КФ ФИЦ ЕГС РАН История создания, структура и направления деятельности КФ ФИЦ ЕГС РАН
Всё о нас
Наблюдения
Наблюдения
Сейсмичность
Сейсмичность
Сотрудники
Сотрудники
Библиотека
Библиотека
Текущие сводки сейсмической и вулканической опасности
Опасность
Камчатский филиал Федерального исследовательского центра "Единая геофизическая служба РАН"
 

Лаборатория геофизических исследований

Гидрогеодинамические наблюдения

            1. Совместно с группой геофизических наблюдений получены уникальные многолетние (1996 г. – настоящее время) временные ряды данных 10-минутной регистрации уровня воды и атмосферного давления на скважинах Е-1 и ЮЗ-5. Данные наблюдений хранятся в базе данных на сервере КФ ГС РАН.

            Текущие данные наблюдений на скв. Е-1 и на скв. ЮЗ-5.

            2. Создана современная методика обработки данных уровнемерных наблюдений, направленная на выделение сейсмически индуцированных сигналов в изменениях уровня воды (гидрогеосейсмических вариаций), оценку информативности и деформометрических свойств отдельных скважин на основе анализа барометрического и приливного откликов уровня воды и его откликов на косейсмическую деформацию и процессы подготовки землетрясений (Г.Н. Копылова).



Пояснения к схеме: НДС – напряженно-деформированное состояние, АПФ – амплитудная передаточная функция, Av – приливная чувствительность уровня воды по отношению к теоретической приливной объемной деформации.


            3. В изменениях уровня воды в скважинах выделены различные типы гидрогеосейсмических вариаций уровня воды

             В изменениях уровня воды скв. ЮЗ-5 обнаружены:

  •         гидрогеодинамический предвестник Кроноцкого землетрясения 05.12.1997 г., М=7.8 в форме бухтообразного понижения уровня в течение трех недель с амплитудой 11 см;
  •         косейсмические скачки понижения и повышения уровня во время шести местных землетрясений, М=6.2-7.8;
  •         длительное постсейсмическое понижение уровня после Кроноцкого землетрясения;

  •        колебания уровня и др. эффекты при прохождении сейсмических волн от сильных  (М≥7.6) удаленных (R=1000-8500 км) землетрясений.

Колебания уровня воды в скв. ЮЗ-5, вызванные сейсмическими волнами от Суматра-Андаманского землетрясения 26 декабря 2004 г., Мw=9, R=8250 км, в сопоставлении с вертикальными смещениями грунта по данным регистрации на сейсмостанции Петропавловск.

            В изменениях уровня воды в скв. Е1 обнаружены:

  •          гидрогеодинамический предвестник землетрясений с М≥5.0, R≤350 км в форме понижения уровня воды с повышенной скоростью в течение суток-десятков суток;

Пример проявления гидрогеодинамического предвестника в изменениях уровня воды в скв. Е-1: Тп – время проявления предвестника,
Та – заблаговременность предвестника. Горизонтальной пунктирной линией показано пороговая величина скорости изменения уровня воды. Красная вертикальная линия – момент землетрясения.

  •          постсейсмическое повышение уровня после сильных землетрясений;

Нормированные изменения уровня воды в скв. Е-1 в течение 30 сут до наиболее сильных землетрясений и в течение 120 сут после землетрясений. Вертикальная линия – момент землетрясений

  •          гидрогеодинамический предвестник Кроноцкого землетрясения 05.12.1997 г., М=7.8 в виде бухтообразного понижения уровня воды в течение трех недель с амплитудой 1 см.

            4. Разработана и реализована на примере скв. ЮЗ-5 методология создания модели гидрогеодинамических процессов формирования различных типов гидрогеосейсмических вариаций уровня воды в системе «скважина – напорный резервуар пресных подземных вод» (Копылова Г. Н., Болдина С.В., 2005-2009 гг.)

            Основные этапы построения такой модели представлены на схеме


Пояснения к схеме: К – коэффициент фильтрации, Т – водопроводимость, Eb – барометрическая эффективность, Av – приливная чувствительность уровня воды, S – упругая емкость, с – пьезопроводность, АПФ – амплитудная передаточная функция.

