一、高分辨地电阻率法在工程中的应用（论文文献综述）
曹建富[1]（2021）在《浅层并行电法探测全场电位值反演研究》文中研究指明并行电法探测技术是一种以地质异常体与其周围稳定介质间的电性差异为基础进行探测的地球物理勘探方法。并行电法是一次供电采集测线全场电位的方法,但目前在对并行电法数据的处理过程中,大量数据没有使用。本文通过理论分析、物理模拟和工程应用对并行电法全场电位值反演进行研究,得到了以下认识:并行电法有两种数据采集方式:ABM法和AM法。ABM法供电次数多,全场电位数据量太大,不适宜于全场电位值反演;AM法适宜于全场电位值反演。AM法数据供电点左侧电位值不太稳定,通常均采用右侧数据进行处理。二极法是全场电位值反演,但二极反演对现场数据采集N极要求很严格,实际应用中N极不符合二极反演要求条件,无法采用此种方法;温纳三极数据应用效果好,是高密度电法常用的方法;邻源三极采用全场电位值,有效克服了远离供电极电位数据信噪比较低的弊端,提高了数据信噪比,数据量适中,适宜于全电场电位反演;全场三极法是一种多电极距的三极处理方法,提取供电点右侧任意二极电位数据,数据量远大于温纳三极。物理模拟实验表明,温纳三极法、邻源三极法、全场三极法均可以较好的反映测线剖面中的目标体位置,温纳三极法与全场三极法结果总体相当,全场三极法反映的电性变化最为精细。三维电法反演表明,采用温纳三极法、邻源三极法、全场三极法均可以较好的反映三维空间中的目标体位置,邻源三极法反演结果对浅层层状地层的分辨率较高,温纳三极法和全场三极法对目标体的位置反映较为准确。工程应用表明,二维反演采用全场三极视电阻率,三维反演采用温纳三极视电阻率,能够更客观地反映相对低阻区的分布空间,更好地解释相对富水区,指导工作面水害防治工作。图[35]表[7]参[89]
宋瑞超[2]（2021）在《基岩导水裂隙带井间电阻率层析成像研究》文中提出深地质处置是国际上公认安全可行的高放废物处置方式。甘肃北山作为我国高放废物地质处置重点预选区,该地分布着大量的导水断裂带。导水断裂带是放射性核素向生物圈扩散的重要通道,潜在导水断裂带的识别为高放废物地质处置选址提供重要的参考依据。同时,断裂带的识别工作对保证生态、生命安全,推动核电事业的发展,促进我国能源产业结构的转型,助力绿色、可持续发展,推进生态文明建设有重大意义。论文以电阻率层析成像（ERT）技术为主要手段,重点研究井间电阻率层析成像对岩体中潜在导水断裂带的识别效果。常规电极阵列的模型分辨率较低,不能满足野外大尺度精细化成像。通常情况下,我们通过扩展阵列的种类和数量的方法来提高常规阵列的探测精度,该方法也称阵列拼接法。阵列拼接法操作简单,应用较为广泛。近年来,自动筛选阵列的算法成为阵列优化热衷的方法,其中最有代表性的是GF算法和CR算法。本文在分析阵列拼接法、GF算法和CR算法的理论基础上,对这三种电极优化方法进行实现。以装置系数为基础,采用阵列拼接法对井间ERT阵列进行筛选。分析电极阵列灵敏度的对称性,改进了 GF和CR算法,提高了算法的速度,测试迭代步长、排序函数和正交极限值等不同参数对CR算法的影响,得到了最佳排序函数和正交极限值的CR算法。开展了基于阵列拼接法、GF算法和CR算法的连续断裂带和非连续断裂的数值模拟研究。结果表明,阵列拼接法能有效的提高常规阵列的分辨率,适用性强,但是提升效果要落后于GF和CR算法;GF算法有较少的计算时间,在优化过程的前期对模型分辨率的提高达到了媲美CR算法的效果;CR算法筛选的阵列对断裂带的识别有最佳的成像效果,但花费计算时间较长。探究了北山尺度因素对断裂带识别的影响。岩体与潜在断裂带电阻率阻值的比值较大时,会严重扭曲成像结果,这种现象会随着钻孔间距减小而加剧。增大钻孔间距会使钻孔中间成像分辨率降低,较难还原电阻率值,但这种现象会随着岩体和断裂带电阻率比值增大而缓解。最后,通过井间ERT技术在甘肃北山地区成功识别出断层破碎带,与岩石取芯结果相一致,表明井间电阻率层析技术可以在大尺度条件下实现对潜在导水裂隙带的较为精准识别。
黄祥祥[3]（2021）在《高密度电阻率法探测装置的优化选择与分析》文中提出高密度电阻率法具有工作效率高、地电信息完整和数据采集信息量大等优点,被广泛应用于地基勘探、水坝安全探测、岩溶塌陷、采空区探测、地下水体探测等方面,发挥着重要的作用并取得了良好的效果。高密度电阻率法通过不同类型的装置对地下的地质构造和异常体进行探测时,由于各类装置对不同形态地质体的反应特征以及灵敏度都各不相同。为了避免在野外实际工作过程中因为盲目选取装置,以至对探测结果准确度产生影响,本文根据实际工作中装置的便捷性、灵活性、适用性以及稳定性的原则,选取了几种典型装置通过res2dmod正演软件对不同类型的地电模型进行正演计算,并有针对性地反演计算出的正演模型,依据反演结果对不同装置的运用情况做出总结,推测在起伏的地形下,各类装置对不同深度、不同形态的地质构造和地质体的响应度,为实际工程应用提供理论依据。得到如下结论:（1）无论是低阻异常体还是高阻异常体,随着异常体埋深不断加大,异常范围也变的越大,探测精度也相对越差。（2）边界效应对各类装置都有很大的影响,但温纳装置相对影响较少。（3）每种装置都有针对性响应的地质构造,对其他地质构造响应性较差,其中温纳装置普适性最好,适应进行普查或对地质资料不丰富的情况下使用。（4）较大地质体信息都会掩盖其周边较小地质体信息,其中高阻体更明显,低阻体相对较好。（5）浅层的地质体信息会掩盖深部的地质体信息,特别是浅部低阻信息会将其下方地质信息屏蔽掉。最后在模拟计算和试验的基础上,对武安市某区的采空区进行探测,从探测目的、地质资料分析如何选择最适宜的装置类型,并对比分析了几种装置类型的效果。最后在钻孔资料的基础上,得到视电阻率断面等值线图以及剖面反演解释成果图,圈定了探测区域采空区的位置以及范围,最终指明采用高密度电阻率法选取偶极装置在采空区探测中准确可行的。
郭伟红[4]（2021）在《温变条件下岩石自然电位及激电特征研究》文中指出我国是世界上受煤田火灾影响最严重的国家之一,煤火燃烧直接导致大量煤炭资源损失,仅新疆地区每年因煤火燃烧直接损失约456.16万t煤炭资源,受威胁煤炭资源储量更高达15.26亿t。煤火在造成巨大经济损失的同时还对土壤资源、地表植被、地下水资源、大气等生态环境造成严重破坏和污染。因此,开展煤田火灾防治工作对保护煤炭资源和生态环境均具有重要的研究意义和工程应用价值。煤火探测是煤火防治研究中的难点和热点问题,也是煤田灭火的重要基础。虽然国内外许多学者已经对其进行了大量理论和现场应用研究,并取得了不少有益成果,但各探测方法依然存在一定的局限性,因此,煤火的准确探测仍需开展大量系统而深入的研究工作,且十分迫切。本文着眼于自然电位法与频域激电法,从岩石物理基础研究入手,利用室内试验、理论分析和数值模拟相结合的研究方法。研究了岩石受热升温过程中自然电位的变化规律,揭示升温过程中岩石自然电位产生的过程和机理;通过不同岩石复电阻率测试试验揭示了烧变前后及温变条件下岩石激电特征变化规律,为频域激电法应用于煤火探测时判断其燃烧状态提供了理论基础和解释依据。论文得到的主要结论如下:（1）建立了岩石受热升温过程中自然电位测试系统,测试结果表明砂岩在加热过程中能够产生自然电位,且电位幅值变化与测点温度场的变化对应良好。升温过程中,砂岩自然电位随温度的升高而升高,其极值大小由温度和升温速率共同决定,升温速率高,自然电位极值较大。结合砂岩SEM测试结果分析了实验过程中自然电位产生和变化的机理,指出升温过程中砂岩自然电位的产生是由于热电效应和微裂缝的发育及其扩展引起的电荷分离作用,其中微裂缝等构造发育和扩展过程中的电荷分离作用起主导作用。（2）利用四极法对经过不同温度处理的岩石复电阻率进行了测试,实验结果表明:不同烧变温度的灰岩复电阻率均有明显的频散效应,且幅值和相位在低频范围内均变化较小,并随着频率的升高变化逐渐显着。