用边界单元法模拟二维地温场的地形影响

地形对地温场产生影响。在地形起伏较大地区，热流的实例值必须校正。本文用边界单元法模拟二维地温场的地形影响。与有限单元法比较，边界单元法具有单元剖分简单、剖分后的地形与实际地形拟合度高的优点。本文的计算结果与解析解、有限单元法的结果符合。     

边界单元法在电法勘探中的应用

本文用加权剩余法导出点源二维地电断面的边界单元法积分方程。通过付氏反变换,可获得三维空间的电位。若干模型上正演计算结果与解析解完全一致。对实测的ρ_s曲线进行了地形攻正及选择法反演拟合,解释结果与实际地质断面符合得很好。     

水平地形二维地电断面点源电场的正演

本文给出水平地形下二维地电断面的电阻率及面激发极化异常的数值计算方法。首先用镜象法将半空间问题变为全空间问题,然后用付氏变换将点源二维地电断面的三维电场边值问题变换成二维边值问题。再用格林公式将二维边值问题转变成积分方程。用边界单元法解积分方程,并由付氏反变换,获得三维空间中的电位。用本方法计算了几种模型的电阻率异常及激发极化异常,并与模型实验对比,效果是良好的。与起伏地形二维地电断面的边界单元解法比较,本文所需的计算机内存减少很多,计算时间节省几倍。     

水下直流电阻率法数值模拟

利用有限单元法对水下电阻率测深进行数值模拟。与地面测量不同的是，水下电极所处的深度、水体本身和水底地形都会给电阻率数据造成较大影响，给数据的解释带来困难。若先通过计算，分析不同电阻率装置在水下测量时的视电阻率与水深的关系，再用有限单元法对水下的三维地电断面进行数值模拟，讨论水底地形对视电阻率的影响．即可用比较法消除地形影响。     

点源场电阻率法二维地形改正的边界元法

边界元法是一种新的数值计算方法。本文讨论了该法的基本原理。由于边界元法可降低数值模拟的空间维数,因而在地形改正中,边界元法与区域型解法(例如。有限单元法和有限差分法)比较,该法具有基本方程组阶数低、输入数据少、精度高、速度快等优点。本文用解析法验证了角域地形上视电阻率数值解的正确性。实践表明:用边界元法获得的地形改正的视电阻率曲线突出了矿异常;点源场电阻率法2—D地形改正的边界元解法是一种经济有效的方法。     

点源二维电法正演的有限单元法

点源二维任意地电断面电阻率法的正演计算是电法勘探中的一个重要问题。对于这个问题,我们已经实现了有限差分方法的计算,获得了较好的效果。有限单元法是解决电法正演计算又一重要途径,在1971年Coggon首先将有限单元法引进到电法正演的模拟计算中来,以后Rijo等人又发展了这一方法,有限单元法进行电阻率法正演计算的优点,是比较容易拟合实际复杂的地电断电和起伏不平的地形。在实现点源二维地电断面视电阻率异常正演计算的有限单元法中,我们将混合边界条件引入求解,并采朋了若干优化措施,使有限单元法计算视电阻率异常的精度和速度均有进一步提高,获得较好的计算效果。在文献中我们简单地介绍了这个方法,下面我们较详细     

三维电场直流电阻率边界单元法地形改正

电法观测易受到地形的影响,给资料解释造成困难。这里对数值计算中地面网格节点的立体角(ω)公式进行了严格地推导,利用边界单元法对三维直流电场的地形影响进行了计算并编写了程序。90°角域山脊地形算例表明,解析解与数值解的电位及视电阻率相对误差小于5%,验证了算法及程序的正确性。实例计算了3D山谷地形2D观测剖面的地形效应,当旁侧剖面与主剖面距离大于24m时,地形效应最大值小于5%。     

三维地电断面激发极化法有限元数值模拟

用有限单元法求解三维地电断面激发极化法正演模拟算法.首先给出了三维构造中点源电场异常电位的边值问题与变分问题, 简化无穷远边界上的边界条件以提高计算速度及计算精度.以此为基础计算视电阻率对模型电阻率的偏导数矩阵, 并进行三维地电断面激发极化法正演模拟, 与等效电阻率法相比节约了计算时间.对几例较典型的地电模型进行计算, 结果表明本方法是正确可行的.      

电法程序交流

本刊编辑部备有点源二维有限单元法、有限差分法和点源三维积分方程法的Fortran语言程序及BD—200语言程序各一套。这些程序适用于复杂地电断面的正演计算,也可用于反演计算。有限单元法程序还适用于计算复杂地形条件下、任意剖面(包括主剖面和旁侧剖面)的各种装置的视电阻率和视极化率值。该程序具有功能强,操作简便等特点。其计算精度和速度都超过了国外同类型程序的水平,并于1982年由地矿部物化探局评审通过。凡需要该程序以及咨询的用户,请来函向成都地质学院内《物化探计算技术》编辑部联系。     

起伏地形二维位场上延与换算的边界单元法

本文用边界单元法进行起伏地形二维位场向上延拓与换算,介绍了方法的原理和具体的计算公式。以地形上的磁异常Z为例,换算出地形上的H,延拓出地形上部的Z及导数δz/δx、δx/δy。计算结果与精确解符合得很好。在有效异常范围内,误差基本小于1％。     

