低阻层覆盖下采空区瞬变电磁场三维响应特征分析

浅部含水层的电阻率相对较低,会降低瞬变电磁探测下方采空区的准确性。为揭示瞬变电磁场在低阻覆盖层下三维含采空区地质模型中的传播规律,指导该条件下瞬变电磁法探测采空区结果的合理解释,通过建立三维地质模型,利用数值模拟方法,分析不同充水程度采空区、不同低阻层厚度和不同采空区埋深三维模型的电磁场响应特征。研究表明,低阻层对电磁场向下扩散有延缓现象,当传播至相同深度时,上方低阻层越厚,电磁场的传播时间越长。低阻层下采空区两侧等值线发生明显弯曲变形,底部则表现为下凹特征。然而,采空区顶部电磁场响应与低阻覆盖层相融,难以识别采空区的顶部埋深。当低阻层厚度每增加约50 m时,电磁场响应幅度约增加2.5倍;当采空区埋深增大约2倍时,下方采空区的电磁响应幅度降低速率相近,并且变化幅度微弱;采空区富水程度增加时,电磁场响应幅度变化相对微弱。以上研究揭示了低阻覆盖层对下方采空区电磁场传播的影响规律和电磁场的传播特征,能够指导相同地质条件下瞬变电磁法探测采空区资料的合理解释。     

CSAMT法深部低阻分辨能力及方法研究

基于大深度(2 000 m)3层H型模型,采用MATLAB模拟了可控源音频大地电磁法(CSAMT)中不同地质模型的电磁场响应和视电阻率曲线,根据曲线特征探讨了各地质参数对CSAMT法分辨能力的影响,研究了如何提高电磁场响应强度从而真正实现分辨深部低阻.结果表明:当覆盖层和低阻层电阻率比值大于2时可以分辨低阻,且分辨能力随覆盖层厚度的降低,低阻层厚度的增加及其电阻率的降低而增加;各地质模型均存在分辨低阻的最佳发射频率,且采用该频率作为最小发射频率进行勘探,可使电磁场幅值随该频率的1.5次幂增长,从而解决电场响应幅值微弱(nV),接收机难以分辨的问题.     

两套新的线性滤波系数在CSAMT一维正演中的应用对比研究

使用Guptasarma和Singh（1997）提出的61／47和120／140两套线性滤波系数,对CSAMT法一维正演中电磁场各分量的汉克尔积分进行求解,其中120／140线性滤波系数是首次应用于可控源音频大地电磁法正演计算。使用这两套滤波系数对几种常见的地电模型进行正演计算,模拟结果表明多层模型下二者都可以取得良好的计算精度和计算速度,但是在较简单的两层模型下两套滤波系数方案有较大区别,同时说明在数值模拟中通过加长滤波系数并不总是会获得好的结果。     

层状介质中垂直磁偶极子的地－井电磁场响应

针对层状介质模型,在忽略井眼影响的条件下,利用边界条件推导出垂直磁偶极子源在全空间中的电磁场。选用Ａｎｄｅｒｓｏｎ提出的汉克尔滤波系数,采用自适应的线性滤波算法编制了计算程序,对几种典型地电模型在井中的电磁场及视电阻率进行了计算。计算结果显示,当高阻基底之上存在低阻层时,在井下一定深度范围内观测会出现电磁场的假极小值异常,假极小值出现的深度与低阻层的电阻率以及厚度有关;与地面观测相比,地－井电磁场观测方式可削弱浅部高阻覆盖层影响,从而提高深部探测的精度,更好地反映下部低阻层的特性。     

地形影响下溶洞电法探查数值模拟分析

为探究各类地形条件下不同充填程度溶洞的地电响应特征与变化规律,构建5类地形条件下3种不同充填程度溶洞的地电模型,分析地形起伏、溶洞充填、埋深改变时数值模拟结果的差异与变化。结果表明：不同地形起伏的各类溶洞,平地、山顶、山谷和山脚地形下高密度电阻率法探测结果相近,地形影响较小,山坡地形下模型探测结果较差,地形影响较大;随着埋深增加,全充填溶洞的探测不受影响,未充填和半充填溶洞地电模型的异常体中心向上偏移,异常响应范围普遍大于实际范围,且未充填溶洞的异常响应范围更接近实际范围,误差相对较小。研究结果可为山区高密度电阻率法溶洞空间发育精准探测提供指导。     