经400℃及以上高温处理的灰岩的复电阻率幅值较低温时整体显着下降,数值下降接近103倍;400℃及以上的高温阶段灰岩Cole-Cole模型参数的时间常数τ值显着减小;频散率随烧变温度的升高总体呈降低趋势,由300℃过渡到400℃时频散率大幅下降。结合SEM测试结果阐明,灰岩经历不同温度处理后的复电阻率频散特性出现显着差异是由于温度导致的孔隙度、渗透率、连通性等灰岩内部结构变化造成的。建立了高温岩石复电阻率测试系统,开创性地研究了高温条件下岩石的激发极化现象,通过实验证明高温时岩石存在激发极化现象且高温岩石的复电阻率频谱响应特征与低温时存在明显差异。由离子导体极化时的“双电层”结构,提出高温岩石内部岩石颗粒表面存在类似离子导体的“双电层”结构。（3）频域激电法的探测数据天然包含视电阻率相关数据,即一次物探施工同时得到两组或两组以上不同物探方法的数据,因此本文对砂岩和灰岩的电阻率-温度特性进行了研究,研究发现不同岩性岩石的电阻率-温度特性曲线基本变化趋势相同。结合能带理论和岩石SEM测试结果,阐明了岩石电阻率-温度特性的变化机理:升温过程中岩石电阻率的变化是载流子浓度、内部结构变化两种因素相互耦合作用的结果。（4）以实测复电阻率数据为建模参数,建立异常体埋深变化以及异常体不同体积的数值模型,分析视频散率异常响应变化规律。对频域激电法煤火探测不同装置形式进行数值模拟,模拟结果表明,二极装置不仅可以确定异常体的水平位置,在底界面的定位上较三极和四极装置形式更为精准。建立了含煤层地电模型并进行电阻率法数值模拟,由含煤层地电模型的视电阻率等值线图可知,二极装置形式对于不同地层的分辨能力较好,可有效判断椭球形煤火异常体的水平及垂向位置。以上研究成果为自然电位法、频域激电法应用于煤火探测提供了理论基础和解释依据,对于促进自然电位法和频域激电法在煤火探测中的应用具有重要意义。该论文有图87幅,表8个,参考文献146篇。
刘大祥[5]（2021）在《高密度电法岩溶探测数值模拟正反演研究及应用》文中研究说明岩溶是非常复杂的不良地质体,其存在具有隐蔽性和不确定性,往往难以发现和查清,对土木工程而言,岩溶发育往往是不利因素之一,岩溶区也是地质灾害事故的多发区。现阶段高密度电阻率法在西南地区岩溶勘探工程上运用的较多,但由于此地区的地形地貌较复杂、第四系覆盖层厚度不均及岩溶发育位置形态不规则等情况,导致高密度电法勘探难度剧增,其反演结果复杂多变,而且实际勘探过程中,各种参数的不同选择也会对探测及成图的分辨率产生较大的影响,其探测分辨率的效果还有待提高。本文综合考虑装置类型、岩溶类型、规模效应、电极排列影响、干扰影响及反演参数等因素,进行高密度电法正反演数值模拟研究,并结合岩溶探测工程实例,进行应用效果分析,对影响高密度电法探测各类岩溶的可靠性和精度的因素进行了总结,为今后在岩溶地区开展高分辨率探测提供有效的参考建议。主要研究成果如下:（1）温纳α装置对于低阻溶洞、浅层水平溶蚀裂隙或高随机噪声情况下的溶洞反演分辨率相对较好;温纳β装置对于半充填型溶洞、无充填型溶洞、埋藏较深的高阻溶洞或覆盖层较厚的情况下反演分辨率相对较好;温纳γ装置在探测全充填溶洞时分辨率相对会稍好;偶极装置对于浅层或裂隙型岩溶探测反演分辨率最高,但其探测深度较浅;二极装置虽然探测深度范围大,但其整体精度会较其它装置稍低;三极装置整体表现相对较好也较稳定。（2）对于全充填型溶洞,相同规模,异常体电阻率越低,六种装置反演后,其体积效应都越大,且规模越小越明显;对于半充填型溶洞,只有温纳β装置对于异常体半充填的形态具有较好的分辨率;对于无充填型溶洞,相同规模,异常体电阻率越高,六种装置反演的分辨率提升越高,异常体的体积效应越小;对于溶蚀裂隙,六种装置反演低阻时的分辨率相对高阻较好;对于溶沟,偶极及三极装置对其形态的反演分辨率相对较好。使用六种装置探测溶洞及溶沟的分辨率相对于溶蚀裂隙而言更高;探测低阻异常体的分辨率相对于高阻而言更高。岩溶异常体电阻率过低或过高时都会更容易在其周围形成假异常。（3）覆盖层厚度的增加或异常体埋深的增大,对高阻异常体的反演影响相比低阻而言更大。（4）三维探测对于异常体的形态、规模及位置探测反演上具有更好的分辨率,二维探测则在深度范围上分辨较好。二维探测方法中随着电极距的增加,低阻异常体相对高阻异常体而言分辨率下降更多,尤其是深部低阻异常体。实际工程中,选择3-5 m电极距时性价比较高。（5）随机噪声对高阻岩溶的影响相对低阻而言更高,对溶蚀裂隙的影响相对溶洞而言更高,对深层的影响相对浅层而言更高。电极断电所引起的部分视电阻率呈现为极大值对整个剖面的反演影响较大,通过剔除异常数值虽然也可以还原异常体的正确位置,但其分辨率会降低,且断电电极越多,分辨率越低。（6）当随机噪声较小时,设置相对较小的阻尼系数,反演的分辨率则相对较高;反之,则应设置相对较大的阻尼系数。当阻尼系数变化时,低阻异常体相对于高阻而言,其反演分辨率更加稳定;浅层异常体相对于深层而言,其反演分辨率更加稳定。使用最低阻尼系数或Rubst约束虽然整体分辨率降低,但对分辨异常体的形态规模及深度范围有所帮助。综合数值模拟研究成果,应用于高密度电法探测岩溶的工程实例,解释成果与钻孔验证和已有地质资料较为相符,表明论文数值模拟研究成果及其总结的探测工作参数与反演参数选择方法具有较好的实际可行性,为今后在岩溶地区开展高分辨率探测提供了有效的参考建议。
李贺[6]（2021）在《特殊探测环境下的瞬变电磁探测方法研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着工程建设面临的地形、地质条件和工作环境的愈加复杂,对地球物理探测的精度要求越来越高。如:1、在TBM机施工的复杂隧道环境下对施工区间的充水断层、破碎带、孤立含水体等不良地质情况的勘查;2、在地铁盾构机施工的复杂探测环境下对施工区间的孤石不良地质体的精细勘查;3、在济南复杂城区环境下对趵突泉、黑虎泉地下水力联系通道的精细探测。本文分别针对这三种特殊探测环境展开讨论。分析了TBM机对电性源激发的电磁场各个分量的影响,研究了电磁场各分量在空间上的分布特征,并从场的分布、单点衰减曲线等多个方面说明了采用基于电性源激发、观测电场Ex分量的装置形式可以不受TBM机的干扰。对场源不同分布装置的瞬变电磁场进行了讨论,为了证明多源瞬变电磁装置能够有效地提高探测信号的信噪比、分辨率和探测深度,设计了TBM机施工的隧道模型,掌子面前方含有孤立含水体的模型。采用时域有限元方法对模型进行瞬变电磁三维正演计算,分析了单源和多源装置所激发的瞬变电磁场的不同特征,分别从单点的衰减曲线、相对异常、场的分布规律及视电阻率断面图等多方面分析了不同布设方式辐射源所激发的瞬变电磁场的不同特征。与此同时,为了实现对小规模溶洞更精确的电磁测深及定位,又探索出了一种基于TBM机的复杂探测环境下对孤立小规模溶洞不良地质体的探测方法。在掌子面中心点向隧道施工方向打一个钻孔,将电性源放入孔中进行激发,在掌子面上进行阵列式数据采集,通过源的移动进行电磁测深,通过对掌子面上电磁场的分布规律进行研究来确定不良地质体的平面位置,以此完成对小规模溶洞不良地质体的精确探查。但是由于在TBM隧道中打钻较为困难,施工难度较大,成本较高,所以这种探测方法不宜应用于TBM隧道中的超前预报。所以针对TBM隧道超前预报,通过采集电性源电场分量的方法避免TBM机的干扰,以此解决TBM施工条件下瞬变电磁隧道超前预报的难题。设计了盾构机施工的隧道模型,掌子面前方含有孤石的模型。采用时域有限元方法对模型进行瞬变电磁三维正演计算,分析了单源和多源装置所激发的瞬变电磁场的不同特征,分别从单点的衰减曲线、相对异常、场的分布规律及视电阻率断面图等多方面分析不同布设方式的辐射源所激发的瞬变电磁场的不同特征。与此同时,为了对小规模孤石实现更精确的电磁测深及定位,又探索了一种基于盾构机的复杂探测环境下对孤立小规模孤石不良地质体的探测方法。