半航空瞬變電磁視電阻率成像及在復(fù)雜地形區(qū)域隧道勘察中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-09-28 17:46
隨著第十三個(gè)五年計(jì)劃逐漸走向尾聲,我國(guó)全面建成小康社會(huì)也已經(jīng)步入決勝階段,“一帶一路”和“精準(zhǔn)扶貧”等一系列政策相繼提出,也意味著基礎(chǔ)建設(shè)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了西部地區(qū),而西部地區(qū)地形復(fù)雜,地質(zhì)資料缺乏,傳統(tǒng)地質(zhì)勘探手段如地質(zhì)探勘與地質(zhì)鉆探等手段已經(jīng)無(wú)法滿足工程需要,亟需新型地質(zhì)勘探手段完善地質(zhì)勘探體系,半航空瞬變電磁勘探法應(yīng)運(yùn)而生。針對(duì)接地源半航空瞬變電磁數(shù)據(jù)解釋與成像問(wèn)題進(jìn)行了兩個(gè)方面的研究,一方面是基于偶極子場(chǎng)響應(yīng)表達(dá)式推導(dǎo)出接地長(zhǎng)導(dǎo)線源半航空瞬變電磁響應(yīng)表達(dá)式并編寫正演程序?qū)Φ湫蛿?shù)值模型進(jìn)行正演計(jì)算,歸納出接地源半航空瞬變電磁響應(yīng)規(guī)律;另一方面引入基于衰減電壓的全期視電阻率定義方法,進(jìn)行典型層狀地電模型全期視電阻率計(jì)算,并結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例,分析該方法的可行性和準(zhǔn)確性。本文主要針對(duì)上述兩個(gè)方面開(kāi)展了探索研究。以疊加思想代替積分思想進(jìn)行接地長(zhǎng)導(dǎo)線源電磁場(chǎng)表達(dá)式求解,得出均勻半空間和各向同性水平層狀大地條件下偶極子場(chǎng)頻率域響應(yīng)表達(dá)式,結(jié)合余弦變換,求得接地長(zhǎng)導(dǎo)線源半航空瞬變電磁響應(yīng)表達(dá)式,設(shè)置均勻半空間模型以及典型層狀模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,總結(jié)歸納出不同飛行高度、不同偏移距以及不同幾何位置條件下的半航空瞬變電磁響應(yīng)規(guī)律,飛行高度和偏移距的變化只會(huì)對(duì)早期瞬變響應(yīng)產(chǎn)生影響,而對(duì)整體響應(yīng)影響很小,且接收點(diǎn)與激發(fā)源垂直距離越小,早期信號(hào)越強(qiáng),數(shù)據(jù)質(zhì)量越強(qiáng)。同時(shí)相較于磁場(chǎng)信號(hào)來(lái)說(shuō),衰減電壓信號(hào)對(duì)于半航空瞬變電磁響應(yīng)規(guī)律的刻畫能力更強(qiáng),刻畫范圍更廣,F(xiàn)有的半航空瞬變電磁解釋方法大多是基于傳統(tǒng)視電阻率進(jìn)行定義,極限條件很難滿足。筆者基于接地長(zhǎng)導(dǎo)線源半航空瞬變電磁正演模擬結(jié)果,引入以衰減電壓為基礎(chǔ)進(jìn)行定義的全期視電阻率概念,以反函數(shù)思想代替反演思想推導(dǎo)出全期視電阻率公式并編寫相應(yīng)的計(jì)算程序并進(jìn)行典型地電模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,總結(jié)出不同偏移距,不同飛行高度以及不同地層厚度的典型三層地電模型全期視電阻率曲線變化規(guī)律。最后針對(duì)性地開(kāi)展接地源半航空瞬變電磁現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),獲得有效數(shù)據(jù),與現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖所得地質(zhì)資料相對(duì)比,驗(yàn)證該解釋方法在實(shí)際工程應(yīng)用中的可行性和準(zhǔn)確性。本文綜合了理論推導(dǎo),數(shù)值計(jì)算以及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)接地源半航空瞬變電磁響應(yīng)規(guī)律和全期視電阻率解釋方法進(jìn)行詳盡的研究與探索,為后續(xù)半航空瞬變電磁配套解釋系統(tǒng)的形成提供了一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ),同時(shí)也為該方法在實(shí)際工程中的推廣應(yīng)用提供了依據(jù)。
【學(xué)位單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:U452.1;P631.3
【部分圖文】:
2.1均勻半空間水平PA極子場(chǎng)
本文編號(hào):2829074
【學(xué)位單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:U452.1;P631.3
【部分圖文】:
2.1均勻半空間水平PA極子場(chǎng)
本文編號(hào):2829074
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