基于电磁场似稳近似的震电波场模拟及误差分析

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaochushang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于双电层[1]的存在,流体饱和孔隙介质中弹性波与电磁波之间存在耦合。当弹性波在孔隙介质中传播时会产生伴随电磁场,另外,弹性波遇到介质分界面时还会激发出独立于地震波传播的电磁波。这两种电磁信号统称为震电信号。震电效应是产生地震电磁场的一个有效机制。研究震电效应对地球物理勘探以及地震电磁现象的解释有重要意义。在震电波场模拟中,特别是采用时间域数值方法计算震源的震电波场,为了避免弹性波和电磁波速度相差过大带来的计算困难,通常采用电磁场似稳近似条件,有时也称准静态近似。但前人并没有对电磁场似稳近似带来的误差进行分析,本文通过研究对比全耦合情况下震电波场的精确解和采用似稳近似计算得到的近似解,研究似稳近似带来的误差及其影响因素,并探究适宜使用似稳近似方法的条件。本文基于水平分层介质模型研究似稳近似所带来的误差(通常应用水平分层模型去近似地下结构)。我们在采用似稳近似情况下得到简化的Pride方程组,并且先由Biot方程中解出地震波场。然后,采用电磁场似稳近似从电势的泊松方程中解出电磁场。将上述解出的震电波场的近似解与采用完整Pride方程组解出的震电波场精确解作对比。我们发现:(1)对于接收器远离自由表面,同震电磁场信号由体波产生的情况,似稳近似忽略了S波伴随电场;在模拟P波时,似稳近似方法几乎不产生误差;在模拟S波的同震磁场时,似稳近似方法带来了显著的误差。误差随着矿化度的的增加而增加,随着频率的增加而减小。(2)当接收器距离自由表面很近时,似稳近似方法所带来的误差可大可小,而且依赖于频率和矿化度:在低频低矿化度时或者在高频时,似稳近似方法在模拟水平同震电场时只产生较小的误差;在低频高矿化度时,似稳近似方法在模拟水平同震电场时会产生比较大的误差;当接收器距离自由表面很近时,似稳近似方法在模拟竖向电场时几乎不产生误差。(3)对于由直达P波在自由表面产生的界面电磁波,只有当电磁波的波长远大于源和接收点的距离时,似稳近似方法才能得出精确的结果。本文研究了似稳近似的误差与影响因素,厘清了可以使用似稳近似的条件,所获得的结果可以为今后震电现象以及地震电磁信号的解释提供重要的理论基础。此外,本文还初步研究了VESP模型和双井模型实验,发现二者不仅分辨率高,还可以方便的观察各种类型的波,同时可以直接地研究各种波的生成、转化的过程,这为为以后的研究做了铺垫。本研究得到国家自然科学基金(No.41474038和41774048)的资助。
其他文献
李斯特菌(Listeria)是一类能够引起动物和人李斯特菌病的革兰氏阳性致病菌,其中单核细胞增生李斯特菌(L.monocytogenes,Lm)是最重要的食源性人兽共患病原菌。误食污染Lm的食物能够导致新生儿、老年人及孕妇等免疫力低下的人群出现脑膜炎、败血症及流产等,具有高住院率(80%)和病死率(超过20~30%)特征,严重威胁人类健康。本研究监测了南京地方特色食品盐水鸭中Lm的污染状况,建立了
信托公司通道业务作为我国信托实务中独有的业务类型,一直是信托业务的重要组成部分和信托公司收入的重要来源。2010年至2018年,通道业务每年在信托规模中占比均超60%。通道
第五届"中国共产党的创建与上海"学术研讨会,以党的创建与中华民族的伟大复兴为主线,就上海的创党实践与皖苏浙早期党组织的互动关联、红色基因与建党精神的弘扬和传播、党的
顶点覆盖是最经典的组合优化问题之一,在无线网络设计中有广泛应用。所谓连通点覆盖,是在顶点覆盖的基础上增加了生成子图的连通性要求。最小连通点覆盖问题仍然是APX-难的。
目的:分析内眼手术中、术后脉络膜上腔出血(Suprachoroidal Hemorrhage,SCH)的原因、处理和预后。方法:回顾性分析2015年6月~2016年10月期间我院行内眼手术以及外院内眼手术发
介绍了涪陵区李渡体育中心体育馆钢结构屋盖的方案选取、设计过程。通过研究几何参数、边界支承条件等因素对双层柱面网壳受力性能的影响优化了设计方案;由计算结果分析了多
大汶河流域地处鲁中南丘陵地区,近年来随着社会、经济的快速发展,区内地下水供需矛盾日益加剧,资源环境约束问题越发突出。基岩地下水在区域地下水开发中所占的比重越来越高。开展基岩地下水赋存分布的研究,尤其是地质构造对基岩地下水的控制作用研究,对寻找新的地下水源、提高基岩山区打井取水成井率,保障缺水群众及工农业用水安全以及更好地保护区内宝贵的地下水资源等方面具有重要的实际意义。本文从构造地质学与水文地质学
在目前关于中枢神经系统损伤后修复的研究领域里,利用移植手术治疗中枢神经系统疾病的治疗方案成为研究热门。近年来,在中枢神经系统损伤后再修复的基础实验研究中所使用的动
所谓吸波材料,是指能够吸收或者大幅减弱电磁波能量,从而减少电磁干扰的一类材料。优异的吸波材料在实际应用上,除要求在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外,还要求它具有质
目的:评价玻璃体切除手术治疗脉络膜上腔出血的价值。方法:对2004.3~2006.12我院收治的5例外伤或术中、术后发生的脉络膜上腔出血病例,其中1例为白内障术中并发驱逐性脉络膜上腔出
会议