瞬變電磁法以其探測(cè)深度大以及橫向探測(cè)分辨率高的優(yōu)點(diǎn),在尋找含水地質(zhì)構(gòu)造等方面取得了很好的應(yīng)用效果。本文針對(duì)含水采空區(qū)復(fù)雜地層瞬變電磁探測(cè)問(wèn)題,設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)化的采空區(qū)三維復(fù)雜模型,針對(duì)堤壩滲漏瞬變電磁場(chǎng)探測(cè),設(shè)計(jì)了含兩種滲漏通道的梯形堤壩模型。分別采用大回線源和長(zhǎng)方形小回線源分析研究了這兩類模型在表面及斷面的瞬變電磁響應(yīng)特征,利用中心點(diǎn)垂直磁場(chǎng)分量晚期視電阻率計(jì)算方法分析了模型縱向電性特征分布,另外對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演處理以驗(yàn)證瞬變電磁法的實(shí)際應(yīng)用效果,具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:首先,采用非均勻剖分時(shí)域有限差分方法實(shí)現(xiàn)了地面探測(cè)地質(zhì)問(wèn)題模型的三維正演,實(shí)現(xiàn)了采空區(qū)和滲漏通道的三維建模,并分析了常見含水構(gòu)造的瞬變電磁響應(yīng)特征,完成了正演程序?qū)?fù)雜地層介質(zhì)的瞬變電磁響應(yīng)數(shù)值模擬。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn):不管是地下還是地表,電磁場(chǎng)等值線在低阻介質(zhì)內(nèi)較為集中,低阻介質(zhì)在地面的投影位置磁場(chǎng)強(qiáng)度衰減的慢,高阻介質(zhì)恰好相反;磁場(chǎng)垂直分量等值線分布形態(tài)在低阻介質(zhì)所處位置均發(fā)生了改變,且電磁場(chǎng)分量等值線斷面圖中勾畫出的異常體,其位置、范圍、輪廓與模型事先設(shè)定的基本相同。其次,分別利用大回線源和長(zhǎng)方形回線源探測(cè)裝置,對(duì)上述兩... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

三維非均勻網(wǎng)格離散形式

格點(diǎn)的磁場(chǎng)（或電場(chǎng)）是有一定關(guān)系的，且每一個(gè)空間單元的物性參數(shù)已提前賦值給出。圖2-1 三維非均勻網(wǎng)格離散形式 圖2-2 電場(chǎng)分量與磁場(chǎng)分量采樣位置關(guān)系

（a）電場(chǎng)單元 （b）磁場(chǎng)單元圖 2-3 交錯(cuò)網(wǎng)格中電場(chǎng)單元和磁場(chǎng)單元位置關(guān)系沿X 軸方向上把研究區(qū)域剖分成 Nx段，則有 Nx+1 個(gè)節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)編號(hào) i 依次為 i=1,2,……, Nx+1，網(wǎng)格間距是 （i=1,2,……Nx）；沿 y 軸方向剖分成 Ny 段，則有 Ny+1 個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)編號(hào) j 依次為 j=1,2,……, Ny+1，網(wǎng)格間距是 （j=1,2,……Ny）；沿 Z 軸方向剖分成 Nz 段，則有 Nz+1 個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)編號(hào) k 依次為k=1,2,……, Nk+1，網(wǎng)格間距是 （j=1,2,……Nk）。例如，若某處 標(biāo)記為 ( , , )，與之相鄰的 則應(yīng)標(biāo)記為 ( , 12, )，相鄰的 就是 ( 1, , )。由于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的計(jì)算是交替進(jìn)行的，并且要首先計(jì)算電場(chǎng)，所以選取時(shí)間步進(jìn)方式為：電場(chǎng)計(jì)算時(shí)刻標(biāo)記為 n，相應(yīng)磁場(chǎng)計(jì)算時(shí)刻為 n+1/2。本文將采用如下所述的網(wǎng)格劃分方式：發(fā)射線框附近區(qū)域使用均勻網(wǎng)格，兩

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]三維起伏地形條件下航空瞬變電磁響應(yīng)特征研究[J]. 趙越,李貅,王祎鵬,郭建磊,曾友強(qiáng).  地球物理學(xué)報(bào). 2017 (01)
[2]瞬變電磁法在門頭溝某采空區(qū)勘察中的應(yīng)用[J]. 隋宏巖,曹江濤,方勇.  勘察科學(xué)技術(shù). 2016(03)
[3]瞬變電磁法全空間三維偽譜法模擬[J]. 劉曉,譚捍東.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2016(01)
[4]考慮關(guān)斷時(shí)間的回線源激發(fā)TEM三維時(shí)域有限差分正演[J]. 孫懷鳳,李貅,李術(shù)才,戚志鵬,王祎鵬,蘇茂鑫,薛翊國(guó),劉斌.  地球物理學(xué)報(bào). 2013(03)
[5]隧道瞬變電磁多點(diǎn)陣列式探測(cè)方法研究[J]. 孫懷鳳,李術(shù)才,李貅,戚志鵬,蘇茂鑫,薛翊國(guó),郭文波,劉人太,韓偉偉.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2011(11)
[6]瞬變電磁法在基巖找水中的應(yīng)用[J]. 張玉良,馬安麗.  地下水. 2010(04)
[7]瞬變電磁法正反演問(wèn)題研究進(jìn)展[J]. 薛國(guó)強(qiáng),李貅,底青云.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2008(04)
[8]礦井瞬變電磁法三維時(shí)域有限差分?jǐn)?shù)值模擬[J]. 岳建華,楊海燕,胡搏.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2007(06)
[9]瞬變電磁法偶極裝置模型實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉長(zhǎng)勝,林君,嵇艷鞠,吳國(guó)強(qiáng).  物探與化探. 2006(05)
[10]電導(dǎo)率分塊均勻的瞬變電磁2.5維有限元數(shù)值模擬[J]. 熊彬,羅延鐘.  地球物理學(xué)報(bào). 2006(02)

博士論文
[1]矩形小回線源三維瞬變電磁場(chǎng)響應(yīng)特征及堤壩滲漏探測(cè)研究[D]. 鄧中俊.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[2]隧道含水構(gòu)造三維瞬變電磁場(chǎng)響應(yīng)特征及突水災(zāi)害源預(yù)報(bào)研究[D]. 孫懷鳳.山東大學(xué) 2013

碩士論文
[1]非均勻網(wǎng)格剖分的時(shí)域有限差分瞬變電磁三維正演[D]. 徐巖.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[2]基于有限差分的瞬變電磁三維數(shù)值模擬[D]. 劉堯.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[3]回線源瞬變電磁法探測(cè)能力研究[D]. 王戰(zhàn)軍.中南大學(xué) 2012
[4]導(dǎo)電媒質(zhì)中三維似穩(wěn)瞬態(tài)電磁場(chǎng)的FDTD數(shù)值模擬[D]. 史紅蓓.江蘇大學(xué) 2009
[5]帶地形的瞬變電磁法三維數(shù)值模擬[D]. 肖懷宇.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2006



本文編號(hào)：2949976