浅层小回线瞬变电磁法线框设计及应用研究

发布时间：2023-02-26 06:56

　　瞬变电磁法的仪器设备操作简单,野外工作效率高。在隐伏地下含水体构造调查、地质灾害调查、工民建勘查等诸多领域获得了广泛的应用。在实际应用中,受限于野外施工环境,有些地形复杂的施工场所,线圈的铺设比较困难,不但影响野外数据采集的工作效率,同时对采集数据的质量也会造成很大的影响。而且多数情况下,水文地质调查、地质灾害调查、工民建勘查等野外勘查工作对深度要求并不高。在满足浅层勘探深度要求下,可以通过增大发射线圈匝数和发射电流,可以有效的减小发射线圈的尺寸。本文从麦克斯韦方程组出发,详细介绍了均匀半空间的瞬变电磁场和层状磁偶源的瞬变电磁场;正演模拟了不同发射参数及不同地电模型下的电磁响应规律。在均一地电模型下,瞬变电磁响应幅值随发射电流、发射线圈匝数的增加而线性增加,随发射线框尺寸增加呈指数增加。均匀半空间地电模型,当发射磁矩一定时,围岩电导率越大,二次场响应的幅值越大,当围岩电导率小于0.001S/m,10ms以内响应已经进入了晚期,虽然感应磁场变小了,但是,根据瞬变电场的扩散深度在200米以上。对于两层地电模型,上覆层厚度大于10m、电导率差异在2倍以上,都会激励出有效的二次场。对于A、Q型...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 瞬变电磁法国内外研究现状
        1.2.1 瞬变电磁法发展进程
        1.2.2 瞬变电磁法正演研究现状
    1.3 本文研究内容
    1.4 本文的技术路线
第二章 小回线瞬变电磁法理论及正演模拟
    2.1 瞬变电磁法理论基础
        2.1.1 麦克斯韦方程组
        2.1.2 均匀半空间瞬变电磁场
        2.1.3 层状大地磁偶源瞬变电磁场
    2.2 小回线瞬变电磁法正演模拟
        2.2.1 有限体积法
        2.2.2 小回线瞬变电磁发射参数响应规律研究
        2.2.3 均一地电模型小回线瞬变电磁响应特性
        2.2.4 二层地电模型小回线瞬变电磁响应特性
        2.2.5 三层地电模型小回线瞬变电磁响应特性
    2.3 小结
第三章 小回线瞬变电磁法发射与接收系统研究
    3.1 发射参数对关断时间的影响
        3.1.1 关断时间
        3.1.2 发射线圈参数对关断时间的影响
        3.1.3 发射线框尺寸对关断时间的影响
        3.1.4 发射电流对关断时间的影响
    3.2 发射线圈设计
        3.2.1 最大发射磁矩计算
        3.2.2 最小探测深度分析
    3.3 接收线圈的电性参数
        3.3.1 接收线圈的电感和内阻
        3.3.2 接收线圈的电容
        3.3.3 接收线圈的阻尼系数
    3.4 小回线瞬变电磁收发系统
        3.4.1 仪器设备
        3.4.2 线框设计
    3.5 小结
第四章 小回线瞬变电磁法在水库渗漏检测中的应用
    4.1 采集参数试验
        4.1.1 叠加次数试验
        4.1.2 干扰噪声调查
    4.2 数据处理
    4.3 成果分析及解释
    4.4 小结
第五章 结论
    5.1 结论
    5.2 问题与不足
参考文献
攻读学位期间取得的科研成果
致谢



本文编号：3750047