 201

11.2.1 温度场变化的一维模型 201

11.2.2 气温影响地下应变实例 203

11.2.3 气温影响系数和滞后时间的计算 204

11.3 气压变化影响 206

11.3.1 气压影响的即时性和影响系数 207

11.3.2 频率响应和小波分解 209

11.4 降水影响 214

第12章 局部载荷变化的影响 218

12.1 集中载荷模型 218

12.2 抽水问题研究 222

12.3 分布载荷模型 227

12.4 地层应变对气压变化的频响问题 229

12.5 石灰岩和孔隙介质 230

第13章 应变地震波的观测 235

13.1 射线坐标系和平面波 235

13.1.1 P波和S波的应变偏量 236

13.1.2 P波和S波的应变分量 239

13.2 姑咱实验 241

13.3 与摆式地震观测的频谱比较 246

第14章 体波震相识别 250

14.1 P波与S波的区别：体积变化 250

14.2 P波与S波的区别：旋转 252

14.2.1 康定地震的P波应变图像 252

14.2.2 康定地震的S波应变图像 259

14.2.3 神池实验 266

14.2.4 定襄地震的P波和S波应变图像 268

14.3 一种识别P波和S波震相的方法 273

14.3.1 高台实验 274

14.3.2 剔除背景变化 275

14.3.3 震相识别 279

第15章 用面波进行实地标定 286

15.1 面波的应变 286

15.2 面波的验证 287

15.3 借助摆式地震仪进行实地标定 292

15.4 两种地震仪的比较 295

15.4.1 频率响应函数和传递函数 296

15.4.2 摆式地震仪的频响 297

15.4.3 钻孔应变仪的本质差别 299

第16章 土层观测问题研究 301

16.1 可行性分析 301

16.1.1 土的可压密性的影响 302

16.1.2 土的弹性模量的影响 303

16.1.3 土的孔隙水的影响 306

16.2 文安实验 307

16.2.1 仪器安装 309

16.2.2 长期观测变化：自检 311

16.2.3 短期观测变化：固体潮识别 317

16.2.4 主要结论 323

第17章 地震前兆问题研究 325

17.1 地震前兆需要判据 325

17.1.1 不能以权威的只言片语为判据 326

17.1.2 不能以假说为判据 327

17.1.3 不能以统计结果为判据 327

17.2 地震前兆的自然判据 328

17.2.1 判据一：有正常背景 328

17.2.2 判据二：非干扰影响 329

17.2.3 判据三：与地震相关 329

17.3 地震前兆是一些个案 330

17.4 早期的两个震例 332

17.4.1 1976年唐山M7.8地震 332

17.4.2 1985年乌恰M7.4地震 333

17.5 2008年汶川M8.0地震 335

17.5.1 观测异常 335

17.5.2 高频信号提取 338

17.5.3 小波分析 339

17.5.4 超限率分析 341

17.5.5 细节 变化 344

17.5.6 失洽分析 345

17.6 2013年芦山M7.0地震 347

17.6.1 观测异常 347

17.6.2 多种干扰 349

17.6.3 道路施工影响 350

17.6.4 大渡河流量变化影响 351

17.6.5 主方向分析 352

17.6.6 半年前已经出现异常 355

17.6.7 同震变化 356

17.7 姑咱台观测10年回顾 357

17.8 2010年玉树M7.3地震 362

第18章 球壳式三维应变观测方法 365

18.1 基本假设 365

18.2 观测探头 368

18.3 观测自检 371

18.4 应变换算 372

18.5 实地标定 374

18.6 讨论：两个参数还是三个参数？ 376

参考文献 380