MT阻抗张量的正则分解和参数重建

对大地电磁（ＭＴ）阻抗张量正则分解的基本理论进行了阐述,重建了物理意义明确的参数体系。通过理论推导和等价性讨论,说明新参数与传统的坐标轴旋转法参数之间的对应关系,使这一数据处理方法能够成为用于大地电磁测深的实用技术。     

基于二维小波分解的MT二维反演方法

对于大地电磁反演,期望得到快速稳定的反演结果并且能够反映清晰的、未发生畸变的地质界面.为了解决这一问题,提出了基于二维小波分解的MT二维反演技术,对小波分解得到的背景场采用光滑反演,细节部分采用聚焦反演.通过模型试验,证明了该方法的有效性,同时对某区的实际资料进行了处理,表明了该方法的适用性和效果.     

阻抗张量分解技术在桂北地区AMT数据处理中的应用

针对AMT测量中由于地表局部不均匀体影响引起的电场畸变效应,以及测线方向与构造走向不垂直等问题引起的一些反演偏差,以桂北地区为例,通过选择合适的方法开展阻抗张量分解,找到最佳的主轴方位,利用有限的资料,提取一维、二维偏离度等信息,并对电性结构的维性特征进行分析,最后使用最佳主轴方位角进行反演,从而得到了符合实际地质情况的反演电阻率断面。与钻孔资料进行对比,结果表明:该方法能够较好地分析地电结构的维性特征,有利于识别隐伏构造。     

基于DCT有限元二维重力张量的正演

介绍了国内、外张量测量技术及数据处理技术的发展情况。把离散余弦变换与有限单元方法结合起来,进行重力张量的正演计算。首先,利用有限单元法求解重力场的一阶导数,然后利用离散余弦变换求解重力张量分量。这样既保留了有限单元法对复杂模型的正演优势,又避免了利用有限元法直接求解重力张量时,因多次插值引起的数据量过大的问题。模型试验证明,用基于DCT的有限元法进行重力张量的正演,不但具有很高的计算精度,而且相对于利用有限单元法直接正演,其计算速度得到了显著的提高。     

复杂边坡稳定性的二维与三维分析

目前,在边坡稳定性分析中广泛地采用二维极限平衡分析方法进行研究。但是对于地形、地层、地下水、岩体结构等条件复杂的边坡,仅用二维极限平衡分析方法进行研究是不够的,二维分析忽略了边坡的三维效应,而复杂边坡往往受三维效应影响大。但至今三维极限平衡方法还不是很完善。因此,本文结合一工程实例,采用二维与三维极限平衡分析相结合的方法对其边坡的稳定性进行了分析。研究结果表明,对于复杂边坡,应用二维和三维稳定性分析相结合的方法进行研究是一种较为恰当的选择。     

TLM法在二维非均匀介质电磁场计算中的应用

传输线模型方法(Transm ission Line Modeling,TLM)是近年来发展起来的描述快速电磁场现象的分支。我们将TLM方法应用于二维介质电磁场的计算,并且详细地阐述了该算法的实现过程。在数值实验中,分别使用TLM法、有限差分法计算各向同性介质中的静电场的分布,通过对结果进行对比分析,证明了TLM方法具有较高的精度,并且用TLM方法计算电磁场相当直观。同时,还用TLM法计算了在二维非均匀各向同性介质中,点电流源情况下研究区域中的电位分布,其结果较为理想。     

