第一章 水文地质基础 1
第一节 自然界中的水 1
一、自然界中水的分布 1
二、水在岩石中存在的形式及其特征 1
三、水的物理特性 3
四、水的物理力学性质 6
第二节 岩石孔隙性和水理性质 10
一、岩石的孔隙性 10
二、岩石的水理性质 14
第三节 地下水的循环、分类及其特征 17
一、地下水的循环 17
二、水文地质构造 25
三、地下水主要类型及其特征 25
一、水文地质要素 40
第四节 水文地质要素及参数 40
二、水文地质参数 41
第五节 地下水储量 55
一、国外地下水资源分类 55
二、我国地下水资源分类 56
第六节 井孔要素 57
一、井孔类型与结构 57
二、管材与过滤器 59
第二章 水文地球化学基础 65
第一节 地壳中化学元素的平均含量 65
第二节 岩石的化学成分 69
一、地球的化学成分 69
二、岩浆岩的化学成分 71
三、沉积岩的化学成分 77
四、变质岩的化学成分 78
五、地壳中主要的岩石类型和主要矿物的分布量 80
一、雨水和地表水的化学成分 85
第三节 天然水的化学成分 85
二、地下水的物理化学性质和化学成分 90
第四节 地下水化学成分的形成作用及其影响因素 113
一、地下水化学成分的形成作用 113
二、地下水化学成分形成的影响因素 118
三、几种地下水化学成分的形成过程 128
第五节 地下水化学成分分类 131
一、舒卡列夫分类 131
二、阿廖金分类 132
第三章 地下水动态 134
第一节 地下水宏观动态 134
一、地下水位宏观动态类型及其特征 134
二、地下水湿度动态类型及其特征 138
一、地下水位微动态的类型与特征 139
第二节 地下水微动态 139
二、地下水位固体潮效应 141
三、地下水位气压效应 181
四、地下水位地表荷载效应 201
五、地下水位的复合潮效应 211
六、地下水位的地震波效应 215
七、其他形式的地下水力学效应 229
第四章 地震地下水动态观测系统 234
第一节 观测网的建设与选井要求 234
一、观测网建设的目的、任务与要求 234
二、布网原则 234
三、观测井建设程序 235
四、观测井的止水方法 242
五、观测井的管路装置 245
一、地下水位的观测方法及仪器设备 250
第二节 观测方法及仪器设备 250
二、井(孔)泉涌水量观测方法和仪器设备 259
三、压力水头的观测方法和仪器设备 272
四、地下水温度的观测方法和仪器设备 272
五、辅助观测项目及仪器设备 280
第五章 地震地下水动态常用计算方法 288
第一节 观测资料的预处理及各类均值计算 288
一、观测资料的预处理 288
二、各类均值的计算 291
第二节 重要参量及其计算 294
一、重力固体潮理论值的计算 294
二、固体潮日波、半日波理论值的计算 295
三、体应变固体潮理论值的计算 296
四、固体潮汐应力的计算 297
五、井水位固体潮系数B6和相位差△φ求法 298
六、井水位气压系数bp的求法 302
七、井水位较气压滞后时间的求法 305
第三节 数据处理常用计算方法 307
一、回归分析 307
二、数字滤波 314
三、傅里叶谱分析 320
四、维涅第科夫调和分析 322
五、动态灰箱分析 324
第六章 地下水位(流量)异常动态与地震预报 327
第一节 地下水位(流量)异常动态特征与分类 327
一、异常的空间分布及其成因分类 327
二、异常的时间分布与异常时段的划分 332
三、异常形态及其分类 335
四、异常的时空转移 336
二、地下水位主要干扰因素排除方法 339
一、地下水位主要干扰因素 339
第二节 地下水位主要干扰因素及排除方法 339
三、干扰因素排除效果检验 341
第三节 地下水位异常的判定 343
一、异常的判别标志 343
二、异常的判别指标 348
三、异常判别的方法 349
第四节 地震三要素的预报 354
一、地震三要素的判定 354
二、预报方法 357
第五节 地下水宏观异常与调查 363
一、地下水宏观异常的种类 363
二、地下水宏观异常的调查 363
三、地下水假宏观异常 367
一、地下水化学动态的含义 371
二、水化动态的分类 371
第一节 水化正常动态类型 371
第七章 地下水化学动态 371
第二节 水化动态的影响因素 372
一、影响因素的分类 372
二、气象因素 372
三、水文因素 381
四、人为因素 383
五、应力-应变因素 394
第三节 不同类型水点的动态特征 397
一、水点的动态类型 397
二、泉点的动态特征 397
三、井孔的动态特征 403
四、水温动态特征 410
一、水文地球化学地震观测点的选择条件 416
第八章 水文地球化学地震前兆观测 416
第一节 观测点的选择 416
二、不同类型观测点对地震的监测能力 419
第二节 观测项目的选择 420
