接地线源近区三维薄板瞬变电磁响应积分方程法数值模拟

发布时间：2024-02-17 08:49

　　LOTEM是在远区测量,信号微弱的缺点制约其推广应用。而线源近区TEM观测具有信噪比高,探测灵敏度强,装置轻便等优点,受到越来越多的地球物理学者青睐,但是线源近区TEM正演计算理论不够成熟,困扰着该方法的发展。本文试图用三维薄板积分方程数值模拟的方法计算线源近区TEM电磁响应,为开发实用反演解释软件摸索一种快速稳定的正演计算方法。 本文通过一维接地线源瞬变电磁的计算,简要的介绍了线源近区装置的优点,着重研究了接地线源近区在层状介质中三维薄板积分方程数值模拟,分析了不同薄板组合地质体的瞬变电磁响应特征。首先根据Maxwell方程推导薄板的积分方程,给出积分方程求解方法,使用谢坤诺夫势表示电磁场,推导出薄板的电格林张量和接地线源的磁格林张量,得到了汉克尔积分形式表示的电磁场,通过快速汉克尔变换即可得到各个分量,得到接地线源的电、磁场,再转换到时间域,得到感应磁场随时间的导数和接地电极间的电压值。鉴于计算薄板的解需要解决薄板与背景场电导差异很大引起数值计算的不稳定性问题,将感应板电流密度分为无旋无散电流的手段分离格林张量,这样只要沿薄板线性积分,消除了引起畸变的项,得到稳定的数值结果。 研究...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-2不同偏移距随时间变化dBz/dt衰减

得更多的地质信息。为了进一步了解线源瞬变电磁性质，计算了不同偏移距随时间变化的Ex值，如图2-3所示。模型参数和图2-2相同，在近区，Ex明显比远区大，也具有衰减慢的规律。同时，近区的晚期电场值相差很小，在r=0.5AB和r=AB的曲线基本重合，这也给出了一个重要规律：短偏移距能....

图2-4表示均勻半空间相同

中南人学硕士学位论文 2线源近区瞬变电磁的特征规律AB、2AB、3AB、4AB、5AB、6AB、7AB。一般咱们认为偏移距大于4倍的电偶极长度时，可以看做远区。在早期，近区响应值大于远区，晚期的时候远区大一些。说明远区信号弱，近区信号强，这也是在使用长偏移距瞬变电磁法分辨率低的原....

图2-4不同电阻率的dBz/dt衰减曲线图

曲线图其次，研究线源近区测量对高低阻的探测能力。图2-4表示均勻半空间相同偏移距下（r=AB=1000m)不同电阻率的dBz/dt衰减曲线。从图中可以看出，同一时刻，低阻的响应值大于高阻，这也符合电磁波的传播规律，但是低阻值在整个时间段内变化很小，只在两个数量级内衰减，很快就衰减....

图2-6模型参数如表2-1所示

对典型的层状模型进行分析，考虑厚度和电阻率的变化。D和G型模型的模型示意图见图2-6，模型参数如表2-1所示。线源电流均为1A,中心位于坐标原点，沿X轴方向放置，接地线源长度1000m，收发距均为1000m，第一层的厚度分别为10m，100m,1000m,2000m，3000m即....

本文编号：3901099