二维与三维边坡稳定性分析结果的比较与分析

二维与三维边坡稳定性分析得到的安全系数存在着差异,讨论这种差异与滑体几何尺寸及土体强度参数间的变化规律及其形成机制,可为合理地评价边坡稳定性分析提供理论依据。针对均质三维边坡,利用基于滑面正应力修正模式的极限平衡法分析程序,定性地讨论滑体形态、长高比、坡比、土体强度参数等指标对二维与三维安全系数计算结果差异(以F3/F2表示)的影响,总结F3/F2与影响指标间的变化规律,分析变化规律形成的内在机制。从工程应用的角度,给出需要考虑该差异影响的分界标准。研究表明,F3/F2随着长高比L/H、内摩擦角?及坡比m的增大逐渐减小,随着黏聚力c的增大逐渐增大;对于满足下列条件之一的边坡,宜采用三维安全系数来评价其稳定性,(1) L/H ≤ 5的滑坡体;(2) 5< L/H ≤ 10且 c > 25 kPa(或? < 15°,或m < 1.0) 的滑坡体。研究成果可为合理评价边坡稳定性分析方法提供参考。     

三维张量CSAMT响应特征研究

张量CSAMT(可控源音频大地电磁法)能完整地描述三维的地电信息,更适应复杂地质条件下的地质勘探。采用将总场分解为一次场和二次场的策略,用差分近似微分形成大型线性方程组,通过解方程组得到张量CSAMT三维正演结果。通过计算低阻和高阻目标体的响应,发现卡尼亚视电阻率和视阻抗相位对低阻体表现为低值异常,对高阻体表现为高值异常,视阻抗相位达到极值时的频率比视电阻率达到极值时的频率要高。张量CSAMT对低阻体比高阻体更灵敏,在同样条件下,高阻体的异常区位置相比于低阻体会上移。某工区的勘察案例表明,根据卡尼亚视电阻率异常能定性地判断地下异常体的存在,为解决地质类问题提供了依据。本研究为张量CSAMT三维反演提供了基础。     

基于二次场二维起伏地形MT有限元数值模拟

通过计算二次场来进行二维大地电磁数值模拟;导出了二维大地电磁二次场的微分方程,利用有限单元法来解微分方程;对矩形网格进行对角线的二次剖分,更容易且真实地模拟起伏地形。对几个典型模型进行了试算,与前人总场法的计算结果做了比较,两者视电阻率曲线一致,证明本文算法是正确的;通过2个简单的算例说明复杂地表下2种极化模式的MT观测资料都有明显的异常,视电阻率在TM模式下比TE模式更易受地形影响,TE模式下视电阻率曲线形态与地形呈"正相关",TM模式下反之。     

二维横向各向同性介质中的差分法地震波正演

通过ｚ－τ变换，把（ｘ，ｚ，ｔ）域的波动方程变换为（ｘ，τ，ｔ）域的波动方程，以分离出波动方程中速度（或弹性系数）的变化项，并利用有限差分法来计算横向各向同性介质中的合成记录。差分格式采用二阶中心差商及一阶向前差商，边界条件为吸能边界。计算结果显示了横向各向同性介质中的ｑＰ、ｑＳＶ及ｑＳＨ波；在有界面的情形下，还较清楚地反映了反射波的存在。     

二维介质中的空间变量分离速度成像技术

二维介质速度成像的新方法是基于地震波的旅行时间，由射线路径沿线的速度分布特征所决定的，将二维介质中的速度分布用两个分别以二维空间坐标为自变量的勒让德多项式的线性组合来描述。根据走时积分方程，即可建立地震波走时与其射线路径沿线的速度分布之间的对应关系，进而重建出地震波射线覆盖区域的速度结构。该成像技术是一个迭代过程，且适用于折射波及反射波。     

电磁波 CT 二维与三维成像应用

结合公路工程实例,对电场波 CT 探测技术进行简要说明,分别通过 Surfer 和 Voxler 软件作出电磁波 CT 二维与三维吸收系数图像,并进行对比研究。研究结果表明:二维图像可以直观反映两孔间地下介质的构造形态;三维图像内容更为丰富,可以取得各深度范围的电磁波吸收系数切片,重现空间内地下介质的构造形态,为工程地质勘察提供更详尽的资料。     

有限单元法与有限差分法在MT一维正演模拟中的对比分析

首先从电磁场所满足的麦克斯韦方程组出发,介绍了大地电磁测深正演的基本理论,并针对一维大地电磁模型加以讨论.运用有限单元法及有限差分法分别推导了大地电磁测深一维正演算法,并运用Matlab 7.0软件编写了相应的程序.为了检验这两种一维正演算法的准确性,设计了均匀半空间模型和层状介质模型,并给出了由本文程序、解析解得到的相应结果和图件,从而对正演结果进行对比分析.结果表明:两种方法的正演结果均真实地反映了模型的地电参数.     

