深埋隧道綜合地質(zhì)預(yù)報(bào)理論研究及應(yīng)用

第1章 緒論
1.1 研究意義
1.2 瞬變電磁法發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 鉆孔地質(zhì)雷達(dá)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 各向異性介質(zhì)中地震波法研究現(xiàn)狀
1.5 本書(shū)的主要內(nèi)容
第2章 矩形回線源激發(fā)的時(shí)間域電磁場(chǎng)
2.1 垂直磁偶源激發(fā)的頻率域電磁場(chǎng)
2.1.1 互補(bǔ)解
2.1.2 特解
2.1.3 通解
2.1.4 垂直磁偶源激發(fā)的頻率域電磁場(chǎng)
2.2 矩形回線源激發(fā)的頻率域電磁場(chǎng)
2.2.1 空氣中的電磁場(chǎng)
2.2.2 均勻半空間中的電磁場(chǎng)
2.3 矩形回線源激發(fā)的時(shí)間域電磁場(chǎng)
2.3.1 G-S算法
2.3.2 下階躍電流激發(fā)的階躍響應(yīng)
2.4 本章小結(jié)
第3章 三維有限差分方法
3.1 控制方程
3.2 模型的離散化
3.3 時(shí)間剖分
3.4 初始值和時(shí)間步長(zhǎng)的選取
3.4.1 初始時(shí)刻的確定
3.4.2 時(shí)間步長(zhǎng)的確定
3.5 邊界條件
3.5.1 地下邊界條件
3.5.2 空氣-地表邊界條件
3.6 三維有限差分方程
3.7 本章小結(jié)
第4章 瞬變電磁法三維數(shù)值模擬
4.1 算法驗(yàn)證
4.1.1 均勻半空間地電模型
4.1.2 H型地電模型
4.1.3 K型地電模型
4.2 均勻網(wǎng)格剖分的空間步長(zhǎng)對(duì)算法精度的影響
4.2.1 均勻半空間地電模型
4.2.2 H型地電模型
4.2.3 K型地電模型
4.3 非均勻網(wǎng)格空間步長(zhǎng)對(duì)算法精度的影響
4.3.1 均勻半空間地電模型
4.3.2 H型地電模型
4.3.3 K型地電模型
4.4 時(shí)間步長(zhǎng)對(duì)算法精度的影響
4.4.1 均勻半空間地電模型
4.4.2 H型地電模型
4.4.3 K型地電模型
4.5 模型算例
4.5.1 不同厚度相同埋深的水平低阻板狀體
4.5.2 相同厚度不同埋深的低阻板狀體
4.5.3 磁場(chǎng)垂直分量脈沖響應(yīng)等值線剖面圖
4.6 本章小結(jié)
第5章 鉆孔地質(zhì)雷達(dá)正演模擬
5.1 鉆孔地質(zhì)雷達(dá)電磁場(chǎng)特性
5.1.1 電磁波的基本特性
5.1.2 鉆孔地質(zhì)雷達(dá)場(chǎng)源
5.2 電磁波傳播方程
5.2.1 Maxwell方程組
5.2.2 本構(gòu)方程
5.2.3 GPR方程導(dǎo)出
5.3 FDTD差分方程
5.4 數(shù)值穩(wěn)定條件
5.4.1 空間穩(wěn)定性條件
5.4.2 時(shí)間穩(wěn)定性條件
5.5 吸收邊界條件
5.5.1 匹配層(PML)邊界條件
5.5.2 單軸 匹配層(UPML)邊界條件
5.5.3 卷積 匹配層(CPML)邊界條件
5.6 吸收邊界效果驗(yàn)證對(duì)比
5.6.1 均勻介質(zhì)中吸收邊界效果對(duì)比
5.6.2 非均勻介質(zhì)中吸收邊界效果
5.7 本章小結(jié)
第6章 鉆孔地質(zhì)雷達(dá)有限差分正演模擬
6.1 單孔反射數(shù)值模擬
6.1.1 均勻介質(zhì)正演模擬
6.1.2 非均勻介質(zhì)正演模擬
6.1.3 模擬數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析
6.2 跨孔探測(cè)數(shù)值模擬
6.2.1 均勻介質(zhì)正演模擬
6.2.2 非均勻介質(zhì)正演模擬
6.2.3 模擬數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析
6.3 本章小結(jié)
第7章 地質(zhì)雷達(dá)層析成像算法改進(jìn)
7.1 層析成像
7.1.1 直射線層析成像
7.1.2 層析成像基本方程
7.1.3 小二乘正交分解法
7.2 基于互相關(guān)法的初至波旅行時(shí)提取
7.2.1 初至波旅行時(shí)提取分析
7.2.2 互相關(guān)函數(shù)法
7.2.3 改進(jìn)的初至波旅行時(shí)提取實(shí)例
7.3 鉆孔地質(zhì)雷達(dá)天線數(shù)值模擬
7.3.1 天線收發(fā)信號(hào)方程
7.3.2 天線收發(fā)信號(hào)數(shù)值模擬計(jì)算
7.3.3 天線數(shù)值模擬實(shí)例
7.4 初至波旅行時(shí)影響因素分析
7.4.1 鉆孔地質(zhì)雷達(dá)天線中電磁波速度分析
7.4.2 均勻介質(zhì)中旅行時(shí)的影響分析
7.4.3 非均勻介質(zhì)中旅行時(shí)影響分析
7.5 初至波旅行時(shí)修正
7.5.1 射線傳播路徑修正
7.5.2 電磁波傳播速度數(shù)值模擬計(jì)算
7.5.3 旅行時(shí)修正方程
7.6 本章小結(jié)
第8章 EDA介質(zhì)中地震波參數(shù)反演
8.1 各向異性介質(zhì)基本理論
8.1.1 各向異性介質(zhì)的分類體系及其彈性矩陣
8.1.2 常見(jiàn)的地球各向異性介質(zhì)
8.1.3 Bord變換
8.2 HTI介質(zhì)中水平介質(zhì)的非雙曲線時(shí)差分析
8.2.1 HTI介質(zhì)中對(duì)稱面內(nèi)反射波的時(shí)距方程
8.2.2 HTI介質(zhì)中水平介質(zhì)的動(dòng)校正速度與方位角的關(guān)系
8.2.3 數(shù)值模擬計(jì)算
8.3 均勻HTI介質(zhì)中傾斜界面的非雙曲線時(shí)差分析
8.3.1 HTI介質(zhì)中傾斜界面的動(dòng)校正速度
8.3.2 HTI介質(zhì)中三維動(dòng)校正速度與射線參數(shù)的關(guān)系
8.3.3 層狀介質(zhì)中傾斜界面的Dix公式
8.3.4 傾斜HTI介質(zhì)中P波參數(shù)反演
8.3.5 傾斜地層速度分析模型計(jì)算
8.4 EDA介質(zhì)中非雙曲線相似分析
8.4.1 EDA介質(zhì)中水平界面的非雙曲線時(shí)距方程
8.4.2 EDA介質(zhì)中傾斜界面的動(dòng)校正速度及時(shí)距方程
8.4.3 EDA介質(zhì)中三維動(dòng)校正速度與射線參數(shù)的關(guān)系
8.4.4 層狀EDA介質(zhì)中傾斜界面的似Dix公式
8.4.5 EDA介質(zhì)速度分析數(shù)值計(jì)算
8.5 EDA介質(zhì)參數(shù)反演
8.5.1 反演方法及流程
8.5.2 正演模型
8.5.3 反演成果
8.5.4 裂隙密度及地下水