存在复杂非均匀层的一维大地电磁正演

二、三维大地电磁（ＭＴ）正反演常采用一维反演结果作为初始迭代模型或利用一维模型响应定义边界条件,为进一步研究复杂地层条件下的ＭＴ响应,本文推导了非均匀层电导率随深度按线性－指数函数变化和指数－线性函数变化的一维ＭＴ正演的解析解形式,在此基础上对不同的地层组合情况进行讨论,分析了非均匀层埋深、厚度对ＭＴ响应的影响,并与地下介质均匀以及非均匀层电导率随深度按单一函数变化的ＭＴ响应进行对比。结果表明,既存在线性变化又存在指数变化的介质模型ＭＴ响应远比单一变化介质模型复杂,随着过渡层厚度增大、埋深变浅,其视电阻率和相位幅值与均匀介质模型响应幅值差异变大。     

软夹层土对福州盆地地表地震动特性的影响

以福州盆地为对象,基于ABAQUS有限元并行计算平台,建立二维非线性分析模型对地表地震动效应进行分析.结果表明,当输入地震动一定时,地表PGA随软弱层埋深变浅而增大,当埋深至一定深度时有减震作用;随软夹层埋深增加,地表加速度谱渐呈出多峰特征,特征周期增大;软夹层厚度对地表PGA影响与其埋深及输入地震动有关.     

煤夹层地质条件下单桩承载特性分析

以南宁市地质条件下某桩基工程为例,采用有限元法对持力层存在煤夹层条件下桩基础的变形、应力进行计算,分析了煤夹层应力分布特征及其承载力的验算问题。研究表明：（1）当煤层厚度相同时,埋深越大,沉降越小;当煤层埋深相同时,煤层越厚,沉降也越大。（2）当埋深在1d～3d（d为桩径）时,煤层对持力层应力分布所起的＂扩散传递＂作用十分突出,超过3d时则影响很小;煤夹层越厚,扩散效果越明显,但当其厚度达到1.0 m时,煤夹层对持力层应力的扩散作用明显减弱。（3）煤层埋深越小,其最大主应力越大。桩端以下应力扩散的主要影响范围在3d以内,煤层越薄,其内部应力越大,煤层厚度增大也会导致沉降增大。模拟值与实测值吻合较好。     

储层电各向异性模型的瞬变电磁响应

采用数字滤波算法对储层电各向异性模型的瞬变电磁响应进行数值模拟,首先在频率域计算出各向异性模型的电场响应,然后利用正弦变换将计算结果转换到时间域。通过对电偶极子源激发下的层状各向异性模型的瞬变电磁场进行计算,结果表明:对薄互层模型而言,当中间薄层为高阻时,视电阻率曲线在晚期随各向异性系数的增大而抬升,且各向异性的影响大于厚度的影响。当中间薄层为低阻时,各向异性系数对视电阻率曲线无影响。这对指导瞬变电磁对油藏勘探具有重要意义。     

井地直流电法三维数值模拟及异常规律研究

在直流电法基本微分方程的基础上,采用有限差分法进行井地电法三维数值模拟研究。通过均匀二层介质中的数值模拟解与之对应的解析解对比,表明数值井地直流电法三维数值模拟计算方法是正确的。与以往井地直流电数值模拟不同,在数值模拟中对金属套管和井液进行了充填,这样就考虑了金属套管和井液对数值模拟结果的影响。通过模拟井中供电,改变地下的低阻体的埋深、尺寸、厚度、与围岩的电性差异以及利用重力勘探中位场异常处理技术,总结出了一些基本的异常规律。井地直流电法三维数值模拟,为井地直流电三维反演奠定了基础。     

堤坝防渗心墙的孔洞缺陷及其CSAMT响应特征

本文通过数值方法．进行了堤坝防渗心墙CSAMT响应的理论模拟。我们首先说明了在远场条件下由场源发出的电磁波近似是垂直向下的平面波；然后在远场条件下，详细研究了当防渗心墙上有各种不同深度、不同大小、不同形状、不同充填（充填泥土或空气）的孔洞缺陷时的CSAMT响应特点．并从中总结得到了若干结论。     

高密度电法与AMT在断裂构造调查中的综合应用

将音频大地电磁测量(AMT)和常规高密度电法相结合,综合利用两种方法的优点查找隐伏断裂构造具有较强的实用性。本文以龙门山断裂带隐伏断层调查为实例,首先介绍了工作区域的地电特征(判断是否具备开展电法工作的前提条件)、两种方法的工作原理及各自的数据处理流程,然后将同一测线上两种方法的测量成果加以对比,从而阐明两种方法各自的优缺点:AMT法测量深度大,但分辨率较低,高密度电法测量深度较浅,但分辨率高;AMT法易受外界电磁场干扰,而高密度电法易受水系、农田等低阻带影响。综上所述,二者在成果及适用范围上具有较高的互补性,在实际工作中适时地将两种方法结合起来,可以达到很好的效果。     

复杂管线剖面观测反演研究及应用

管线仪的定位定深方法,都是在单一线电流场的理论分析基础上提出来的.在地下管线探测中,近间距的并行管线,常会产生互感现象,它们产生的磁场相互叠加.因此基于线电流场特征的定位定深方法的应用条件得不到满足,采用通常的探测方法(极大值法确定管线的平面位置、特征点法确定管线深度),误差偏大,难以满足工程设计需求.此时根据现场管线...     