水文地质计算中的有限单元和边界单元交连耦合法

 本文提出的有限单元和边界单元交连耦合法(CFEBEM)可作为地下水流场和水文地质参数正反演计算的有效工具。该方法改进了Liggett(1983)的代入耦合法,通过内边界节点组和交连方程,实现有限单元和边界单元的多区耦合。CFEBEM方法发挥了有限单元和边界单元各自的特长,具有单元区划分灵活、方程组装简便和计算精度高等特点,可有效地解决结构复杂含水层及大型密集抽水条件下的流场计算和水文地质参数反演。在太原岩溶地下水资源评价和合理开发研究中的应用,证明了这种方法的有效性。     

用空气单元法求解渗流场的逸出边界问题

依据空气单元模拟排水孔的思路,在渗流场任意可能逸出边界外布置一层渗透性较强的单元,与其他实体单元一起进行渗流计算,可以实现该边界的自动求解。与现行方法相比,不仅省去了逸出边界迭代计算的麻烦,而且避免了由于逸出点定位不准确而可能引起的渗流计算不合理或收敛困难等缺陷。算例分析表明,空气单元法的计算精度与空气单元的相对渗透系数R有关,与厚度L无关。当选取了合适的R值后,可以较好地逼近现行方法。对于因引入空气单元而造成的强弱透水介质界面处数值拟真性差的现象,还提出了加入接触面薄层单元的改进方法。方法改进后,计算精度可进一步提高。最后,以小湾水电站22#坝段渗流场计算为例,说明该法的实用性和可行性。     

适合地形起伏的二维有限单元数值模拟技术

在有限单元法矩形～三角形单元剖分的基础上,提出了适合复杂地形条件下的网格剖分方法:平行四边形～三角形剖分方法。计算结果表明,该方法具有快速、高效的特点。只要对原有程序稍加修改,即可实现对复杂地形条件下的复杂地电断面进行自动剖分和网格节点自动编号。因此,对于复杂地形条件下的地电模型,该方法能快速地实现较为精确的数值模拟。     

弹性静力学问题的边界积分形式的数值流形法

传统的数值流形法（NMM）一般均采用区域积分形式。结合边界单元法（BEM），提出了一种边界积分形式的数值流形法。该方法既能发挥NMM的可以灵活选取局部基的优势，又具有BEM降低问题求解维数的特点。针对二维的弹性静力学问题，对3个具有解析解的不同基准算例进行了数值应用，验证了所提方法的有效性和效率。计算结果表明，提高局部基的阶次可有效提高方法的计算精度。     

二维浅水流动的一种普适的高性能格式——有限体积Osher格式

天然水体具有形状复杂的计算区域和水下地形。本文采用无结构的网格以适合这一情况,并能方便地根据工程应用的要求局部地和适应性地加密网格。相应地,对二维水流计算问题采用了有限体积法的数学表示。跨单元边界的法向数值通量通过用Osher格式求解黎曼问题得到。文中给出了适合于二维浅水方程组的有关单元界面和各种物理边界的法向数值通量公式。分析了这一格式所具有的优点,包括:普适性、守恒性、逆风性、单调保持性、高效性、对间断的高分辨率、边界处理和内部格式相容,以及不引入数值边界条件等。最后,通过长江口南支水流计算的实例,阐明其良好性能。     

边界单元法点电源二维地形改正的PC-1500机程序

边界单元法是一种较新的数值模拟方法。目前,在国内外发展较快,在地球物理勘探领域也有日益扩大的势头,理由是明显的。与有限单元法相比,边界单元法具有以下优点:①精度高;②占有计算机内存少,仅需输入二维地形剖分点的坐标就可进行地改;③输入数据准备及操作简单;④可降低数值模拟的空间维数;⑤特別适合于无界域,而很多地球物理正问题都是在无界域中进行。     

垂直断层附近三维不均匀体点源电场的边界单元法

本文将给出垂直断层附近三维不均匀体电阻率法的数值解，所用方法是边界单元法，但基本解的选择与以往的边界单元法不同。     

用异常电位边界单元法做电测深资料地形改正

求解异常电位的边界单元法对电测深资料进行地形改正,应用效果明显。在异常电位法中将异常电位与正常电位相加,得总电位,用这种方法得到的总电位比直接求总电位的精度高得多。      

磁场垂直分量Z与水平分量H互相换算的有限单元法

由地形线上的磁场垂直分量Z计算水平分量H,对山区磁测资料的解释是很有意义的.鉴于目前有限单元法在各工程领域得到广泛应用,成为一种高效、通用的计算方法,本文提出二维磁场Z、H分量互相换算的有限单元法. 基本原理首先阐明由Z求H的基本原理. 在无源空间Ω,磁场水平分量H满足拉普拉斯方程??~2H=0,如果已知H的第二类边界条件??=f,其中n为区域Ω的边界??的外法向,f为已知函数,则求解Ω和??上的H,就等于解下列边值     

工程土方量计算比较分析

土方计算的基本方法有断面法、方格网法、等高线法及基于数字高程模型(DEM)法。在实际生产应用中，不同的方法计算的同一场地土方量数量相差较大，所以不同方法土方计算精度不同，适用范围也不一样。本文基于对工程土方量计算中的断面法、方格网法、等高线法及基于数字高程模型(DEM)法的基本原理、方法和优缺点比较分析。从理论上讨论它们的适用范围、条件及精度分析。结果表明，DEM法适用于所有场地，且精度较高，方格网法只适用于平坦场地；断面法适用于特别复杂的狭长带状地形场地。