瞬變電磁法(TEM)是一種以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)的時(shí)間域電磁法，是目前應(yīng)用最為廣泛的電磁方法之一。定源回線裝置是TEM最常用的裝置之一，其具有工作效率高、發(fā)射磁矩大、隨機(jī)干擾小、勘探深度大、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)�，F(xiàn)在廣泛應(yīng)用于環(huán)境、工程、礦產(chǎn)、水文等領(lǐng)域。 目前，TEM定源回線裝置的視電阻率通常采用晚期近似公式計(jì)算，然而晚期近似公式計(jì)算的視電阻率由于受邊界影響及不滿足晚期條件時(shí)會(huì)產(chǎn)生畸變，針對(duì)該問題，本文研究了在全空間和全時(shí)間上均能連續(xù)和直觀的反映地下電性結(jié)構(gòu)變化特征的全區(qū)、全期視電阻率的計(jì)算。文中將大定源回線裝置的時(shí)間域響應(yīng)看成是多個(gè)水平電偶極子的時(shí)間域響應(yīng)累加而成，即利用電偶源時(shí)間域響應(yīng)的疊加來計(jì)算定源回線裝置的TEM響應(yīng)。基于該正演理論，利用水平電偶極子疊加的時(shí)域垂直磁場(chǎng)通過二分搜索算法計(jì)算的回線內(nèi)不同位置的視電阻率就解決了邊界影響問題及早、中期視電阻率的計(jì)算問題。 本文利用兩種方案來驗(yàn)證了上述正演計(jì)算方法的可行性。方案一：把該方法計(jì)算的結(jié)果與均勻半空間下回線中心點(diǎn)的解析解作對(duì)比驗(yàn)證；方案二：把該方法計(jì)算的結(jié)果與定源回線的一維正演軟件RECTAN的計(jì)算結(jié)果作對(duì)比驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明：由水平...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 瞬變電磁法一維正演研究現(xiàn)狀
    1.3 瞬變電磁法視電阻率計(jì)算的研究現(xiàn)狀
    1.4 研究思路與研究?jī)?nèi)容
第二章 定源回線瞬變電磁場(chǎng)的正演理論
    2.1 水平電偶極子源在地表形成的諧變電磁場(chǎng)
        2.1.1 均勻大地表面上形成的諧變電磁場(chǎng)
        2.1.2 各向同性水平層狀大地上形成的諧變電磁場(chǎng)
    2.2 水平電偶極子源在地表形成的瞬變電磁場(chǎng)
        2.2.1 頻域電磁場(chǎng)與時(shí)域電磁場(chǎng)的關(guān)系
        2.2.2 均勻大地表面上形成的瞬變電磁場(chǎng)
        2.2.3 各向同性水平層狀大地上形成的瞬變電磁場(chǎng)
    2.3 定源回線瞬變電磁響應(yīng)的數(shù)值計(jì)算方法
        2.3.1 定源回線瞬變電磁響應(yīng)的表達(dá)式
        2.3.2 漢克爾型積分的計(jì)算
        2.3.3 正弦積分和余弦積分的計(jì)算
        2.3.4 方法驗(yàn)證
第三章 定源回線瞬變電磁場(chǎng)的正演模擬
    3.1 均勻半空間的瞬變響應(yīng)特征分析
        3.1.1 共中心點(diǎn)不同發(fā)射線框面積的電磁場(chǎng)響應(yīng)曲線
        3.1.2 不同大地電阻率的電磁場(chǎng)響應(yīng)曲線
        3.1.3 不同發(fā)射電流的電磁場(chǎng)響應(yīng)曲線
        3.1.4 響應(yīng)值空間分布特征
        3.1.5 總結(jié)
    3.2 各向同性水平層狀大地瞬變響應(yīng)特征分析
        3.2.1 計(jì)算水平層狀介質(zhì)的瞬變響應(yīng)的 FORTRAN 程序的驗(yàn)證
        3.2.2 不同地電模型隨時(shí)間變化的時(shí)間域電磁響應(yīng)
        3.2.3 總結(jié)
第四章 TEM 定源回線裝置的視電阻率計(jì)算研究
    4.1 前言
    4.2 視電阻率的定義及計(jì)算方法
        4.2.1 TEM 定源回線裝置的視電阻率定義
        4.2.2 視電阻率計(jì)算方法的理論基礎(chǔ)
        4.2.3 二分法求解視電阻率
    4.3 誤差函數(shù)的處理
    4.4 實(shí)測(cè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換成垂直磁場(chǎng)
        4.4.1 垂直磁場(chǎng)計(jì)算公式的推導(dǎo)
        4.4.2 計(jì)算方法的選取
        4.4.3 計(jì)算方法的細(xì)節(jié)處理
        4.4.4 計(jì)算方法的驗(yàn)證
    4.5 視電阻率計(jì)算方法的驗(yàn)證與模型試算
        4.5.1 均勻半空間模型的視電阻率曲線
        4.5.2 兩層模型的視電阻率曲線
        4.5.3 三層模型的視電阻率曲線
        4.5.4 四層模型的視電阻率曲線
        4.5.5 小結(jié)
第五章 實(shí)際資料處理
    5.1 工區(qū)地質(zhì)與地球物理特征
        5.1.1 工區(qū)地層
        5.1.2 工區(qū)構(gòu)造
        5.1.3 主要可采煤層
        5.1.4 地球物理特征
    5.2 儀器參數(shù)
    5.3 資料處理結(jié)果
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論和下一步工作計(jì)劃
    6.1 主要研究成果及結(jié)論
    6.2 下一步的工作計(jì)劃
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位論文期間取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3916167