在掌子面中心点向隧道施工方向打一个钻孔,将电性源放入孔中进行激发,在掌子面上进行阵列式数据采集,通过源的移动进行电磁测深,通过对掌子面上电磁场分布规律的研究来确定不良地质体的平面位置。针对地铁盾构隧道超前预报,对于高阻的孤石不良地质体,采用在掌子进行电性源激发,同时采集Ex的装置形式,其相对异常较弱,不适用于地铁盾构隧道中对孤石不良地质体的超前预报。而孔中电性源激发的装置,Ex和Ey对于高阻状态下的孤石不良地质体的分辨能力很强,这说明在基于盾构机的复杂探测环境下,通过采集这种装置形式的电场水平分量可以有效解决对小规模孤石不良地质体精细探查的问题。针对复杂的城市探测环境,本文对趵突泉、黑虎泉地下水力联系通道的精细探查需求探索了一种新的探测方法,即采用电性源地空瞬变电磁装置对济南市地下水力联系进行勘查,该方法可以根据实地情况在地面灵活寻找花坛等接地较好的区域布置发射源,采用无人机搭载接收装置在空中进行三维数据采集,这种方法可以在不影响市民正常生活的前提下完成对水力联系通道的探查。首先以地质构造图和地下水系统理论为基础,构建了泉域附近的三维地质模型,然后采用矢量有限元方法对模型进行瞬变电磁三维正演模拟,并取得了较为可靠的结果,这也为济南市地下水力联系的探测工作提供了一种有效的手段,同时在济南市修建地铁的过程中,为有效地保护泉水通道提供了一定的指导意义。
王鹏[7]（2020）在《高密度电阻率法高分辨率成像与解释》文中研究说明高密度电阻率法（简称“高密度电法”）是一种常用的地球物理勘探方法。相较于传统的电阻率法,高密度电阻率法可实现测量过程中电极装置类型、电极间距和测点的自动切换,从而提高探测精度和工作效率。在实际应用中,通常采用光滑约束最小二乘法对高密度电阻率法的探测数据进行反演。然而,根据反演结果虽可得出探测区域内的电阻率分布情况,但难以准确地确定不同电阻率区域之间边界的具体位置,进而影响探测数据解释结果的精度。为解决上述问题,本文提出了一种基于反射系数分析的高密度电阻率法高分辨率成像与解释方法。该方法可通过对反演断面数据进行有效的二次处理及分析实现异常区域边界位置处数据特征的放大,从而识别反演断面中异常区域边界的具体位置,提高数据解释结果的准确性,并为实际工程提供更为可靠的理论指导。因此,关于高密度电阻率法高分辨率成像与解释方法的研究具有较强的现实意义。当前,通过对高密度电阻率法的反演数据进行二次处理以实现高分辨率成像及解释的相关研究基本未见。（1）本文主要通过数值模拟的方式进行分析。首先采用克里金插值法对光滑约束最小二乘法的反演结果进行数据插值及网格化,继而通过分析反演断面中穿过异常响应区域的各组横向及纵向网格数据经圆滑处理的反射系数确定异常区域的完整边界,并根据分析结果绘制异常区域边界位置的高分辨率图像。同时,采用边界系数法分析各边界识别结果的误差,最终实现高密度电阻率法高分辨率成像及解释。（2）通过对比该方法在各类模型中的应用效果,分析不同条件下该方法准确性的影响因素。同时,通过采用将多组横向及纵向网格数据及其反射系数进行综合对比分析的方式减小或消除不同因素对边界识别结果准确性的影响,从而使分析结果更加符合实际情况。（3）结合大连地铁5号线工程某里程段开展高密度电阻率法高分辨率成像与解释方法的工程应用。对比探测数据的反演断面图和基于本文方法分析结果的异常区域边界位置高分辨率图像可知,通过本文提出的方法可有效确定异常区域边界的具体位置。同时,对比现场开挖结果可知,该方法识别结果与实际情况基本相符。因此,通过本文提出的方法可较为准确地对高密度电阻率法探测数据反演断面中异常区域边界的具体位置进行识别,从而实现高密度电阻率法高分辨率成像与解释。
赵莹[8]（2020）在《基于反射系数的物探数据融合成像方法及应用》文中研究说明借助不同地球物理手段在地层物性响应、探测深度和分辨率等方面的优势,开展综合物探勘察成为降低物探多解性,提高解释精度的主要手段。物探方法根据观测物理场的不同可分为电阻率法、反射波法、重力法和磁法等种类。每种方法各有其优缺点,如地震波法频率低,探测深度大,但精度较低;地质雷达分辨率高但探测深度浅。同样在电阻率法中,不同方法对高低阻的响应敏感程度不同。所以,无论是在地铁灾害勘察、隧道超前预报、滑坡体界面识别等方面,物探方法的综合使用体现出比单一方法更为丰富的地质信息。但是,目前对综合物探结果的呈现还是以先单独成像,再进行综合分析为主,对不同类型数据之间的相关程度和统一成像研究相对较少。本文基于反射系数的概念,试图将反射波数据和电阻率数据均转换为反射系数后进行融合分析和解释;在融合前,需要对不同反射系数进行重采样和特征重构以实现不同数据在空间和分辨率上的统一;最后利用主成分变换对重构的反射系数进行相关性计算和数据融合,获得多源物探数据基于反射系数的统一成像。从而初步建立起一套较为有效的多种物探数据融合成像方法。论文根据上述思路,首先对数值模拟获得的理论响应数据展开处理和分析。将地震波法、地质雷达法、高密度电法和瞬变电磁数据两两组合,形成三种数据融合模式:反射波法+反射波法,电阻率法+反射波法,电阻率法+电阻率法。针对每种模式,分别建立层状和复杂模型获取响应数据,按常规方法进行成像分析,发现单一成像分析的优势和不足;然后从不同理论响应数据中分别提取反射系数,对比反射系数成像与常规成像的异同;最后,借助主成分变换算法对不同源反射系数进行融合计算,实现基于反射系数的地质界面刻画和多源物探数据融合成像。将本文方法应用到江西某隧道工程的多源物探实测数据的处理中。针对现场探测某里程范围内拱底、拱肩两个部位的多源物探数据,利用反射系数对地质结构的界面特征进行刻画成像,然后分别融合实现统一成像,并与常规成像解释进行对比,证明该方法在提高地质结构界面识别效果和解决多源物探数据统一成像中的应用价值。
张铭[9]（2020）在《频率域可控源电磁梯度测量与快速高分辨成像方法研究》文中提出电磁探测方法以地下介质的电性差异为物性基础,通过研究电磁场变化可实现对地下构造的电阻率分布特征进行探测的目的。由于其具有对环境破坏小、测量方便高效等优势,已成为地下结构探测的重要地球物理手段之一。频率域可控源电磁探测方法是电磁探测方法的一个重要分支,由于可控源激发的电磁场信号幅度较大、抗干扰能力较强,数据信噪比较高,有利于后期数据处理、反演成像等,因此频率域可控源电磁探测方法已广泛应用于矿产资源勘探、地下水资源探查、地质调查、工程环境勘察等领域。但是由于电磁场具有体积效应,接收点的电磁信号是周围一定空间范围内介质综合贡献的结果,因而电磁场对地下大型地电异常的响应较为灵敏,而对于局部异常体的精细探测具有局限性,通常只能大致确定异常体的位置、大小,无法准确定位异常体的横、纵边界信息,从而无法准确判别异常体大小。上述局限性在一定程度上限制了频率域可控源电磁法在精细探测中的作用,因此研究能够提升局部异常边界识别能力的频率域可控源电磁探测方法具有重要意义。梯度测量在重力勘探和磁法勘探领域中得到了应用,并在背景干扰抑制、边界识别提升等方面显示出了明显的优势。本文借鉴了前人在重、磁梯度方面的研究思想,提出了一种可有效提升地电异常边界识别能力的频率域可控源电磁梯度测量方法。从理论公式推导入手,在原理上说明了频率域可控源电磁梯度测量方法在异常边界识别能力方面的优势。通过三维有限元正演模拟结果详细分析了频率域可控源电磁梯度的响应特性,评估了不同类型三维地电模型下,空间梯度、频率梯度对异常边界的反映能力。同时,利用频率域可控源电磁梯度测量方法在异常边界反映能力方面的优势,提出了频率域可控源电磁梯度快速高分辨成像方法,从理论上推导了其计算公式,并通过不同复杂程度地电模型的理论试算验证了该方法的正确性。基于上述理论研究结果,从总体设计角度出发,研究了频率域可控源电磁梯度测量系统的测量原理及关键技术,并通过由项目组开发的测量系统的野外应用实例分析,验证了频率域可控源电磁梯度测量方法在实际应用中的可行性,说明了频率域可控源电磁梯度快速高分辨成像方法在实际应用中的有效性,也表明了可控源电磁梯度测量系统在实际中的实用性。