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复杂地形条件下激发极化有限单元法三维数值模拟 总被引：2，自引：1，他引：1
野外激电勘查过程中,据激电异常进行钻探验证时,常发生验证目标矿体擦边而过现象.究其原因是在实际勘查中,地形的起伏变化改变了地下电场的分布规律,导致激电异常发生位移及幅值改变.为了改善、克服这种现象,必须从理论上进行研究.运用四面体单元三维有限单元数值正演计算方法对此进行了理论研究,选用典型山谷地形水平层状极化体模型进行数值模拟计算.研究结果表明:①起伏地形不产生假的激电异常,仅对激电异常的形态和幅值产生影响;②采用四面体剖分单元有限单元法研究复杂地形条件对激电异常的影响是行之有效的. 相似文献
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在实际工程中, 地质体通常呈现复杂的三维空间分布, 基于二维介质假设的传统高密度电法难以准确反映其空间位置及走势, 三维高密度电法能更好处理此类问题, 但长期以来由于数据采集与处理难度大, 其应用受到限制。为研究三维高密度电法在空间形态复杂的不良地质体勘探中的应用效果, 比较其与二维电法的差异, 本文首先研究三维高密度电法的工作原理及数据处理方法, 然后通过现场试验进行应用研究, 利用二维及三维高密度电法对福建寿宁银矿采空区进行勘探, 并利用三维激光扫描对结果进行验证。成功实现了复杂地形条件下240道电极的三维电法数据采集, 并引入基于光滑约束的最小二乘法完成三维电法数据的反演。研究结果表明, 三维激光扫描能精确获取采空区的形态及走势, 为电法结果提供可靠的验证; 三维高密度电法能准确反映浅层电阻异常体的位置及走势, 相比于二维高密度电法, 其反演结果收敛, 排除了深层的干扰信息, 降低了多解性。 相似文献
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从点源场的边值问题出发,利用有限元推导了井地电法和高密度电法2.5维的详细解法,并编制了相应的程序。利用均匀半空间的地电模型进行了正演计算,并与地下真实电阻率进行了对比分析,验证了算法的正确性。在此基础上对均匀介质中存在对称高阻体和边缘高阻体的模型,进行正演模拟,分别得到其井地电法的视电阻率断面图和高密度电法的视电阻率断面图。结果表明,结合两种方法可以对地下存在的高阻异常体进行有效精确地探测。 相似文献
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本文研究了五极纵轴激电测深三维有限元正演模拟方法。首先,从三个点电流源总电位的边值问题出发,导出了异常电位的边值问题,证明了与异常电位的边值问题对应的变分问题。然后,基于三维连续电性介质模型,推导了有限元法求解变分问题的计算过程,编制了五极纵轴激电测深的三维模拟程序。最后,通过模拟水平层状介质模型的五极纵轴激电测深曲线,发现最大相对误差小于0.25%,耗费时间为18 s;从精度和效率的角度验证了算法和程序是正确的,为后续模拟复杂地电模型五极纵轴激电测深曲线、分析曲线异常特征规律以及开展反演工作奠定了基础。 相似文献
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为探究坑道聚焦直流激电法电流场分布特性及其探测影响因素,利用有限单元法对空间场正常电位和异常电位进行求解,基于Comsol软件构建均质三维地电探测模型,采用四面体网格自适应算法进行剖分,对比分析数值求解精度。研究聚焦电流场分布变化规律,确定聚焦效应电流比系数取值范围。沿掘进断面的正前方构造异常地质的三维地电模型,利用等效电阻率法正演模拟掘进断面面积、干扰体、聚焦效应电流比系数等因素对激电效应参量的影响。结果表明：聚焦直流激电法对掘进断面前方不良地质体的探测具有较好的敏感性,坑道腔体内干扰体对目标异常体探测的影响可以忽略,旁侧干扰异常体距坑道底板距离越远,对目标异常体探测影响越小;增大掘进断面面积和聚焦效应电流比系数,可有效增加勘探距离。此研究可为聚焦直流激电法反演提供依据和参考,对推动聚焦电法勘探理论的发展具有重要意义。 相似文献
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基于有限单元法的激电参数正演数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
通过利用有限单元法模拟频率域激电法中的重要参数幅频率Fs和相频率Фs,研究Fs、Фs在三维地电条件下的激电响应特征。首先,在有限元方法中,使用六面体和四面体相结合的剖分单元,对大地模型进行离散,通过计算不同频率下的Cole—Cole模型复电阻率响应,替换模型中的体极化模型,最后模拟得到了频率域激电法中的主要参数。通过对比分析,证明了该方法程序简便、准确,也证明了相频率参数可作为一种有效区分时间常数不同的极化体方法。 相似文献
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浅议高密度电法几个问题 总被引：2，自引：0，他引：2
高密度电阻率法自从引进我国以来,应用范围广,也解决了不少问题.但对其中的许多问题研究还欠深入.在简要回顾高密度电法历史的基础上,就高密度电法中、英文名称问题,电极排列问题,电极滚动测量问题,极化补偿、测量时间(供电时间问题)、接地电阻问题,深度问题,噪声对反演结果的影响、高密度电法在堤坝水位检测监测、树根探测特殊应用等问题进行了讨论,最后指出高密度激电、三维、人体电阻率成像等是高密度电法的发展趋势. 相似文献
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时间谱电阻率(TSR)法的二维正演, 是计算可极化二维地电构造上三维电流偶极源的电场瞬变响应, 属所谓2.5维时间域电磁场数值模拟问题, 是目前国际上未妥善解决的计算地球物理疑难问题.针对现有算法的局限性, 建立了新的算法, 其特点是: (1)采用二维有限单元算法, 在矩形网格中增加两对角线形成三角网格剖分, 同时用高斯消元法消除矩形网格中心结点的待求未知量.这样, 既可较准确地模拟任意二维复杂地电断面, 又可节省计算量.(2)采用直接计算二次场的新算法, 只需计算电场和磁场沿地电构造走向两个分量的一次场, 因而, 不但计算精度较高, 而且不显著增加计算量.(3)采用G -S变换法作逆拉氏变换, 并利用拉氏变换延迟定理在倍增的时间间隔中插值, 从而实现对密集采样时间瞬变过程的快速计算.(4)能对可极化和导电大地(即同时包括IP和EM效应). 相似文献