            5. Список основных публикаций по теме:

  1.  Копылова Г.Н., Любушин А.А., Малугин В.А., Смирнов А.А., Таранова Л.Н. Гидродинамические наблюдения на Петропавловском полигоне, Камчатка // Вулканология и сейсмология. 2000. № 4. С. 69-79.
  2. Копылова Г.Н. Изменения уровня воды в скважине Елизовская-1, Камчатка, вызванные сильными землетрясениями (по данным наблюдений в 1987-1998 гг.) // Вулканология и сейсмология. 2001. № 2. С.39-52.
  3. Копылова Г.Н. Изменения уровня воды в скважинах под влиянием землетрясений // Вестник КРАУНЦ. Серия наук о Земле. 2005. № 5. C. 113-126.
  4. Копылова Г.Н., Болдина С.В. Оценка пороупругих параметров резервуара подземных вод (по данным уровнемерных наблюдений на скважине ЮЗ-5, Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2006. № 2. С. 17-28.
  5. Копылова Г.Н. Изменения уровня воды в скважине ЮЗ-5, Камчатка, вызванные землетрясениями // Вулканология и сейсмология. 2006. № 6. С. 52-64.
  6. Болдина С. В., Копылова Г.Н.Оценка инерционного эффекта водообмена между скважиной и резервуаром подземных вод // Вестник КРАУНЦ. Серия науки о Земле. 2006. № 2. Вып. 8. С. 112-119.
  7. Копылова Г.Н., Куликов Г.В., Тимофеев В.М. Оценка состояния и перспективы развития гидрогеодеформационного мониторинга сейсмоактивных регионов России // Разведка и охрана недр. 2007. № 11. С. 75-83.
  8. Болдина С.В., Копылова Г.Н.Оценка косейсмической деформации при Кроноцком землетрясении 5.12.1997 г., Мw=7.8 по данным уровнемерных наблюдений на скважине ЮЗ-5, Камчатка // Вестник КРАУНЦ. Серия науки о Земле. 2008. № 2. Вып. 12. С. 95-102.
  9. Копылова Г.Н. Оценка информативности уровнемерных наблюдений в скважинах для поиска гидрогеодинамических предвестников землетрясений (на примере Камчатки) // Геофизические исследования. 2009. Т. 10. № 2. С. 56-68.
  10. Stejskal V., Kašpárek L., Kopylova G. N., Lyubushin A. A., Skalský L. Precursory groundwater level changes in the period of activation of the weak intraplate seismic activity on the NE margin of the Bohemian Massif (Central Europe) in 2005 // Studia Geophysica et Geodaetica. 2009. V. 53. № 2. P. 215-238.
  11. Копылова Г.Н., Горбунова Э.М., Болдина С.В., Павлов Д.В. Оценка деформометрических свойств системы «пласт-скважина» на основе анализа барометрического и приливного откликов уровня воды в скважине // Физика Земли. 2009. № 10. С. 69-78. (Estimation of Deformational Properties of a Stratum–Borehole System Based on Analysis of Barometric and Tidal Responses of the Water Level in a BoreholeDOI 10.1134/S1069351309100073
  12. Копылова Г.Н., Стеблов Г.М., Болдина С.В., Сдельникова И.А. О возможности оценок косейсмической деформации по данным уровнемерных наблюдений в скважине // Физика Земли. 2010. № 1. С. 51-61. (The Possibility of Estimating the Coseismic Deformation from Water Level Observations in WellsDOI 10.1134/S1069351310010040
  13. Копылова Г.Н., Смолина Н.Н. Изменения уровня воды в скважинах Камчатки в период Олюторского землетрясения 20.04.2006 г., Мw=7.6 // Вулканология и сейсмология. 2010. № 3. С. 36-49. (Water-Level Changes in the Wells of Kamchatka at the Time of the Mw 7.6, April 20, 2006 Olyutorskii Earthquake) DOI  10.1134/S0742046310030036
  14. Копылова Г.Н., Болдина С.В. О связи изменений уровня воды в скважине Е-1, восточная Камчатка, с активизацией вулкана Корякский в 2008-2009 гг. и сильными (М≥5) землетрясениями // Вулканология и сейсмология, 2012. № 5. С. 41-54. (On the Relationships of Water_Level Variations in the E_1 Well, Kamchatka to the 2008–2009 Resumption of Activity on Koryakskii Volcano and to Large (M ≥ 5) Earthquakes) DOI 10.1134/S074204631205003X
  15. Копылова Г.Н., Болдина С.В. О механизме гидрогеодинамического предвестника Кроноцкого землетрясения 5 декабря 1997 г., Мw=7.8 // Тихоокеанская геология, 2012. № 5. С.104-114.

 

© 2017 Камчатский филиал Федерального исследовательского центра "Единая геофизическая служба Российской академии наук" (КФ ФИЦ ЕГС РАН). Все права защищены.