论文主要研究内容如下:（1）频率域可控源电磁场矢量有限元三维数值模拟方法研究。基于频率域可控源电磁梯度响应特性分析需求,研究了基于结构化网格的频率域可控源电磁场矢量有限元三维数值模拟方法。同时,介绍了基于Comsol软件的三维数值模拟方法。利用上述数值模拟方法计算了不同复杂程度地电模型（包括层状大地模型、二维大地模型以及三维大地模型）的电磁场响应,并对二者结果进行了对比。二者结果的高度吻合性,验证了频率域可控源电磁场矢量有限元三维数值模拟方法的正确性和有效性,为后续频率域可控源电磁梯度响应特性分析奠定基础。（2）频率域可控源横向高分辨空间电磁梯度测量方法。提出了一种可提高局部地电异常横向边界反映能力的频率域可控源空间电磁梯度测量方法,该方法通过布设长导线源,并在发射源远区对电磁场进行分布式测量,再利用相邻测点相邻频率电磁场值的距离差商获取空间梯度。为了分析空间梯度的响应特性,先后对均匀半空间中埋藏导电球体模型以及不同复杂程度三维地电模型的电磁场及其空间梯度进行了计算,并对其响应特性进行了分析。结果表明,在各类地电模型中,空间梯度均可准确反映地电异常横向边界,验证了空间梯度的横向边界反映能力强于电磁场响应。（3）频率域可控源纵向高分辨频率电磁梯度测量方法。提出了一种可有效提高地电异常纵向边界识别能力的频率域可控源频率电磁梯度测量方法。通过数值模拟模拟方法,分析了频率梯度的响应特性,评估了频率梯度其对纵向地电异常边界的反映能力。通过均匀大地模型及三维大地模型频率梯度的计算及对比分析,说明了由三维异常体本身引起的频率梯度的响应特性。同时,通过分析不同模型物理参数及测量参数（如收发距、异常体埋深、异常体电阻率、异常体厚度等）下的频率梯度响应,评估了上述参数对频率梯度响应的影响。结果表明,频率梯度可有效反映异常体纵向位置信息,其对地电异常纵向边界的反映能力比电磁场本身强。（4）频率域可控源电磁梯度快速高分辨成像方法研究。为了提高异常体边界识别能力,本文提出了一种频率域可控源电场梯度快速高分辨成像方法,从原理上对其计算公式进行了推导,通过不同复杂程度地电模型的成像结果,验证了该方法的有效性。同时,还讨论了梯度场快速高分辨成像效果与收发距之间的关系,并评估了该成像方法对局部异常体顶部和底部边界反映的灵敏度。结果表明,当选择了合理的收发距时,梯度场快速高分辨成像方法能准确反映异常体的边界位置,包括横向位置以及顶部和底部边界位置。该成像方法可满足实际测量中测量仪器参数的及时调整、数据质量的实时评估、测区电阻率变化信息的及时了解等需求。（5）频率域可控源电磁梯度系统研制及应用实例。为发挥频率域可控源电磁梯度测量方法在电性分界面识别方面的优势,并检验该方法的在实际应用中的可用性和有效性,基于频率域可控源电磁梯度测量方法的理论研究结果,研究了频率域可控源电磁梯度测量原理及测量系统关键技术。并利用项目组研制的频率域可控源电磁梯度系统,在吉林省辽源市西安矿区进行了实际野外探测。探测结果表明,频率域可控源电磁梯度测量方法的成像结果与同一测线高密度电阻率反演结果以及测区已知地质资料的吻合度较高,从而验证了频率域可控源电磁梯度测量方法在野外实际应用中的有效性和实用性。
李文杰[10]（2020）在《物探方法在岩溶探测中的应用研究》文中提出我国是世界上岩溶最发育的国家之一,尤其以西南地区岩溶最为发育,包括川、鄂、湘部分地区。岩溶在宏观上的发育和分布主要受到岩石性质、地质构造和水动力条件控制。在地下工程建设活动中,岩溶常出现突水、突泥、坍塌等危险,因此查清岩溶发育位置,并做好预防措施对人类社会具有重要的意义。由于岩溶发育具有隐蔽性以及探测对象复杂性,往往单一的方法会出现误判和漏判的情况,通过两种或两种以上的物探方法可以减少这种情况发生。本文结合两个工区地质情况、岩溶地球物理性质和物探方法应用特点,选择了高密度电法、音频大地电磁法、探地雷达法进行研究和应用。岩溶的发育离不开水,因此岩溶溶洞常表现出低阻特征,有时洞内干燥也表现出高阻特征,岩溶溶洞充填物的变化使其和围岩具有明显的波阻抗差异特征。这些物性差异特征为高密度电法、音频大地电磁法和探地雷达法的使用奠定了基础。高密度电法装置类型较多,结合前人大量工程实例证明,在复杂背景干扰噪声条件下采集数据,温纳装置抗干扰性强,采集的数据可靠性更高,因此本文高密度电法数值模拟主要是在温纳（α、β、γ排列）装置下进行的。根据岩溶常表现为低阻、高阻性质以及在发育上往往不是单个存在,通过数值模拟得到高密度电法具有直观清晰的反应地下电阻率分布特征,岩溶在视电阻率剖面上表现为低阻圈闭、高阻圈闭以及半圈闭异常等具有明显解译标志;同时由于温纳装置不同排列有不同勘察特点,面对野外复杂的地质情况高密度电法在岩溶探测上具有很强的适应性。音频大地电磁法（EH-4）具有探测深度大、范围广、经济、高效等特点常用来在复杂地质条件下的隧道岩溶调查,根据岩溶常呈现高、低阻性质以及其发育往往伴随着一些地质构造,通过数值模拟得到,岩溶在TE模式下表现为圈闭的形态,在TM模式下,表现为高、低阻条带状异常。由于TE模式适合水平构造成像,TM模式适合垂直构造成像,岩溶探测时面对复杂的地质对象在成像处理时,常需要综合考虑,选取效果最好的成果图展示。对探地雷达法数值模拟,以溶洞充填物为模型,根据雷达波图像中表现特征得出溶洞顶部同相轴常呈水平特征和两侧为双曲线特征,根据波的极性变化,分析识别在半充填型溶洞中空气和水介质分界面,某种程度上可以对溶洞含水情况定性判定;在充填水介质的溶洞中雷达波衰减严重,不利于深部成像。由于高密度电法适合浅表岩溶探测,具有直观,准确反映地下电阻率分布特征,音频大地电磁法适合更大范围、更大深度岩溶调查,根据音频大地电磁法常对浅表岩溶探测分辨率较低,因此常联合高密度电法解决像隧道岩溶这种埋藏纵深大且地质条件复杂的岩溶探测。相比高密度电法而言,探地雷达具有更高的分辨率,可以对岩溶溶洞充填物定性判断,一定程度上还可以对溶洞的含水量进行判定,通常将这两种方法联合应用可以提高岩溶的识别率,即解决了高密度电法识别不准,雷达探测深度不够的问题。单一物探方法都有其局限性,使用两种或两种以上的物探方法,结合每种方法之间的优缺点或者互补关系,可以提升岩溶探测准确性。最后结合两个典型工程实例,分别展开高密度电阻率法、探地雷达法和高密度电法、音频大地电磁法综合探测,并结合地质资料进行地质地球物理综合解译。通过不同背景下的岩溶探测,总结得到相关方法集数据采集、处理和解释流程;总结不同工程背景下多种物探方法在岩溶探测如何互补,这对于隐伏岩溶探测物探方法选择以及综合解释具有一定的参考价值。
二、高分辨地电阻率法在工程中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高分辨地电阻率法在工程中的应用（论文提纲范文）
（1）浅层并行电法探测全场电位值反演研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电法勘探方法 |
| 1.2.2 直流电法反演方法 |
| 1.2.3 并行电法数据反演方法 |
| 1.2.4 主要存在问题 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 并行电法及全场电位值反演 |
| 2.1 并行电法 |
| 2.1.1 并行电法技术概述 |
| 2.1.2 并行电法数据采集方式及其对比 |
| 2.2 常规AM电法反演电阻率计算时存在的问题 |
| 2.2.1 AM法左右侧数据选择问题 |
| 2.2.2 二极法电阻率计算存在的问题 |
| 2.2.3 温纳三极电阻率计算存在的问题 |
| 2.3 基于并行电法常规电阻率计算问题的改进 |
| 2.3.1 全场三极右法电阻率计算 |
| 2.3.2 邻源三极右法电阻率计算 |
