最近,中国地质大学(北京)史浙明副教授与王广才教授对位于四口地下水监测井从6年的地下水位观测资料进行了分析,利用潮汐影响下的井-含水层水平向地下水流及垂向地下水流模型分别进行分析。发现汶川地震引起了四口井含水层参数的明显变化,并进一步推测认为其中的南溪井和泸沽湖所在的含水层井从震前的承压含水层变为半承压含水层,其他两口井承压性未发生明显改变。随着时间的演化,至芦山地震前,南溪井逐渐恢复了含水层的承压性,而泸沽湖井仍处于半承压状态。芦山地震对四口井所在含水层的渗透性都有不同程度的增大现象,但此次地震未对含水层的承压性造成改变。
地震能够引起地下水位、流量、温度等变化,多数研究认为这些变化往往与地震引起的含水层参数(渗透系数、储水系数等)变化有关。而含水层参数变化的机理则可以分为两类:含水层结构变化与结构未发生变化。含水层结构变化机理认为含水层渗透性的变化是由于含水层/弱透水层在地震发生后发生破裂或者含水层的固结作用引起,从而造成了地下水在不同含水层之间的垂向运移;而含水层结构不发生改变的机理则认为含水层渗透性的变化是由于地震波对含水层介质孔隙中充填物的冲刷作用而导致。因此,通过对地震前后地下水位变化进行分析便有可能获得地震前后含水层水文地质结构变化的信息。
这是首次发现地震能够改变含水层承压性。由于含水层承压性的变化与水力联系密切相关,因此这种变化有可能会影响震后地下水流运动及溶质迁移。在未来考虑含水层脆弱性、地下废物处置及水源地安全时应该将地震引起的这种变化作为一种潜在因素考虑在内。
上述成果近期发表在国际著名期刊《Geophysical Research Letters》上:Shi, Z., Wang, G., 2016. Aquifers switched from confined to semiconfined by earthquakes. Geophysical Research Letters. 43. 11,166–172. [IF=4.212]