宁玲:起伏地形瑞雷波频散能量和传播特性研究论文

宁玲:起伏地形瑞雷波频散能量和传播特性研究论文

本文主要研究内容

作者宁玲(2019)在《起伏地形瑞雷波频散能量和传播特性研究》一文中研究指出:瑞雷波(Rayleigh waves)是纵波(P-waves)和横波的垂直分量(SV-waves)相互干涉形成的一种沿着自由界面传播的地震面波。它具有能量强、频率低、速度低、沿水平方向衰减慢和在非均匀介质中频散等特点。利用这些特点发展出各种瑞雷波勘探方法。这些方法具有无损、环境友好、低成本和高效等优势,在工程地质和无损检测等方面发挥着非常重大的作用。目前,应用较为广泛的瑞雷波勘探方法是面波多道分析(Multi-channel Analysis of Surface Waves,MASW)方法。该方法有效地填补了浅地表横波速度结构成像方法的空缺,在岩土工程和工程地质等领域有着重要的意义。水平层状介质模型的假设是MASW方法的应用前提,但实际地层极其复杂,地表并非完全水平。因此,起伏地形对瑞雷波传播的影响引起了浅地表地球物理学者的关注。先前的研究焦点主要集中在起伏自由界面上瑞雷波的传播,但尚未定量研究起伏地形的变化幅度对瑞雷波传播特性的影响。为了拓展瑞雷波勘探方法在起伏地形区域中的应用,研究起伏地形对瑞雷波传播的影响具有重要的意义。本文通过数值模拟的手段,研究二维起伏地形模型中瑞雷波的频散能量分布特性和传播特性,进一步完善瑞雷波在起伏地形上的传播理论。本文在调研总结瑞雷波波场理论、瑞雷波频散曲线正演算法、频散曲线提取方法、以及弹性波波场分离方法研究现状的基础上,针对当前起伏地形瑞雷波传播研究中存在的不足,设计高斯凹陷和隆起地形半空间模型,研究了起伏地形瑞雷波频散能量和传播特性。本文在前人提出的起伏地表下瑞雷波交错网格有限差分法的基础上,加入波场分离技术,较为详细地研究了两类经典二维起伏地形上瑞雷波的传播特性。对于二维高斯起伏地形模型,研究对比了起伏地形上采取不同形式偏移距(水平偏移距和实际路径偏移距)的地震记录与瑞雷波频散能量成像的效果,并将瑞雷波频散能量与地表水平均匀半空间模型得到的理论频散曲线进行比较;分析了瑞雷波在P波和S波波场分离后的能量转换问题。研究结果表明:1、随着起伏地形变化幅度的增加,瑞雷波频散能量出现断裂和分叉的现象愈严重;2、在数值模拟过程中,在凹陷地形上使用实际路径偏移距可以获得较好的瑞雷波频散能量成像效果,而对于隆起地形则应使用水平偏移距;3、当凹陷地形的深度与瑞雷波主波长的比值小于0.5且凹陷地形的水平跨度大于主波长时,瑞雷波相速度同水平地形的相速度的相对差异小于8%;当隆起地形的高度与瑞雷波主波长的比值小于0.5且隆起地形的水平跨度大于主波长时,瑞雷波相速度同水平地形的相速度的相对差异小于17%;4、对于水平和倾斜自由界面半空间模型,波场分离模拟结果表明,弹性波波场分离的模拟精度高。从结果分析可知,由瑞雷波转换成S波的能量强于由瑞雷波转换成P波的能量,参与转换的S波能量的比例大于参与转换的P波能量的比例。