| 2.4 全场电位值反演原理和方法 |
| 3 物理模拟实验 |
| 3.1 野外实验采集 |
| 3.1.1 实验目的 |
| 3.1.2 实验场地概况 |
| 3.1.3 实验设备 |
| 3.1.4 现场布置及设备参数设置 |
| 3.2 电阻率计算改进装置类型影响效果研究 |
| 3.3 反演处理改进装置类型影响效果研究 |
| 3.3.1 反演研究预准备工作 |
| 3.3.2 改进后全场电位值对2D反演影响效果研究 |
| 3.3.3 改进后全场电位值对3D联合反演影响效果研究 |
| 3.4 反演处理测线影响效果研究 |
| 4 工程应用实例 |
| 4.1 工作面工程地质条件 |
| 4.1.1 工作面概况 |
| 4.1.2 工作面地质条件 |
| 4.2 现场探测布置 |
| 4.3 电法探测成果分析 |
| 4.3.1 二维电法探测结果 |
| 4.3.2 三维电法探测结果 |
| 4.4 电法探测结果验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 研究结论与建议 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（2）基岩导水裂隙带井间电阻率层析成像研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACTS |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题的背景 |
| 1.1.2 选题的意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 高放废物地质处置的研究现状 |
| 1.2.2 导水断裂带识别研究进展 |
| 1.2.3 高密度电法阵列优化研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第2章 高密度电法的基本原理 |
| 2.1 直流电阻率法的基本原理 |
| 2.1.1 均匀介质中的电流场 |
| 2.1.2 灵敏度函数的物理意义 |
| 2.2 高密度电阻率法的常用阵列 |
| 2.2.1 地表高密度阵列介绍 |
| 2.2.2 井间高密度阵列介绍 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 2.5维电阻率法模拟原理 |
| 3.1 高密度电阻率法的2.5维正演原理 |
| 3.2 高密度电阻率法的反演原理 |
| 3.2.1 基于光滑约束的最小二乘反演 |
| 3.2.2 鲁棒反演(Robust Inversion) |
| 3.2.3 反演结果对比 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 高密度电法勘察查阵列优化 |
| 4.1 模型分辨率的概念 |
| 4.2 阵列优化方法 |
| 4.2.1 阵列拼接法 |
| 4.2.2 GF(Goodness Function)算法 |
| 4.2.3 CR(Compare Resolution)算法 |
| 4.2.4 基于对称灵敏度的GF和CR算法的实现 |
| 4.2.5 合成模型测试 |
| 4.3 优化阵列的断裂模型数值模拟 |
| 4.3.1 模型的建立 |
| 4.3.2 不同优化方法阵列的选取 |
| 4.3.3 优化结果对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 井间高密度电阻率法的现场试验 |
| 5.1 工程内容概况 |
| 5.1.1 研究区概括 |
| 5.1.2 试验概况 |
| 5.2 现场尺度的数值模拟试验 |
| 5.3 野外试验组一 |
| 5.3.1 试验参数 |
| 5.3.2 数据采集与处理 |
| 5.3.3 试验结果 |
| 5.4 野外试验组二 |
| 5.4.1 试验参数 |
| 5.4.2 数据采集与处理 |
| 5.4.3 试验结果与钻孔验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的科研成果、参与项目及所获奖项 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）高密度电阻率法探测装置的优化选择与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的与意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 技术路线图 |
| 第2章 高密度电阻率法的基本理论与工作原理 |
| 2.1 高密度电阻率法的基本原理 |
| 2.2 高密度电阻率法系统结构 |
| 2.3 装置类型 |
| 2.3.1 温纳装置 |
| 2.3.2 联合剖面装置 |
| 2.3.3 偶极装置 |
| 2.3.4 三极装置 |
| 2.3.5 微分装置 |
| 2.3.6 施伦贝谢尔1 装置 |
| 2.3.7 施伦贝谢尔2 装置 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 高密度电阻率法不同装置的异常特征比较 |
| 3.1 高密度电阻率法的探测参数的选取 |
| 3.2 正演模型的建立 |
| 3.2.1 高阻异常体模型的分析 |
| 3.2.2 低阻异常体模型的分析 |
| 3.2.3 半高阻以及半低阻异常体模型的分析 |
| 3.2.4 两个相邻高阻异常体的模型分析 |
| 3.2.5 上下两个高阻异常体的模型分析 |
| 3.2.6 陡峭直立与水平板状异常体的模型分析 |
| 3.3 对于正演模型的反演应用 |
| 3.3.1 实验场地选取 |
| 3.3.2 数据反演 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高密度电阻率法资料处理的方法 |
| 4.1 剔除坏点 |
| 4.2 数据拼接 |
| 4.3 地形校正 |
| 4.4 数据实质性处理 |
| 4.5 数据分析与解释 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 高密度电阻率法中不同装置在工程实例中的应用 |
| 5.1 工程地质概况 |
| 5.1.1 地形地貌 |
| 5.1.2 工程地质条件 |
| 5.2 地下采空区的地球物理特征 |
| 5.2.1 物性特征 |
| 5.2.2 地球物理异常特征 |
| 5.2.3 方法有效性分析 |
| 5.3 高密度电阻率法的工作方法 |
| 5.3.1 野外布线 |
| 5.3.2 数据的采集 |
| 5.3.3 不同装置类型对比试验 |
| 5.3.4 数据的处理 |
| 5.3.5 数据的反演 |
| 5.4 成果解译 |
| 5.4.1 解译的原则 |
| 5.4.2 高密度电阻率法剖面解译 |
| 5.5 综合解译 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士期间发表的论文和研究成果 |
（4）温变条件下岩石自然电位及激电特征研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方法及技术路线 |
| 2 能带理论与岩石的激发极化效应 |
| 2.1 电子产生机制的能带理论 |
| 2.2 微破裂导致裂隙尖端电荷分离 |
| 2.3 岩石的激发极化效应 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 温变条件下岩石自然电位响应特征研究 |
| 3.1 自然电位测试系统 |
