矩形小回线源三维瞬变电磁场响应特征及堤坝渗漏探测研究

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1、分类号密级中園地质大学（化京）博去学位论文矩形小回线源王维時变电磁场兩屋特征及堤瑚渗漏據测研究学号：３０１００９００巧研究生：邓中俊专业：地球探测与信息技术研究方向：应用地球物理指导教师：张贵宾教授二〇—五年十二月ＡＤｉｓｓｅｒｔａ村ｏｎＳｕｂｍｉ村ｅｄｔｏＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓｆｏｒＤｏｃｔｏｒａｌＤｅｒｅｅｙｇ－Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｔｒａｎｓｉｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｃｈａ

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3、明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发）表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国地质大学（北京或其它教育机构的学一位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。：万Ｐ名Ｐ曰期；〇／占／立．公签名字；关于论文使用授权的说明本人完全了解中国地质大学（北京）有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容

4、，可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。４飾□保密（＿年）（保密的论文在解密后应进守此规货导师答名；日期：化．签名：砰年够＇。王２中文摘要一瞬变电磁法作为电法勘探的个重要分支，因其独有的特点适用于工程地球物理探测。本文针对水库大项和堤防渗漏探测的实际，探索用长方形小回线装畳进行瞬变电磁法大巧渗漏通道探测，采用基于非均匀剖分方式的ＦＤＴＤ方法，来正演模拟堤巧模型中不同渗漏构造的瞬变电磁场响应特征及空间分布规律，并最终将长方形小回线源瞬变电磁法应用于大项渗漏探测。主要研究工作与成果如下：（１）由均匀半空间解析解和层状介

5、质数字滤波解的理论公式，推导出均匀半空间矩形回线源在时间域电磁场各分量的表达式；总结适合于复杂模型计算的非均匀复合网格有限差分计算方法，并通过对迭代步长、边界条件和激励源施加等方面的限定，实现了基于非均匀剖分的ＦＤＴＤ正演。在确保结果精度的基础上，提髙了计算效率。（２）为了验证基于非均匀剖分Ｈ维有限差分算法的正确性，将均匀半空间模型的解析解与ＦＤＴＤ解进行比对，并进行误差分析，发现通电时间长短不影响早期解的精度，但通电时间越长，得到准确解的时间越长；通过对常见层状模型的数字滤波解同一ＦＤＴＤ正演结果比对一，发现该算法仅在

6、早期时刻有定误差，晚期时刻吻合较好，进步检验了算法的可靠性。（３）通过对比相同等效面积的长方形与正方形回线源激励的瞬变电磁响应，提出适合堤项瞬变电磁探测的长方形小回线装置。构建均匀堤蝴模型，采用非均匀剖分方式的ＦＤＴＤ算法模拟均匀项体模型的瞬变电磁场响应；在巧体中设置不同形状和类型柱状、板状、复杂渗漏异常体，通过对抽取断面的电场和磁场分量的分布来研究含渗一致漏异常体巧体模型的瞬变电磁场响应。结果表明，模拟结果与设置模型，说明该正演程序可ＵＪＩ模拟出含多个渗漏异常体的复杂模型；并通过同均匀项体模型响应求差的方式来研究渗漏异常体

7、的在地表磁场分量的异常场一，为下步瞬变电磁Ｈ维反演研究提供了基础。（４）在多个水库大项和围遥使用小回线源瞬变电磁探测方法进行了渗漏探测现场试验，探测成果为渗漏隐患的处理找准了方向，结果得到了验证。表明长方形小回线源瞬变电磁渗漏探测方法用于水利王程渗漏探测是可行的。关键词：小回线源，瞬变电磁法，ＦＤＴＤ，正演，渗漏探测ＡｂｓｔｒａｃｔｍｅｔｈｏｄａｓａｎｌｉｌＴｒａｎｓｉｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｍａｎｅｔｉｃｉｍｏｒｔａｎｔｂｒａｎｃｈｏｆｅｅｃｔｒｃａｒｏｓｅｃｔｉｎ．Ｉｔｉｓｇｐｐｐｇｌｔｓｕｎ．

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