基于电磁模型的大气压表面波等离子体数值模拟

针对表面波等离子体模拟复杂程度高和计算工作量大的问题,提出基于电磁模型来开展大气压等离子体的数值模拟.根据表面波等离子体的放电特性,合理建立和简化电磁模型.通过对比实验诊断与数值计算结果,验证了模型的可靠性及其参数适用范围,拟合得到的电子有效碰撞频率((1.5±0.25)×1011 s?1)与实验测量值吻合.在此基础上...     

关于CSAMT法若干个问题的探讨

可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)以其探测深度大、分辨率高等特点广泛应用于隧道前期勘查、地下水资源勘查、金属矿产勘查、石油勘查等领域,可取得常规电法和地震法无可比拟的勘查效果。然而由于在实际测量中受地形和不均匀体的影响,会使CSAMT曲线发生畸变,即静态效应和近场效应。这种现象如果在资料处理中得不到消除,就会造成资料解释的误差甚至错误。文中通过CSAMT在实际工程勘探中的应用,介绍了静态效应以及近场效应对CSAMT资料的影响、如何对CSAMT资料进行静态校正和近场校正、对CSAMT资料进行静态校正和近场校正后的效果。最后,对四川某地存在静态效应和近场效应的CSAMT测量原始数据进行校正,效果较好。     

CSAMT法和激电中梯法在广东某区铅锌多金属矿勘查中的应用

介绍了CSAMT和激电中梯法在寻找金属矿中的应用.在全面掌握地质资料、物性资料的基础上,对广东某区的CSAMT数据和激电数据进行了处理和反演,结果表明,金属矿的电性特征验证了CSAMT法反演的可靠性,同时,综合应用多种物探方法相互补充相互验证,总结出了该区寻找深部隐伏矿的有效找矿模式,该找矿模式可作为同类金属矿勘探的有效工作方法.     

超高密度跨孔电阻率法成像在灌注桩埋深探测中的应用

使用常规的小应变、大应变等桩基检测方法对灌注桩埋深进行探测时,存在一定的局限.本次研究首先介绍了超高密度跨孔电阻率法成像(CT)的原理;然后建立了异常体地电模型,分析超高密度跨孔电阻率法成像(CT)响应特征与规律;最后结合实际工程案例,对江苏某建筑施工场地桩基基础进行了检测,利用磁测井法印证了桩长长度.印证结果表明利用...     

高功率电磁脉冲在岩土层孔中的衰减分析

利用FDTD方法计算出了岩土层孔中不同深度电场的时域波形,并将时域结果经傅立叶变换得到不同深度电场的频谱。用数据拟合法给出了特定频率成分电磁波随孔深度衰减的经验公式。计算结果表明,在FDTD计算域外一定范围内的场值可以用经验公式来预测。     

MPCVD装置圆柱谐振腔的仿真设计

根据电磁场理论设计了用于微波等离子体化学气相沉积系统的TE11模圆柱谐振腔,推导了该谐振腔的电场分布,计算了圆柱腔的几何尺寸.利用电磁场仿真软件CST对圆柱腔内的电场分布进行仿真,比较分析了不同天线耦合深度以及不同石英窗厚度对电场分布的影响.仿真优化结果表明天线耦合深度为5mm、石英窗厚度为5mm时腔内微波耦合良好,能...     

XPS study of the corrosion resisting composite alloying layer obtained by double glow plasma with the brush plating Ni interlayer

The Ni-Cr-Mo-Cu multi-element surface alloying with the electric brush plating Ni interlayer on the low carbon steel substrate has been investigated. By the electrochemical method in 3.5% (mass fraction) NaC1 solution, the corrosion resistance of the composite alloying layer and single alloying layer is determined. The experimental results show that the corrosion resistance of the composite alloying layer is obviously better than that of the single alloying layer. The structure and composition of passive films formed on the two kinds of alloyed layers after electrochemical tests in 3.5% NaC1 solution have been studied using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). It is concluded that the double glow plasma surface alloying of low carbon steel with the electric brush plating Ni interlayer is an appropriate technique to enhance the corrosion resistance compared with the single double glow surface alloying.