| 3.2 试样制备及电极布置 |
| 3.3 实验方案及误差控制 |
| 3.4 温变条件下岩石自然电位测试结果 |
| 3.5 温变条件下岩石自然电位产生机制 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 烧变前后岩石复电阻率演变规律研究 |
| 4.1 复电阻率测试系统 |
| 4.2 实验内容及方案 |
| 4.3 复电阻率测试结果 |
| 4.4 实验结果分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 温变条件下岩石激电特征及电阻率演变规律 |
| 5.1 高温岩石复电阻率测试系统 |
| 5.2 高温岩石复电阻率测试实验方案 |
| 5.3 复电阻率测试结果 |
| 5.4 岩石的电阻率-温度特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 频域激电法煤火探测数值模拟 |
| 6.1 有限单元法 |
| 6.2 模型设计及准确度验证 |
| 6.3 布极方式及频率选择 |
| 6.4 均匀半空间视频散率分布特征 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 Cole-Cole模型参数反演计算程序 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）高密度电法岩溶探测数值模拟正反演研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高密度电法及其应用于岩溶勘探的国内外研究现状 |
| 1.2.2 电阻率法正演国内外研究现状 |
| 1.2.3 电阻率法反演国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 完成工作量 |
| 第二章 岩溶的类型及其地球物理特征 |
| 2.1 岩溶的形态及类型 |
| 2.1.1 岩溶形态 |
| 2.1.1.1 岩溶个体形态 |
| 2.1.1.2 岩溶组合形态 |
| 2.1.2 岩溶类型 |
| 2.1.2.1 按可溶性岩石的出露条件划分 |
| 2.1.2.2 按地质构造划分 |
| 2.1.2.3 按石灰岩性质和岩石发育程度划分 |
| 2.2 地球物理特征 |
| 第三章 高密度电法及其二、三维正反演原理及方法 |
| 3.1 高密度电法原理及其装置类型 |
| 3.1.1 直流电阻率法基本原理 |
| 3.1.2 高密度电法原理及特点 |
| 3.1.3 高密度电法装置类型 |
| 3.2 二维正反演原理及方法 |
| 3.2.1 正演 |
| 3.2.2 反演 |
| 3.3 三维正反演原理及方法 |
| 3.3.1 基本原理 |
| 3.3.2 三维高密度电法观测系统及资料处理原理 |
| 第四章 高密度电法岩溶探测数值模拟正反演分析 |
| 4.1 依据岩溶类型的模型设置及其正反演分析 |
| 4.1.1 溶洞模型设置及其正反演分析 |
| 4.1.1.1 全充填溶洞模型设置及其正反演分析 |
| 4.1.1.2 半充填溶洞模型设置及其正反演分析 |
| 4.1.1.3 无充填溶洞模型设置及其正反演分析 |
| 4.1.2 溶蚀裂隙模型设置及其正反演分析 |
| 4.1.2.1 单溶蚀裂隙模型设置及其正反演分析 |
| 4.1.2.2 交错溶蚀裂隙模型设置及其正反演分析 |
| 4.1.3 溶沟模型设置及其正反演分析 |
| 4.1.4 本节小结 |
| 4.2 规模效应模型设置及其正反演分析 |
| 4.2.1 覆盖层厚度模型设置及其正反演分析 |
| 4.2.2 异常体深度模型设置及其正反演分析 |
| 4.2.3 本节小结 |
| 4.3 电极排列影响正反演分析 |
| 4.3.1 电极距模型设置及其正反演分析 |
| 4.3.2 三维探测模型设置及其正反演分析 |
| 4.3.3 本节小结 |
| 4.4 干扰影响正反演分析 |
| 4.4.1 随机噪声模型设置及其正反演分析 |
| 4.4.1.1 低阻溶洞随机噪声模型设置及其正反演分析 |
| 4.4.1.2 高阻溶洞随机噪声模型设置及其正反演分析 |
| 4.4.1.3 低阻溶蚀裂隙随机噪声模型设置及其正反演分析 |
| 4.4.1.4 高阻溶蚀裂隙随机噪声模型设置及其正反演结果分析 |
| 4.4.2 电极断电模型设置及其正反演分析 |
| 4.4.3 本节小结 |
| 4.5 反演参数影响分析 |
| 第五章 高密度电法岩溶探测实测剖面综合分析研究 |
| 5.1 研究区地质概况及地球物理特征 |
| 5.1.1 地质概况 |
| 5.1.1.1 地形地貌 |
| 5.1.1.2 地层岩性 |
| 5.1.1.3 地质构造 |
| 5.1.1.4 地下岩溶发育特征 |
| 5.1.2 地球物理特征 |
| 5.1.2.1 研究区介质实测物性参数 |
| 5.1.2.2 地球物理特征 |
| 5.2 高密度电法现场试验研究 |
| 5.3 现场工作方法及数据处理 |
| 5.3.1 高密度电法 |
| 5.3.2 钻孔勘探 |
| 5.3.3 数据处理 |
| 5.4 研究区一综合成果分析 |
| 5.4.1 测线布置 |
| 5.4.2 成果分析 |
| 5.4.2.1 高密度电法 |
| 5.4.2.2 钻孔勘探 |
| 5.4.3 实测剖面反演参数研究及成果分析 |
| 5.4.4 本节小结 |
| 5.5 研究区二综合成果分析 |
| 5.5.1 测线布置 |
| 5.5.2 成果分析 |
| 5.5.3 本节小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 存在问题与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）特殊探测环境下的瞬变电磁探测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 TBM机环境下不良地质体探测方法的研究背景及意义 |
| 1.1.2 盾构机环境下孤石不良地质体探测方法的研究背景及意义 |
| 1.1.3 趵突泉、黑虎泉地下水力联系通道探测方法的研究背景及意义 |
| 1.2 电性源瞬变电磁法研究现状 |
| 1.3 瞬变电磁正演方法研究现状 |
| 1.4 论文主要内容及结构 |
| 第二章 特殊环境下目标体的正演方法与全域视电阻率定义方法 |
| 2.1 三维时域矢量有限元正演方法 |
| 2.1.1 方程的推导 |
| 2.1.2 特殊环境下的网格剖分策略 |
| 2.1.3 基于复杂探测环境下源的加载 |
| 2.1.4 时间项离散方法 |
| 2.1.5 大型线性稀疏方程组的快速求解方法 |
| 2.2 基于复杂探测环境下电性源的全域视电阻率定义方法 |
| 2.2.1 特殊环境下基于电性源的TEM响应函数 |
| 2.2.1.1 全空间的矢量势A函数 |
| 2.2.1.2 层状模型的矢量势A函数 |
| 2.2.2 全域视电阻率定义 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于TBM机环境下不良地质体的探测方法 |
| 3.1 电性源在TBM机环境下的响应特征分析 |
| 3.1.1 装置布置方式和三维模型设计 |
| 3.1.2 电性源在TBM机环境下的瞬变电磁响应特征 |
| 3.2 基于TBM机环境下的充水断层不良地质体的探测方法 |
| 3.2.1 基于TBM机环境下孤立充水断层的探查 |
| 3.2.2 基于TBM机环境下多个充水断层的探查 |
| 3.2.3 基于TBM机环境下对不同距离充水断层的响应特征分析 |
