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简论大定瞬变电磁法大定源回线全区视电阻率计算与运用

收藏本文 2024-02-21 点赞:15715 浏览:62692 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:瞬变电磁法是一种建立在电磁感应原理基础上的时间域人工源电磁探测策略。该策略对低阻异常体有更高的灵敏度;采取携带丰富频谱分量的脉冲波形,一次激发便可覆盖探测所需的频段,大大提升了工作效率。其中特别是大定源回线策略,做为瞬变电磁探测策略中的最常利用的一种策略,具有许多优势,此策略有着较高的灵敏度,由此该策略在地质勘查,工程、地热环境勘探等方面得到了极其广泛的运用。但由于实际测量中接收线框和发射线框之间摆放时相对位置不准确,造成测量误差,使得其数据处理难度加大。而且通常大定源回线视电阻率的计算大多都利用晚期中心回线法的公式近似计算,但这种计算策略受边界影响,而且当不满足晚期条件时,计算的视电阻率值有畸变,所以该策略虽简单但是却有较大的误差和局限性。找到一种比中心回线晚期视电阻率的计算策略更能准确反映地质体地电情况的计算解释策略很重要,由此探讨全区视电阻率的计算对于生产实践具有一定的现实作用。本论文采取Spies等人提出的全区视电阻率定义,运用Raiche发布的大定源回线装置的响应公式,将发射线框的各边(线源)看做电偶极子积分,线框内任意一点的电磁场看成是这些水平电偶极子在该点的电磁场累加而成。通过这种策略系统地浅析大定源回线装置均匀半空间二次场响应的衰减特点。由于视电阻率是响应值的一个隐函数,所以本论文采取了样条插值的策略,通过响应值计算了大定源回线全区视电阻率。但是一般算出的视电阻率都会出现解不唯一的情况,在这里采取了分早、晚期多种策略综合判断得出一个合理解。且编写了相应的计算程序,通过对均匀半空间和层状介质模型的计算,验证了计算策略的正确性。最后,对实测数据分别采取全区视电阻率策略和中心回线晚期视电阻率策略进行计算,通过比较,全区视电阻率策略比中心回线晚期视电阻率策略在早期和中期能更好的反映地质体地电特点,较好的消除边框效应的影响。说明本论文的探讨具有一定的实用价值。关键词:瞬变电磁法论文大定源回线论文全区视电阻率论文电偶极子论文

    摘要4-5

    Abstract5-10

    第一章 绪论10-15

    1.1 国内外探讨近况11-12

    1.2 有着不足和进展方向12

    1.3 本论文探讨的思路和目的作用12-13

    1.3.1 探讨的思路12-13

    1.3.2 探讨的目的及作用13

    1.4 本论文结构13-15

    第二章 全区视电阻率计算策略的基本原理15-27

    2.1 前言15

    2.2 瞬变电磁场的特点15-17

    2.2.1 瞬变电磁场的结构特点15-16

    2.2.2 麦克斯韦方程16-17

    2.3 大定源回线瞬变电磁的基本论述和特点17-19

    2.3.1 大定源回线策略的特点17-18

    2.3.2 大定源瞬变电磁法发射线框激发的电磁场18-19

    2.4 大定源回线瞬变电磁的响应原理19-22

    2.5 全区视电阻率的定义及计算策略22-23

    2.6 瞬变电磁全区视电阻率反演深度的计算23-26

    2.6.1 烟圈法原理24-26

    2.6.2 基于烟圈论述的反演深度计算26

    2.7 小结26-27

    第三章 全区视电阻率计算法的实现27-44

    3.1 前言27

    3.2 电磁响应特点27-37

    3.2.1 时间衰减特点27-31

    3.2.2 响应值空间分布特点31-32

    3.2.3 发射线框面积对响应值的影响32-34

    3.2.4 不同电阻率大小对响应值的影响34-37

    3.3 全区视电阻率的计算37-42

    3.3.1 响应值与电阻率之间的联系37-39

    3.3.2 视电阻率计算39-40

    3.3.3 视电阻率单解的计算40-42

    3.4 小结42-44

    第四章 策略验证与模型计算44-59

    4.1 前言44

    4.2 均匀半空间模型44-48

    4.2.1 均匀半空间下全区视电阻率44-48

    4.3 两层模型的全区视电阻率计算48-50

    4.3.1 两层 G 型48-49

    4.3.2 两层 D 型49-50

    4.4 三层模型的全区视电阻率计算50-54

    4.4.1 Q 型模型50-51

    4.4.2 H 型模型51-52

    4.4.3 A 型模型52-53

    4.4.4 K 型模型53-54

    4.5 四层模型计算视阻率54-57

    4.5.1 KH型模型54-56

    4.5.2 HK 型模型56-57

    4.6 视电阻率剖面的比较57-58

    4.7 小结58-59

    第五章 实测数据计算59-67

    5.1 前言59

    5.2 野外实测数据的降噪处理59-60

    5.3 实测数据处理60-65

    5.3.1 山西某煤矿实测数据的处理60-64

    5.3.2 试验数据处理64-65

    5.4 小结65-67

    结论和倡议67-69

    结论67

    不足之处和倡议67-69

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