地声在不同岩体中的传播特性研究

发布时间：2021-08-01 18:53

　　地声信号在地质灾害防治中有着广泛的应用,对于泥石流的监测和预警发挥着重要作用。为了研究地声的传播规律,通过分析地震波传播的衰减机理,得到地声传播的衰减特性。同时根据不同的岩体（花岗岩、页岩）情况进行建模仿真,针对震源持续振动时与地面耦合产生的能量衰减问题,提出一种空间衰减模型,通过引入空间衰减函数来描述其能量状态。研究表明,该模型与理论分析结果相同,且衰减拟合精度较高。该研究可以在地声监测时,为传感器的精度和监测范围提供更精确的指导。 

【文章来源】：国外电子测量技术. 2020,39(06)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

岩体模型

式中：fm为信号的主频；t0为信号的初始时刻。图2所示为Ricker子波主频为20Hz时，其时域波形。从图2可以看出，Ricker子波持续时间长，能量主要集中在峰值附近。因此，Ricker子波也被用来模拟地震波。

分别选取花岗岩和千枚岩的介质参数进行设定，其中花岗岩纵波品质因子Qp=60，横波品质因子Qs=45，页岩的纵波品质因子Qp=20，横波品质因子Qs=6，并在岩体的上表面的中心位置（0,0），沿y轴方向施加主频为20Hz，空间衰减因子为1 000的震源信号，网格尺寸为0.7m，时间步设置为0～0.5s，步长为0.1s。图4所示为震源在花岗岩和页岩中不同时间下总位移的变化情况，由于介质的各向同性，选取x轴正方向进行研究。可以看出，由于空间衰减函数的引入，在不同时间下，震源信号的峰值逐次降低，且在峰值之后，震源信号随着传播距离的增加，呈衰减趋势。同时，可以明显看出，地声在页岩中传播时，质点位移下降较快，在花岗岩中则相对较为平缓。图4 不同岩体中传播特性

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]基于岩石物理与地震波传播参数相融合的页岩储层特征描述方法研究[D]. 邓馨卉.吉林大学 2019

硕士论文
[1]粘弹VTI介质数值模拟[D]. 高宇航.东北石油大学 2019
[2]基于地声检知器和光纤光栅监测系统的泥石流地声特性研究[D]. 吴攀高.广西大学 2016



本文编号：3316063