| 3.3 多源装置在TBM机环境下对小规模溶洞不良地质体的超前探测方法 |
| 3.3.1 基于TBM机环境下单个电性源对小规模溶洞的探测方法 |
| 3.3.1.1 单个电性源在小规模溶洞中的响应特征分析 |
| 3.3.1.2 单个电性源对小规模溶洞的全域视电阻率定义 |
| 3.3.2 基于TBM机环境下多个电性源对小规模溶洞的探测方法 |
| 3.3.2.1 多个电性源在小规模溶洞中的响应特征分析 |
| 3.3.2.2 多个电性源对小规模溶洞的全域视电阻率定义 |
| 3.4 孔中电性源对孤立小规模溶洞的超前探测方法 |
| 3.4.1 孔中电性源小规模溶洞不良地质体模型的建立 |
| 3.4.2 孔中电性源对孤立溶洞的响应特征分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于盾构机环境下孤石不良地质体的探测方法 |
| 4.1 多源在盾构机环境下对孤石不良地质体的探测方法 |
| 4.1.1 基于盾构机环境下单个电性源对孤石不良地质体的探测方法 |
| 4.1.1.1 单个电性源在孤石不良地质体中的响应特征分析 |
| 4.1.1.2 单个电性源对小规模孤石不良地质体的全域视电阻率定义 |
| 4.1.2 基于盾构机环境下多源装置对孤石不良地质体的探测方法 |
| 4.1.2.1 多个电性源在孤石不良地质体中的响应特征分析 |
| 4.1.2.2 多个电性源对孤立孤石的全域视电阻率定义 |
| 4.2 孔中电性源对孤石不良地质体的超前探测方法 |
| 4.2.1 孔中电性源对孤石不良地质体模型的建立 |
| 4.2.2 孔中电性源对孤石不良地质体的响应特征分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 城市地下水力联系通道的探测方法 |
| 5.1 GeoModeller地质模型建模 |
| 5.1.1 导入地形 |
| 5.1.2 标定地层分界线及三维地质模型建模 |
| 5.2 趵突泉、黑虎泉地下水力联系的地空瞬变电磁响应特征分析 |
| 5.3 趵突泉、黑虎泉地下水力联系的全域视电阻率定义 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）高密度电阻率法高分辨率成像与解释（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高密度电阻率法研究现状 |
| 1.2.2 高分辨率成像与解释方法研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文技术路线 |
| 1.5 主要创新点 |
| 第二章 高密度电阻率法高分辨率成像与解释理论研究 |
| 2.1 高密度电阻率法基本原理与工作流程 |
| 2.1.1 高密度电阻率法基本原理 |
| 2.1.2 高密度电阻率法工作流程 |
| 2.2 高密度电阻率法数据处理方法 |
| 2.2.1 高密度电阻率法正演模拟 |
| 2.2.2 光滑约束最小二乘法反演理论 |
| 2.3 高密度电阻率法反演数据二次处理与成像 |
| 2.3.1 克里金插值法与网格化 |
| 2.3.2 反射系数 |
| 2.3.3 边界系数 |
| 2.3.4 相邻数据多点圆滑 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 数值模拟分析 |
| 3.1 层状地电模型 |
| 3.1.1 层状模型反射系数分析 |
| 3.1.2 层状模型边界系数分析 |
| 3.2 局部异常地电模型 |
| 3.2.1 局部异常模型反射系数分析 |
| 3.2.2 局部异常模型边界系数分析 |
| 3.3 多异常区域地电模型 |
| 3.3.1 多异常区域模型反射系数分析 |
| 3.3.2 多异常区域模型边界系数验证 |
| 3.4 断层模型 |
| 3.5 反演断面异常区域成像与解释 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 工程应用分析 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.1.1 地形地貌 |
| 4.1.2 水文地质 |
| 4.1.3 地层岩性 |
| 4.1.4 岩土层物理力学性质 |
| 4.1.5 工程实例段工程地质评价 |
| 4.2 高密度电阻率法探测方案设计 |
| 4.2.1 工程现场情况 |
| 4.2.2 测线布置及相关参数 |
| 4.3 高密度电阻率法探测结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要研究成果与结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果及参与的项目 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）基于反射系数的物探数据融合成像方法及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 反射系数研究现状 |
| 1.2.2 数据融合在物探中的应用研究 |
| 1.3 主要研究内容、技术路线和创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 主要创新点 |
| 第二章 反射系数提取方法及原理 |
| 2.1 地震波法反射系数 |
| 2.2 地质雷达反射系数 |
| 2.3 高密度电法反射系数 |
| 2.4 瞬变电磁法反射系数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 数据融合算法及其预处理 |
| 3.1 基于主成分变换的数据融合原理及算法 |
| 3.2 反射系数一致性处理 |
| 3.2.1 空间域统一 |
| 3.2.2 重采样及特征重构 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 数值模拟分析 |
| 4.1. 数值模拟方法和正演响应 |
| 4.1.1 地震波反射法正演 |
| 4.1.2 地质雷达正演 |
| 4.1.3 高密度电法正演 |
| 4.1.4 瞬变电磁法正演 |
| 4.2 反射波与反射波数据融合成像分析 |
| 4.2.1 层状模型 |
| 4.2.2 复杂模型 |
| 4.3 反射波与电阻率数据融合成像分析 |
| 4.3.1 层状模型 |
| 4.3.2 复杂模型 |
| 4.4 电阻率与电阻率数据融合成像分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 工程实例应用 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 探测任务和方案设计 |
| 5.3 隧道底板处反射系数融合成像效果分析 |
| 5.4 隧道拱肩处反射系数融合成像效果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在攻读学位期间的科研成果、参与项目及所获奖励 |
| 发表的学术论文 |
| 在读期间申请的专利 |
| 参与的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）频率域可控源电磁梯度测量与快速高分辨成像方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 频率域可控源电磁法数值模拟方法研究现状 |
| 1.2.2 频率域可控源电磁成像方法研究现状 |
| 1.2.3 频率域可控源电磁测量系统研究现状 |