裂缝型HTI介质中的弹性阻抗

在回顾封闭平行硬币状裂缝模型的基础上,将裂缝填充物性质、分布密度与背景介质的横纵波速度比,引入裂缝型水平横向各向同性介质纵波、转换横波弹性阻抗公式,并进行归一化弹性阻抗响应特征模拟。分析表明：裂缝介质弹性阻抗呈现方位各向异性,且随裂缝密度加大而增强;纵波、转换横波弹性阻抗在值域分布规律上具有较大区别;在典型砂岩介质的前提下,弹性阻抗差可以作为裂缝含气、含水指示因子定性地识别裂缝填充物性质。     

板状体MT倾子响应的二维有限元模拟与定性分析

在二维地电模型中,大地电磁测深倾子资料可以很好地反映地电构造的水平非均匀性,特别是在解释垂直或者倾斜板状体的空间分布情况时,可以起到十分重要的作用,在实际应用中可以用来寻找断裂,判断其走向、倾向、埋深和规模。应用有限单元法分别对水平、垂直和倾斜的板状模型进行正演模拟,该算法采用矩形网格内进一步三角形细化的方式剖分模型,通过三角形网格提高了对倾斜接触面的近似程度,同时增加计算量不明显,然后计算出倾子的实部、虚部和振幅的资料。研究结果表明:倾子响应对介质电性水平不均匀反映十分灵敏,特别是对横向低阻异常体,同时对异常体的位置和埋深也有清楚的显示。     

阻抗张量分解进行大地电磁静校正的研究

地表电性不均匀体对大地电磁测深的静态影响,会使大地电磁测深曲线产生十分严重的畸变,如何进行静校正以获得合理的区域构造响应,引起了国内外大地电磁专家的广泛关注。阻抗张量分解就是近几年发展起来的一种有效的方法。在全面论述阻抗张量分解进行大地电磁静校正原理的基础上,通过模型试算证明了该方法的有效性。     

点源二维起伏界面二层介质边界元解

本文以二层介质下界面上隆模型为例,讨论了用边界元法在解决层状介质中存在二维异常体情况下点源场视电阻率计算问题。文中对基本解的选取避免了对水平层状界面的积分计算,从而大大减小了所需的边界剖分点和未知量的数目,大量地节省了计算机内存,改善了计算精度,使其从解决二层介质中横向不均匀性问题推广到解决三层以上介质横向不均匀性的问题。结果表明,边界元法对本问题的研究是成功的。     

二维横向各向同性介质中的格林函数积分法合成记录

各向异性介质中地震波场计算的研究仍较少。本文根据Ｆ一Ｋ域格林函数的解析解，采用玻恩近似及积分法，计算了二维层状、横向各向同性介质中的合成记录。     

利用有限单元法模拟二维MT倾子响应

在二维地电模型中,考虑到大地电磁测深(MT)倾子响应依赖于横电(TE)模式的数值模拟问题,笔者采用矩形网格单元和双二次插值对MT的倾子响应进行求解。首先,给出了二维地电条件下的边值问题和变分问题,并通过有限单元法对模型进行单元剖分、插值、积分和整体合成;其次,通过求解复系数方程组得到了每个节点的电场值;最后,采用差分方法求得电场沿横向和垂向的偏导数值,从而计算出二维MT的倾子响应。通过对2个二维地电模型的倾子响应进行数值模拟,获得了倾子响应的实部、虚部和振幅,结果很好地反映了不均匀体的横向分布情况。