起伏地表下弹性波场数值模拟的自由边界处理方法改进

发布时间：2018-04-14 07:53

  本文选题：起伏地形 + 自由界面　； 参考：《地球物理学进展》2017年01期

【摘要】：针对起伏地表下的弹性波模拟问题,本文采用高阶交错网格有限差分法剖分网格;在前人的基础上,提出改进型真空法处理起伏地形自由界面:设置一虚拟层于自由界面上,对自由界面的弹性参数取平均;同时,按照参数在交错网格上的安放特点,只需处理剪切应力,并令其值为零;用速度平均法处理速度,把自由界面上方区域内的速度设置为零.本文模拟了几个工程勘探中典型地质模型的炮集记录.结果表明,地表起伏使地震波场复杂化,波型相互转化,产生地表散射,反射波同相轴扭曲、截断甚至淹没,信噪比降低.本文提出的改进型真空法能够确保算法的稳定性和精度,表现出良好的效果.
[Abstract]:In this paper, the finite difference method with high order staggered grids is used to solve the problem of elastic wave simulation under undulating surface, and an improved vacuum method is proposed to deal with the free interface of undulating terrain.The elastic parameters of the free interface are averaged; at the same time, according to the characteristics of the parameters placed on the staggered grid, the shear stress is only dealt with and the value is zero, and the velocity is treated by the velocity averaging method.Set the velocity above the free interface to zero.This paper simulates the record of several typical geological models in engineering exploration.The results show that the surface undulation complicates the seismic wave field, transforms the wave patterns into each other, produces surface scattering, distorts the reflection wave cophase axis, truncates or even submerges, and reduces the signal-to-noise ratio (SNR).The improved vacuum method proposed in this paper can ensure the stability and accuracy of the algorithm and show good effect.
【作者单位】： 中南大学地球物理勘察新技术研究所;中南大学地球科学与信息物理学院;河北省国控矿业开发投资有限公司;
【分类号】：P631.4

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 张华;李振春;韩文功;;起伏地表条件下地震波数值模拟方法综述[J];勘探地球物理进展;2007年05期

2 王祥春;刘学伟;;起伏地表二维声波方程地震波场模拟与分析[J];石油地球物理勘探;2007年03期

3 冯英杰;杨长春;吴萍;;地震波有限差分模拟综述[J];地球物理学进展;2007年02期

4 董良国;复杂地表条件下地震波传播数值模拟[J];勘探地球物理进展;2005年03期

5 裴正林;任意起伏地表弹性波方程交错网格高阶有限差分法数值模拟[J];石油地球物理勘探;2004年06期

6 张剑锋,刘铁林;各向异性介质中弹性波的数值模拟[J];固体力学学报;2000年03期

相关硕士学位论文 前1条

1 汪利民;三维带地形瑞雷面波交错网格有限差分法正演技术研究[D];中国地质大学;2009年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 王大兴;张盟勃;杨文敬;蔡克汉;高利东;朱军;;黄土塬区致密储集层模型地震正反演模拟[J];石油勘探与开发;2017年02期

2 王耀;王桂梅;周结;李军强;付志红;;煤矿常见灾害性地质异常体地震正演研究[J];地下空间与工程学报;2017年01期

3 丁俊才;吴斌;何存富;李子明;;含各向异性层的多层结构中的横波传播[J];应用基础与工程科学学报;2017年01期

4 戴世立;;火山岩地层裂缝地震波场特征研究[J];地球物理学进展;2017年01期

5 周竹生;薛乔文;杨鹏凯;;起伏地表下弹性波场数值模拟的自由边界处理方法改进[J];地球物理学进展;2017年01期

6 席超强;王伟;周文龙;;多道面波勘探排列参数的影响研究——以双层凸起地质模型为例[J];淮南职业技术学院学报;2017年01期

7 陈可洋;;两种不同偏移起始面逆时成像处理及效果分析——以起伏地表理论模型为例[J];油气藏评价与开发;2016年06期

8 周震;贾晓峰;;基于OpenMP加速的无单元逆时偏移成像[J];物探化探计算技术;2016年06期

9 李庆洋;李振春;黄建平;李娜;苏在荣;;基于贴体全交错网格的起伏地表正演模拟影响因素[J];吉林大学学报(地球科学版);2016年03期

10 陈东;梁文全;辛维;杨长春;;适用于声波方程数值模拟的时间-空间域隐式有限差分算子优化方法[J];地球物理学报;2016年04期

相关硕士学位论文 前9条

1 刘黎;锚杆锚固密实度弹性波检测的神经网络方法研究[D];长江大学;2016年

2 苏永帅;基于地脉动反演硬夹层场地剪切波速[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 李长江;TTI介质旋转交错网格波场数值模拟及波场分离[D];长安大学;2015年

