隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,在交通、水電等領(lǐng)域存在大量已修建和正在修建的地下空間工程。而且,越來越多的地下空間工程規(guī)劃修建在地質(zhì)條件復(fù)雜、巖溶發(fā)育的西南山區(qū),這些工程建設(shè)中常常遭遇巖溶地質(zhì)災(zāi)害。目前,工程領(lǐng)域已經(jīng)廣泛采用地球物理類探測方法開展巖溶地質(zhì)災(zāi)害源的探查工作。然而,對(duì)于大面積區(qū)域開展巖溶快速探查的方法尚不成熟。本文結(jié)合已經(jīng)開展的地面瞬變電磁巖溶探測的經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行了針對(duì)淺層巖溶的半航空瞬變電磁探測方法和試驗(yàn)研究。對(duì)淺層巖溶的半航空瞬變電磁響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行了分析,并開展了基于多旋翼無人機(jī)的半航空瞬變電磁野外數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)。本文以淺層巖溶半航空瞬變電磁響應(yīng)特征為研究對(duì)象,采用理論分析數(shù)值試驗(yàn)與野外試驗(yàn)相結(jié)合的方法。在地面瞬變電磁探測方法的基礎(chǔ)上,通過裝置型式為“地面發(fā)射-空中接收”的半航空瞬變電磁探測方法,針對(duì)巖溶發(fā)育地區(qū)的地電特征,開展半航空瞬變電磁響應(yīng)規(guī)律研究。在半航空瞬變電磁響應(yīng)規(guī)律研究中,以三維時(shí)域有限差分算法為基礎(chǔ),分別采用接地長導(dǎo)線源和地面回線源瞬變電磁場激勵(lì)方式,針對(duì)均勻半空間模型和典型層狀模型,以地面發(fā)射-空中接收裝置型式開展了半航空瞬變電磁響應(yīng)特征研究,驗(yàn)證了半航空瞬變電磁法對(duì)... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 巖溶發(fā)育地區(qū)的勘察現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
    1.3 半航空瞬變電磁研究現(xiàn)狀
        1.3.1 半航空瞬變電磁概述
        1.3.2 半航空瞬變電磁法硬件研究現(xiàn)狀
        1.3.3 半航空瞬變電磁法正反演研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 半航空瞬變電磁正演理論
    2.1 控制方程與有限差分離散
    2.2 激勵(lì)源的施加與邊界條件處理
    2.3 多分辨網(wǎng)格方法
        2.3.1 控制方程與有限差分的離散方式
        2.3.2 粗-細(xì)網(wǎng)格邊界條件
        2.3.3 空間域和時(shí)間域的統(tǒng)一
        2.3.4 粗-細(xì)網(wǎng)格電阻率
    2.4 GPU加速技術(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 淺層巖溶地質(zhì)模型半航空瞬變電磁響應(yīng)規(guī)律
    3.1 均勻半空間模型的半航空瞬變電磁響應(yīng)
        3.1.1 接地長導(dǎo)線源
            3.1.1.1 不同接收高度的響應(yīng)規(guī)律對(duì)比
            3.1.1.2 不同電阻率的響應(yīng)規(guī)律對(duì)比
            3.1.1.3 不同偏移距的響應(yīng)規(guī)律對(duì)比
        3.1.2 地面回線源
            3.1.2.1 不同接收高度的響應(yīng)規(guī)律對(duì)比
            3.1.2.2 不同電阻率的響應(yīng)規(guī)律對(duì)比
            3.1.2.3 不同偏移距的響應(yīng)規(guī)律對(duì)比
    3.2 典型層狀模型的半航空瞬變電磁響應(yīng)
        3.2.1 接地長導(dǎo)線源
            3.2.1.1 兩層模型半航空瞬變電磁響應(yīng)特征
            3.2.1.2 三層模型半航空瞬變電磁響應(yīng)特征
        3.2.2 地面回線源
            3.2.2.1 兩層模型半航空瞬變電磁響應(yīng)特征
            3.2.2.2 三層模型半航空瞬變電磁響應(yīng)特征
    3.3 三維巖溶地質(zhì)模型的半航空瞬變電磁響應(yīng)
        3.3.1 接地長導(dǎo)線源
            3.3.1.1 干溶洞模型
            3.3.1.2 充填型溶洞模型
                3.3.1.2.1 充填巖溶水或巖溶泥質(zhì)的溶洞模型
                3.3.1.2.2 充填巖溶水-巖溶泥質(zhì)的溶洞模型
            3.3.1.3 半充填溶洞模型
        3.3.2 地面回線源
            3.3.2.1 充填型溶洞模型
                3.3.2.1.1 充填巖溶水或巖溶泥質(zhì)的溶洞模型
                3.3.2.1.2 充填巖溶水-巖溶泥質(zhì)的溶洞模型
            3.3.2.2 半充填溶洞模型
    3.4 本章小結(jié)
第四章 現(xiàn)場試驗(yàn)
    4.1 概述
    4.2 試驗(yàn)方案與設(shè)計(jì)
    4.3 野外數(shù)據(jù)采集
        4.3.1 準(zhǔn)備工作
        4.3.2 半航空瞬變電磁探測試驗(yàn)
    4.4 數(shù)據(jù)處理與視電阻率計(jì)算
        4.4.1 半航空瞬變電磁電阻率定義
        4.4.2 數(shù)據(jù)處理結(jié)果
    4.5 地質(zhì)解釋
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間參與的科研項(xiàng)目
在讀期間的科研成果
在讀期間獲得的獎(jiǎng)勵(lì)
致謝
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]地空瞬變電磁法研究進(jìn)展[J]. 張瑩瑩,李貅.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2017(04)
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[3]鉆孔雷達(dá)探測地下不良地質(zhì)體的正演模擬及其復(fù)信號(hào)分析[J]. 李堯,李術(shù)才,劉斌,聶利超,張鳳凱,徐磊,王傳武.  巖土力學(xué). 2017(01)
[4]多輻射場源地空瞬變電磁法快速成像方法研究[J]. 張瑩瑩,李貅,李佳,趙越,姚偉華.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2016(02)
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[6]多輻射場源地空瞬變電磁法多分量全域視電阻率定義[J]. 張瑩瑩,李貅,姚偉華,智慶全,李佳.  地球物理學(xué)報(bào). 2015(08)
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[8]垂直接觸帶影響下地-井瞬變電磁響應(yīng)研究[J]. 徐正玉,楊海燕,鄧居智,湯洪志,張華,謝石文,劉少光.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2015(03)
[9]電性源瞬變電磁地空逆合成孔徑成像[J]. 李貅,張瑩瑩,盧緒山,姚偉華.  地球物理學(xué)報(bào). 2015(01)
[10]高速公路隧道巖溶區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)電磁法精細(xì)探測研究[J]. 底青云,安志國,馬鳳山,付長民,許誠.  工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2014(04)