Abstract

rui lei bo (Rayleigh waves)shi zong bo (P-waves)he heng bo de chui zhi fen liang (SV-waves)xiang hu gan she xing cheng de yi chong yan zhao zi you jie mian chuan bo de de zhen mian bo 。ta ju you neng liang jiang 、pin lv di 、su du di 、yan shui ping fang xiang cui jian man he zai fei jun yun jie zhi zhong pin san deng te dian 。li yong zhe xie te dian fa zhan chu ge chong rui lei bo kan tan fang fa 。zhe xie fang fa ju you mo sun 、huan jing you hao 、di cheng ben he gao xiao deng you shi ,zai gong cheng de zhi he mo sun jian ce deng fang mian fa hui zhao fei chang chong da de zuo yong 。mu qian ,ying yong jiao wei an fan de rui lei bo kan tan fang fa shi mian bo duo dao fen xi (Multi-channel Analysis of Surface Waves,MASW)fang fa 。gai fang fa you xiao de tian bu le jian de biao heng bo su du jie gou cheng xiang fang fa de kong que ,zai yan tu gong cheng he gong cheng de zhi deng ling yu you zhao chong yao de yi yi 。shui ping ceng zhuang jie zhi mo xing de jia she shi MASWfang fa de ying yong qian di ,dan shi ji de ceng ji ji fu za ,de biao bing fei wan quan shui ping 。yin ci ,qi fu de xing dui rui lei bo chuan bo de ying xiang yin qi le jian de biao de qiu wu li xue zhe de guan zhu 。xian qian de yan jiu jiao dian zhu yao ji zhong zai qi fu zi you jie mian shang rui lei bo de chuan bo ,dan shang wei ding liang yan jiu qi fu de xing de bian hua fu du dui rui lei bo chuan bo te xing de ying xiang 。wei le ta zhan rui lei bo kan tan fang fa zai qi fu de xing ou yu zhong de ying yong ,yan jiu qi fu de xing dui rui lei bo chuan bo de ying xiang ju you chong yao de yi yi 。ben wen tong guo shu zhi mo ni de shou duan ,yan jiu er wei qi fu de xing mo xing zhong rui lei bo de pin san neng liang fen bu te xing he chuan bo te xing ,jin yi bu wan shan rui lei bo zai qi fu de xing shang de chuan bo li lun 。ben wen zai diao yan zong jie rui lei bo bo chang li lun 、rui lei bo pin san qu xian zheng yan suan fa 、pin san qu xian di qu fang fa 、yi ji dan xing bo bo chang fen li fang fa yan jiu xian zhuang de ji chu shang ,zhen dui dang qian qi fu de xing rui lei bo chuan bo yan jiu zhong cun zai de bu zu ,she ji gao si ao xian he long qi de xing ban kong jian mo xing ,yan jiu le qi fu de xing rui lei bo pin san neng liang he chuan bo te xing 。ben wen zai qian ren di chu de qi fu de biao xia rui lei bo jiao cuo wang ge you xian cha fen fa de ji chu shang ,jia ru bo chang fen li ji shu ,jiao wei xiang xi de yan jiu le liang lei jing dian er wei qi fu de xing shang rui lei bo de chuan bo te xing 。dui yu er wei gao si qi fu de xing mo xing ,yan jiu dui bi le qi fu de xing shang cai qu bu tong xing shi pian yi ju (shui ping pian yi ju he shi ji lu jing pian yi ju )de de zhen ji lu yu rui lei bo pin san neng liang cheng xiang de xiao guo ,bing jiang rui lei bo pin san neng liang yu de biao shui ping jun yun ban kong jian mo xing de dao de li lun pin san qu xian jin hang bi jiao ;fen xi le rui lei bo zai Pbo he Sbo bo chang fen li hou de neng liang zhuai huan wen ti 。yan jiu jie guo biao ming :1、sui zhao qi fu de xing bian hua fu du de zeng jia ,rui lei bo pin san neng liang chu xian duan lie he fen cha de xian xiang yu yan chong ;2、zai shu zhi mo ni guo cheng zhong ,zai ao xian de xing shang shi yong shi ji lu jing pian yi ju ke yi huo de jiao hao de rui lei bo pin san neng liang cheng xiang xiao guo ,er dui yu long qi de xing ze ying shi yong shui ping pian yi ju ;3、dang ao xian de xing de shen du yu rui lei bo zhu bo chang de bi zhi xiao yu 0.5ju ao xian de xing de shui ping kua du da yu zhu bo chang shi ,rui lei bo xiang su du tong shui ping de xing de xiang su du de xiang dui cha yi xiao yu 8%;dang long qi de xing de gao du yu rui lei bo zhu bo chang de bi zhi xiao yu 0.5ju long qi de xing de shui ping kua du da yu zhu bo chang shi ,rui lei bo xiang su du tong shui ping de xing de xiang su du de xiang dui cha yi xiao yu 17%;4、dui yu shui ping he qing xie zi you jie mian ban kong jian mo xing ,bo chang fen li mo ni jie guo biao ming ,dan xing bo bo chang fen li de mo ni jing du gao 。cong jie guo fen xi ke zhi ,you rui lei bo zhuai huan cheng Sbo de neng liang jiang yu you rui lei bo zhuai huan cheng Pbo de neng liang ,can yu zhuai huan de Sbo neng liang de bi li da yu can yu zhuai huan de Pbo neng liang de bi li 。

论文参考文献

  • [1].考虑道间时差相位的多道瞬态瑞雷波探测方法[D]. 刘磊.中国地质大学(北京)2017
  • [2].稳态瑞雷波法数据处理与解释技术研究[D]. 李玉堂.中国地质大学(北京)2006
  • [3].瞬态瑞雷波法在南广铁路岩溶路基注浆质量检测上的应用[D]. 冯治国.西南交通大学2011
  • [4].基于瞬态瑞雷波法的公路质量无损检测技术研究[D]. 张浩.郑州大学2015
  • [5].两种物探方法在岩溶塌陷中的综合应用效果研究[D]. 王超.成都理工大学2017
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国地质大学的宁玲,发表于刊物中国地质大学2019-09-24论文,是一篇关于瑞雷波论文,起伏地形论文,频散能量论文,传播特性论文,中国地质大学2019-09-24论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国地质大学2019-09-24论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    宁玲:起伏地形瑞雷波频散能量和传播特性研究论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