4 朱夏乐;隧道地震超前地质预报的三维有限差分正演模拟[D];成都理工大学;2015年

5 刘建宙;有限差分法在瑞雷波波场正演模拟中的应用[D];中国地质大学（北京）;2014年

6 陈晓峰;瑞利面波检测混凝土裂缝的方法研究[D];长江大学;2014年

7 王朝;三维各向同性介质弹性波方程有限差分数值模拟研究[D];中国地质大学(北京);2012年

8 杨朋凯;起伏地形条件下的弹性波波场数值模拟[D];中南大学;2012年

9 张明财;三维复杂介质中瑞雷面波传播特性研究[D];中南大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王雪秋,孙建国,张文志;复杂地表地质条件下地震波数值模拟综述[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年S1期

2 董良国;复杂地表条件下地震波传播数值模拟[J];勘探地球物理进展;2005年03期

3 朱生旺,魏修成;波动方程非规则网格任意阶精度差分法正演[J];石油地球物理勘探;2005年02期

4 吴国忱,王华忠;波场模拟中的数值频散分析与校正策略[J];地球物理学进展;2005年01期

5 王德利,何樵登,韩立国;裂隙型单斜介质中多方位地面三分量记录模拟[J];地球物理学报;2005年02期

6 陈伟;起伏地表条件下二维地震波场的数值模拟[J];勘探地球物理进展;2005年01期

7 李文杰,魏修成,刘洋;声波正演中一种新的边界条件——双重吸收边界条件[J];石油物探;2004年06期

8 裴正林,牟永光;地震波传播数值模拟[J];地球物理学进展;2004年04期

9 裴正林;任意起伏地表弹性波方程交错网格高阶有限差分法数值模拟[J];石油地球物理勘探;2004年06期

10 黄自萍,张铭,吴文青,董良国;弹性波传播数值模拟的区域分裂法[J];地球物理学报;2004年06期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 安玉林;起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演 连载3[J];物探与化探;2003年03期

2 安玉林;起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演[J];物探与化探;2003年04期

3 傅抱璞;起伏地形中的小气候特点[J];地理学报;1963年03期

4 李世雄,叶雅梅,林其彭;起伏地形上的位场转换[J];地球物理学报;1983年06期

5 魏星,陈太虎,杜维本;起伏地形条件下二维场分量间的转换与延拓[J];地质与勘探;1984年07期

6 安玉林;起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演[J];物探与化探;2003年02期

7 余琦,刘原中;复杂地形上的风场内插方法[J];辐射防护;2001年04期

8 陈宏明 ,李才明;起伏地形上斜磁化无限延深薄板的直接解释[J];成都地质学院学报;1980年04期

9 杨建文;任怀宗;雷林源;;起伏地形条件下磁电阻率法的资料处理方法[J];中南矿冶学院学报;1991年01期

10 李治华;起伏地形上电阻率法异常的解释[J];物探与化探;1980年04期

相关会议论文 前5条

1 陈艳英;缪启龙;邱新法;;起伏地形下我国直接辐射的精细计算及分布(摘要)[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年

2 史岚;缪启龙;邱新法;;重庆市起伏地形下直接辐射的空间精细分布[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年

3 缪启龙;邱新法;史岚;;起伏地形下辐射资源的分布式模型研究[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“农业气象与生态环境”分会论文集[C];2003年

4 史岚;缪启龙;邱新法;;基于GIS的重庆市起伏地形下直接辐射的空间扩展研究[A];中国气象学会2006年年会“气候变化及其机理和模拟”分会场论文集[C];2006年

5 陆忠艳;缪启龙;王扬锋;;起伏地形下重庆降水精细的空间分布[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年

相关博士学位论文 前2条

1 史岚;长江流域起伏地形下降水量分布精细化气候估算模型研究[D];南京信息工程大学;2012年

2 许建荣;起伏地形条件下大地电磁测深二维正反演研究及应用[D];中南大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 姚镇海;融合遥感数据的月平均气温分布式模拟参数优化的研究[D];南京信息工程大学;2015年

2 李彬;起伏地形上云阴影畸变对地表太阳辐射影响研究[D];南京信息工程大学;2016年

3 许智博;ZTEM起伏地形二维正反演研究[D];中国地质大学(北京);2016年

4 李晓娟;起伏地形下激电中梯反演成像研究及应用[D];成都理工大学;2016年

5 连伟章;起伏地形下二维密度反演成像的研究及应用[D];成都理工大学;2016年

6 程鹏;起伏地形对高速公路桥梁段区域风场影响的研究[D];北京交通大学;2014年

7 何志明;基于分布式模拟的重庆市起伏地形下气温时空演变分析[D];重庆师范大学;2013年

8 李芸芸;起伏地形井地电位三维有限元数值模拟[D];中南大学;2014年

9 刘杰;起伏地形电阻率剖面异常研究[D];中南大学;2008年

10 王堰;基于GIS的重庆市风速空间扩展研究[D];南京气象学院;2004年

，

本文编号：1748368