博士論文
[1]隧道含水構(gòu)造三維瞬變電磁場響應(yīng)特征及突水災(zāi)害源預(yù)報(bào)研究[D]. 孫懷鳳.山東大學(xué) 2013
[2]基于GPU的三維有限差分直升機(jī)瞬變電磁響應(yīng)并行計(jì)算[D]. 關(guān)珊珊.吉林大學(xué) 2012

碩士論文
[1]隧道含水構(gòu)造地面—地下瞬變電磁探測方法與響應(yīng)規(guī)律研究[D]. 李凱.山東大學(xué) 2017
[2]直接時(shí)間域矢量有限元瞬變電磁三維正演模擬[D]. 李賀.長安大學(xué) 2016
[3]隧道掌子面—鉆孔瞬變電磁超前探測方法與試驗(yàn)研究[D]. 王世睿.山東大學(xué) 2016
[4]瞬變電磁法矢量有限元三維正演研究[D]. 姚偉華.長安大學(xué) 2015
[5]隧道TBM機(jī)瞬變電磁響應(yīng)三維并行模擬及干擾去除研究[D]. 盧緒山.長安大學(xué) 2014
[6]水平電偶源地空系統(tǒng)瞬變電磁法多分量解釋技術(shù)及全域視電阻率定義研究[D]. 張瑩瑩.長安大學(xué) 2013
[7]瞬變電磁地空系統(tǒng)多分量響應(yīng)特征研究[D]. 趙越.長安大學(xué) 2013
[8]時(shí)域電性源地—空電磁探測數(shù)據(jù)預(yù)處理研究[D]. 陽貴紅.吉林大學(xué) 2012



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