| 1.3 研究的目的及意义 |
| 1.4 本文研究内容与结构安排 |
| 1.4.1 论文研究思路 |
| 1.4.2 论文结构安排 |
| 第2章 频率域可控源电磁场矢量有限元三维数值模拟方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 频率域可控源电磁场矢量有限元三维数值模拟 |
| 2.2.1 控制方程及变分问题 |
| 2.2.2 矢量插值基函数 |
| 2.2.3 单元分析 |
| 2.2.4 总体合成及方程求解 |
| 2.3 基于Comsol软件的频率域可控源电磁场三维数值模拟方法 |
| 2.4 频率域可控源电磁场矢量有限元三维数值模拟结果准确性验证 |
| 2.4.1 层状模型数值模拟结果验证 |
| 2.4.2 二维模型数值模拟结果验证 |
| 2.4.3 三维模型数值模拟结果验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 频率域可控源横向高分辨空间电磁梯度测量方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 均匀半空间埋藏导电球体的空间梯度响应特性理论分析 |
| 3.2.1 均匀半空间埋藏导电球体空间梯度计算原理 |
| 3.2.2 均匀半空间埋藏导电球体空间梯度响应特性分析 |
| 3.3 三维单异常体模型的空间梯度响应特性分析 |
| 3.4 三维双异常体模型空间梯度响应特性分析 |
| 3.5 垂直薄板模型空间梯度响应特性分析 |
| 3.6 复杂三维模型空间梯度响应特性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 频率域可控源纵向高分辨频率电磁梯度测量方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 频率梯度响应特性分析 |
| 4.3 不同收发距频率梯度响应特性分析 |
| 4.4 不同异常体埋深频率梯度响应特性分析 |
| 4.5 不同异常体电阻率频率梯度响应特性分析 |
| 4.6 不同异常体厚度频率梯度响应特性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 频率域可控源电磁梯度快速高分辨成像方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 背景空间梯度响应特性分析及压制方法 |
| 5.3 电磁梯度快速高分辨成像方法原理 |
| 5.4 梯度场快速高分辨成像方法应用效果验证 |
| 5.4.1 均匀大地模型应用效果验证 |
| 5.4.2 层状大地模型应用效果验证 |
| 5.4.3 二维模型应用效果验证 |
| 5.4.4 三维单异常体模型应用效果验证 |
| 5.4.5 三维双异常体模型应用效果验证 |
| 5.4.6 收发距对梯度场快速高分辨成像效果影响的分析 |
| 5.5 合理收发距下梯度场快速高分辨成像方法的纵向边界反映能力 |
| 5.5.1 梯度场快速高分辨成像方法的顶部边界反映能力 |
| 5.5.2 梯度场快速高分辨成像方法的底部边界反映能力 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 频率域可控源电磁梯度测量系统总体设计及应用实例 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 频率域可控源电磁梯度测量系统测量原理 |
| 6.3 频率域可控源电磁梯度测量系统关键技术 |
| 6.3.1 高效率多频发射技术 |
| 6.3.2 环境噪声抑制技术 |
| 6.3.3 高精度同步采集技术 |
| 6.4 频率域可控源电磁梯度测量方法应用实例 |
| 6.4.1 频率域可控源电磁梯度测量系统技术指标 |
| 6.4.2 野外探测区域概况 |
| 6.4.3 野外测量结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士期间科研成果 |
| 致谢 |
（10）物探方法在岩溶探测中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的依据及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究思路、研究内容与预期成果 |
| 第2章 岩溶地质成因及物探方法应用 |
| 2.1 岩溶的地质成因 |
| 2.2 岩溶在工程中常见灾害 |
| 2.3 物探方法技术应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 地球物理方法原理及技术 |
| 3.1 高密度电阻率法 |
| 3.1.1 高密度电阻率法概述 |
| 3.1.2 高密度电阻率法基本原理 |
| 3.1.3 高密度电阻率法装置及特点 |
| 3.1.4 数据处理 |
| 3.2 音频大地电磁测深法 |
| 3.2.1 音频大地电磁测深法概述 |
| 3.2.2 音频大地电磁测深法基本原理 |
| 3.2.3 数据采集 |
| 3.2.4 数据处理 |
| 3.3 探地雷达法 |
| 3.3.1 探地雷达法概述 |
| 3.3.2 探地雷达基本原理 |
| 3.3.3 数据采集 |
| 3.3.4 数据处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 物探方法数值模拟研究 |
| 4.1 高密度电法正演模拟 |
| 4.1.1 高密度电法正演理论 |
| 4.1.2 高密度电法正演数值模拟 |
| 4.2 音频大地电磁法正演模拟 |
| 4.2.1 大地电磁法正演理论 |
| 4.2.2 音频大地电磁法正演数值模拟 |
| 4.3 探地雷达法正演模拟 |
| 4.3.1 探地雷达正演基本原理 |
| 4.3.2 探地雷达数值模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 应用实例 |
| 5.1 物探方法在灰岩地区岩溶调查 |
| 5.1.1 工区概况 |
| 5.1.2 物探异常推断解释 |
| 5.1.3 钻孔验证与结论 |
| 5.2 物探方法在隧道中的勘察 |
| 5.2.1 工区概况 |
| 5.2.2 物探异常推断解释 |
| 5.2.3 结论 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、高分辨地电阻率法在工程中的应用（论文参考文献）
- [1]浅层并行电法探测全场电位值反演研究[D]. 曹建富. 安徽理工大学, 2021(02)
- [2]基岩导水裂隙带井间电阻率层析成像研究[D]. 宋瑞超. 山东大学, 2021(12)
- [3]高密度电阻率法探测装置的优化选择与分析[D]. 黄祥祥. 河北工程大学, 2021(08)
- [4]温变条件下岩石自然电位及激电特征研究[D]. 郭伟红. 中国矿业大学, 2021
- [5]高密度电法岩溶探测数值模拟正反演研究及应用[D]. 刘大祥. 昆明理工大学, 2021(01)
- [6]特殊探测环境下的瞬变电磁探测方法研究[D]. 李贺. 长安大学, 2021(02)
- [7]高密度电阻率法高分辨率成像与解释[D]. 王鹏. 山东大学, 2020(10)
- [8]基于反射系数的物探数据融合成像方法及应用[D]. 赵莹. 山东大学, 2020(12)
- [9]频率域可控源电磁梯度测量与快速高分辨成像方法研究[D]. 张铭. 吉林大学, 2020(08)
- [10]物探方法在岩溶探测中的应用研究[D]. 李文杰. 成都理工大学, 2020(04)