本文選題：瞬變電磁 + 正演�。� 參考：《成都理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：瞬變電磁法作為近年來迅速發(fā)展的電磁法,因?yàn)槠浞直媛矢?勘探深度大等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工程,環(huán)境,水文,能源勘探等領(lǐng)域。但是,瞬變電磁法資料解釋水平還較低,在野外應(yīng)用中,基本處于一維階段,現(xiàn)階段二維以及三維反演技術(shù)還不能用于實(shí)際生產(chǎn)中。但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,以及瞬變電磁智能化先進(jìn)儀器的不斷涌現(xiàn),對(duì)瞬變電磁資料解釋也提出了新的要求。因此本文針對(duì)該該問題,以瞬變電磁2.5維正反演為研究對(duì)象。瞬變電磁2.5維正反演問題,即采用三維源,二維的地電斷面,與三維模型相比,只需要對(duì)截面而不是整個(gè)體積作離散處理,相對(duì)節(jié)省了計(jì)算量;與一維、二維模型相比,其又能較好的近似地質(zhì)情況。而如今瞬變電磁2.5維問題的研究并不多,并且還有很多不妥善之處,主要表現(xiàn)在計(jì)算精度和計(jì)算速度方面,目前程度的瞬變電磁2.5維正反演暫時(shí)還不能應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中,所以對(duì)于2.5維模擬的進(jìn)一步研究是非常有意義和價(jià)值的。而中心回線法是瞬變電磁中最常用到的方法之一,在目前的理論研究卻并不多,因此本文選擇了瞬變電磁中心回線2.5維正反演問題為研究內(nèi)容。本文從瞬變電磁的一維正演出發(fā),對(duì)麥克斯韋方程進(jìn)行推導(dǎo),進(jìn)行了漢克爾數(shù)數(shù)值濾波和余弦數(shù)值濾波,得到瞬變電磁一維響應(yīng)式,實(shí)現(xiàn)了瞬變電磁的一維正演。通過對(duì)發(fā)射參數(shù)的改變了解不同發(fā)射參數(shù)下的瞬變電磁響應(yīng),其中發(fā)射線框越大,瞬變電磁響應(yīng)的衰減就越慢,早期的時(shí)間也就越長,隨著發(fā)射電流的增大,瞬變電磁響應(yīng)的幅值也線性增大。通過建立各種地電模型,從而了解瞬變電磁響應(yīng)規(guī)律,其中包括D型,G型以及H型。在瞬變電磁2.5維正演方面,從麥克斯韋方程出發(fā),對(duì)瞬變電磁2.5維問題中異常體偏微分方程的定解問題,變分問題,邊界問題等進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)。在這其中著重的分析了幾個(gè)關(guān)鍵性問題:拉普拉斯變換,傅里葉變換,非走向分量的計(jì)算。使用了非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格這一工具,對(duì)異常區(qū)網(wǎng)格以及在測(cè)點(diǎn)附近進(jìn)行了局部的加密處理,大幅度的降低了網(wǎng)格單元數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù),從而減少了不必要的節(jié)點(diǎn)計(jì)算。通過該非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格剖分方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜模型的剖分,使得瞬變電磁2.5維正演的應(yīng)用范圍得到很好的擴(kuò)展。建立K型和H型兩種模型,并進(jìn)行了瞬變電磁2.5維正演有限元的計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果與同樣模型的解析解進(jìn)行了比較,可以知道有限元解和解析解,它們的誤差很小,說明本文的2.5維有限元解的可行性和有效性。利用瞬變電磁2.5維正演有限元算法分別對(duì)直立低阻板狀體和低阻圓柱體,兩個(gè)低阻圓柱體同時(shí)存在這三個(gè)模型進(jìn)行了模擬,直立低阻板狀體,在板狀體兩邊出現(xiàn)極大值,板狀體處呈現(xiàn)極小值;低阻圓柱體體模擬中,圓柱體處時(shí),各測(cè)道出現(xiàn)了明顯的對(duì)稱,并且出現(xiàn)了圓柱體頂?shù)膯畏瀹惓?兩個(gè)低阻圓柱體同時(shí)存在,當(dāng)擴(kuò)散到兩個(gè)圓柱體處時(shí),出現(xiàn)了對(duì)稱的兩個(gè)極大值,在極大值中間存在極小值。在反演方面,首先是一維反演,利用二等分全區(qū)視電阻率算法進(jìn)行“煙圈”快速反演,并設(shè)置各種模型進(jìn)行了反演,總結(jié)出了該反演方法具有反演速度快,反演的電阻率剖面能夠大致的描述出地下地質(zhì)分布的特點(diǎn)。對(duì)于瞬變電磁法的2.5維反演,本文提出以煙圈反演結(jié)果和測(cè)區(qū)地質(zhì)信息做為得到初始模型,也就是利用煙圈反演作為2.5反演的參考,并通過人為的對(duì)反演結(jié)果與2.5維正演模型進(jìn)行對(duì)比,即人機(jī)聯(lián)合反演,實(shí)現(xiàn)瞬變電磁2.5反演。該方法具有一定的可行性。
[Abstract]:Transient electromagnetic method is widely used in engineering , environment , hydrology , energy exploration , etc . In this paper , two models of low - resistance cylinder and low - resistance cylinder are analyzed by using transient electromagnetic 2.5 - dimensional forward - acting finite element method .
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P631.325

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本文編號(hào)：2086249