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频率域激发极化法有限元数值模拟 总被引：2，自引：1，他引：1
在频率较低和忽略电磁效应的情况下,利用有限单元方法和Cole-Cole模型对频率域激发极化法进行数值模拟.首先在三维地电条件下,给出电场的边值问题和变分问题,将Cole-Cole模型的频率响应引入到地电模型中,运用有限单元法对模型进行单元剖分、插值、积分和总体合成等,通过解方程最后得到表征频率域极化强度的参数幅频率.通过改变地电模型的参数,得到了不同的幅频率响应曲线.模拟结果与实际情况符合,表明该方法是正确和适用的. 相似文献
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地震波混合阶褶积算法模拟 总被引：6，自引：0，他引：6
基于正反傅立叶变换,提出了地震波模拟的混合阶褶积算法。该方法原理简单、易于实现,结合了有限差分与伪谱法的优点,具有较高的精度和计算效率,适用于地震波场的正演计算,同时还给出了二维地震波场的理论计算实例。计算结果表明,此算法模拟结果正确、精度高、速度快、能适应较为复杂地质模型,并且易于推广到各向异性介质中去。 相似文献
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论述了在植被发育和地形恶劣的李子地区利用双频激电轴向偶极装置快速寻找金矿的应用成果,总结了岩矿石电性参数特征和工作方案及工作装置。认为双频激电法仪及其工作时使用的轴向偶极装置在北秦岭金银多金属成矿带天水段高山林区寻找金属硫化物金矿床具有轻便、快速、成本低、效率高、效果好的优点。结合扫面异常规模,多极距剖面测量数据的有限元最优化法幅频率数字反演,可有效的获得激电异常的半定量解释。异常查证结果表明,激电异常体与金矿体之间有很好的对应关系,文中轻便激电的工作方案在地面工作条件困难的地区值得推广。 相似文献
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本文介绍了建在复杂地基上的清江隔河岩重力拱坝的三维有限元分析。计算模型考虑了坝基岩体岩层的倾斜错位,三条大断层与二个沿层面方向的软弱夹层等复杂的地质因素。计算了静水压力、坝自重、扬压力及温度应力等荷载,其中包括地基三维渗流场和温度变化场的计算。坝体结构复杂且呈左右不对称状。计算模型所涉范围约 1400X900X600m~3。有限元网格包括各类单元1845个,节点总数达3280个。采用超松弛迭代法求解。分析中应用了三线透视图象和后处理软件系统。此项计算规模巨大、处理问题复杂的三维有限元的各项计算分析结果均为合理。为设计单位提供了重要依据,对于正在建设中的隔河岩大坝具有重要的实用意义。 相似文献
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This paper introduces the analysis of three dimensional finite element method for the gravity-arch dam building on the complex ground. The foundation rock of dip and strain-slip, three faults, two weak intercalations and etc. arc considered in this calculation model. Water static pressure, gravity of dam, uplift, temperature stress and so on are computed, including three dimensional osmotic and temperature fields in the foundation. The range of calculation model is about 1400×900×600m2 . There are 1845 elements of all kinds, 3280 nodes in the network of finite element. The superlax iterative method is used to solve, and three dimensional perspective and software of after treatment are applied in analyses. The dimension of this computation is large, various results of treating complex problems are reasonable. The important basis has applied to designing unit. The computation is important practical significance for Geheyan Dam which is being built. 相似文献
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采用易于模拟复杂地形起伏和倾斜界面的非结构三角单元剖分网格,并利用对偶加权后验误差估计指导网格自动细化过程,实现了2.5维直流电阻率法自适应有限元数值模拟。在实例模型分析中,分别计算了层状模型和垂直岩脉模型的直流电阻率响应,并与其解析解进行了比较。对比结果表明,该算法所得数值解精度很高,解的相对误差小于0.5%。最后,计算了起伏地形2.5维地电模型视电阻率异常,并利用比较法进行了地形改正。地形改正结果与水平地形时的结果对比表明,比较法可以较好地消除地形影响,突出局部地质体异常。 相似文献
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起伏地形对近矿围岩充电法影响规律的数值模拟研究 总被引：4，自引：1，他引：3
以山脊、山谷地形为例,通过点源二维有限元数值模拟给出了起伏地形条件下近矿围岩充电法一次电场和激发极化二次电场的剖面曲线,研究了地形对电场的影响,总结了起伏地形情况下的异常分布规律,并用比值法对其进行了地形校正,校正后的结果表明效果是比较好的. 相似文献