一、观测项目选择的理论基础 420
二、观测项目的选择方法 421
三、灵敏观测项目的选择条件 422
第三节 地震水文地球化学观测项目 423
一、我国水化地震观测项目 423
二、主要观测项目的地球化学特征 424
第四节 观测点的引水-采水装置 449
一、引水-采水装置的函义 449
二、引水-采水装置在地震观测中的作用 449
三、引水-采水装置设计的基本要求 450
一、台网布设应注意的问题 455
第五节 观测网的布设 455
二、水化地震观测台网的布设原则 458
三、观测网中观测点的密度 461
四、现有水化地震监测台网的规模与监控地震的能力 463
第九章 地震水文地球化学测试技术与观测仪器 464
第一节 氡的测试技术与观测仪器 464
一、氡的测试方法 464
二、观测氡的各种仪器设备 464
三、地震水化台网使用的常规测氡仪器 465
四、测氡仪器的标定 485
第二节 水质测试技术与观测仪器 502
一、水质测试技术与方法 502
二、观测水质的各种仪器设备 504
第三节 气体测试技术与观测仪器 519
一、气体测试技术与方法 519
二、观测气体的各种仪器设备 521
第十章 水化观测资料处理与地震预报 527
第一节 原始资料的整理与评价 527
一、水化观测台网的基本情况收集 527
二、主观测数据和辅助观测数据处理 529
三、水化资料可靠性判别 530
第二节 水化异常判定方法 534
一、原始日测值曲线法 534
二、差分法 535
三、剩余曲线法 537
四、自适应阈值法 538
五、线性趋势分析法 540
六、月均值、年均值分析方法 541
七、平滑滤波法 542
二、变化原因的初步判断 546
一、观测数据的核实 546
第三节 水化异常现场调查与核实 546
三、现场调查工作 547
四、野外试验 548
五、水化异常调查核实报告的编写 551
第四节 干扰因素的定量排除 552
一、一元线性回归分析 553
二、多元逐步回归分析 557
三、曲线回归分析 559
四、多项式回归分析 562
五、谐波分析法 563
第五节 水文地球化学地震前兆与预报 567
一、地震前兆的判别方法 567
二、地震前兆特征 568
三、水化异常与地震的对应关系 569
四、地震三要素预报 570
三、含水量观测 572
第一节 油井动态的观测 577
一、产油量观测 577
第十一章 油井动态与地震预报 577
二、产气量观测 578
四、含砂量测定 582
五、压力观测 582
第二节 油井动态分析 585
一、油井动态分析的基本公式 585
二、自喷井的动态分析 586
第三节 油井动态与地震前兆异常 590
一、油井动态异常典型实例 591
二、油井动态特征 596
三、油井动态异常的分析步骤 596
一、地下岩土气体 600
第十二章 地下岩土气体的动态与地震预报 600
第一节 地下岩土气体及其物理化学性质 600
二、地下浅层自由气的物理化学性质 601
三、气体基本定律 604
四、地下气体的运移 605
第二节 断层气观测方法 606
一、观测点的选择 606
二、观测点的建立 607
三、采样和气样封存方法 610
第三节 岩土气体异常与地震预报 612
一、岩土游离气体的动态变化特征 612
二、地下岩土游离气体的影响因素 614
三、岩土气体背景值与背景值的确定 615
四、地震前兆异常及异常特征 615
五、典型震例 616
第四节 气体化学方法在断层勘测及断层活动研究中的应用 619
一、气体化学成分变化及与断层活动的关系 619
二、气体化学测量方法 619
三、断裂带断层气异常特征及影响因素 621
四、气体化学方法在断层勘测中的应用 623
第十三章 地震地下流体异常机理与前兆模式 628
第一节 地下流体在孕震中的作用 628
一、地壳深部地下流体的分布及其作用 628
二、地下流体在断层活动过程中的作用 628
三、地下流体的汽化、弱化和劈进作用 629
第二节 异常机理与前兆模式 630
一、异常机理 630
二、前兆模式 630
二、流速与水氡之间的关系 644
一、“动水位”与自流量之间的关系 644
第三节 地下流体与其他前兆手段的相互关系 644
三、水温与流量之间的关系 645
四、混合热水的水位与水温之间的关系 645
五、地下水与地形变之间的关系 646
六、地下水与视电阻率之间的关系 648
七、地下水与非潮汐重力之间的关系 650
八、地下水与地磁之间的关系 652
九、地下水与电感地应力之间的关系 653
附录Ⅰ 放射性测量各种单位及其换算 655
附录Ⅱ 水化学观测中常用的一些量和单位 655
附录Ⅲ 水化学观测中溶液浓度的一般表示法 657
附录Ⅳ 水质分析中毫克/升与毫克当量/升互换表 659
附录Ⅴ 岩石力学性质指标的经验数据 660
参考文献 664