本文關(guān)鍵詞：大地電磁測深二維各向異性有限元正演模擬

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【摘要】：經(jīng)過半個多世紀(jì)的研究發(fā)展,大地電磁法已經(jīng)成為地球物理勘探中的重要分支。對大地電磁理論的研究,已經(jīng)從最初的一維正反演計算到如今的三維模型研究,二、三維正反演計算也廣泛應(yīng)用到了實際生產(chǎn)中。但這些研究還主意是針對各向同性理論進(jìn)行的。隨著我們對地球的更加了解,已有越來越多的學(xué)者注意到地球內(nèi)部電性各向異性介質(zhì)的普遍存在,在大地電磁資料處理解釋中是不能忽視的。故此近些年國內(nèi)外對大地電磁各向異性理論正反演的研究也變得十分活躍,在模擬研究方面已經(jīng)有一定進(jìn)展。本文選題開展電性各向異性條件下的大地電磁二維正演進(jìn)行研究,其目標(biāo)是通過大地電磁二維各向異性的正演模擬計算,對大地電磁二維各向異性正演的結(jié)果進(jìn)行分析研究,總結(jié)其特點和規(guī)律。論文首先從大地電磁場條件下的麥克斯韋方程組出發(fā),引入張量電阻率,推導(dǎo)出在電性各向異性情況下的大地電磁場二階偏微分方程組。而后,通過C++程序編寫,利用有限元數(shù)值模擬技術(shù),對電性各向異性情況下的大地電磁場二階偏微分方程組進(jìn)行求解。在此基礎(chǔ)上,選取常用模型,對各向異性大地電磁場二維響應(yīng)進(jìn)行分析總結(jié),發(fā)現(xiàn)其在TE模式的數(shù)據(jù)更接近于各向異性模型在X方向上的同性響應(yīng)結(jié)果,而TM模式數(shù)據(jù)更接近于各向異性模型在內(nèi)Y方向上的各向同性響應(yīng)結(jié)果。論文最后選取電性各向異性條件下的大地電磁正演不同模式數(shù)據(jù),進(jìn)行大地電磁二維各向同性反演。該研究成果對大地電磁實測數(shù)據(jù)反演提供依據(jù)和指導(dǎo),即在實際勘探中,出現(xiàn)兩種模式采集數(shù)據(jù)曲線不一致的情況下,如果主要關(guān)注其在X方向上的地下電阻率情況,可以選用TE模式數(shù)據(jù)進(jìn)行反演;其他情況下,由于TM數(shù)據(jù)不論是對高阻和低阻都具有更高的靈敏性,一般考慮用TM數(shù)據(jù)進(jìn)行反演。并且切忌選用TE和TM數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合反演。
【關(guān)鍵詞】：大地電磁法 電性各向異性 有限單元法 正演模擬
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P631.325
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-12
• 1.1 選題背景及研究意義9
• 1.2 研究發(fā)展歷程及現(xiàn)狀9-10
• 1.3 主要研究內(nèi)容與思路10-12
• 第2章 電性各向異性二維大地電磁正演理論12-20
• 2.1 大地電磁場基本方程12-13
• 2.2 二維各向同性正演理論13-15
• 2.3 各向異性電性結(jié)構(gòu)模型說明15-16
• 2.4 二維各向異性正演理論16-20
• 2.4.1 邊界條件17-18
• 2.4.2 水平各向異性正演理論18
• 2.4.3 剖面各向異性正演理論18-19
• 2.4.4 垂向各向異性正演理論19-20
• 第3章 電性各向異性大地電磁二維有限元模擬20-35
• 3.1 變分問題20-21
• 3.2 三角形單元剖分21-23
• 3.3 線性插值23-24
• 3.4 剛度矩陣的計算24-28
• 3.4.1 TE極化模式剛度矩陣的計算24-27
• 3.4.2 TM極化模式剛度矩陣的計算27-28
• 3.5 輔助場、阻抗、視電阻率的求取28-29
• 3.6 程序?qū)崿F(xiàn)29-35
• 3.6.1 參數(shù)讀入建模模塊30-31
• 3.6.2 網(wǎng)格剖分模塊：31-32
• 3.6.3 剛度矩陣組裝模塊32-33
• 3.6.4 解線性方程組模塊33
• 3.6.5 視電阻率及相位計算模塊33-34
• 3.6.6 輸出模塊34-35
• 第4章 各向異性二維正演響應(yīng)分析35-49
• 4.1 程序正確性驗證35-42
• 4.1.1 一維模擬正演結(jié)果驗證35-36
• 4.1.2 二維模型模擬正演結(jié)果驗證36-42
• 4.2 典型模型正演響應(yīng)分析42-48
• 4.2.1 均勻半空間各向異性響應(yīng)分析43-44
• 4.2.2 高低阻異常體模型響應(yīng)分析44-45
• 4.2.3 靜位移模型響應(yīng)分析45-48
• 4.3 本章小結(jié)48-49
• 第5章 電性各向異性模型反演研究49-59
• 5.1 高低阻異常體模型響應(yīng)反演49-54
• 5.2 靜位移模型響應(yīng)反演54-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論與建議59-61
• 主要研究成果59
• 不足與建議59-61
• 致謝61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀碩士期間取得的主要成果67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：754333