激发极化法编程报告.docx

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1、电法资料处理与解释视极化率曲线正演程序设计姓名：丁钰峰学号：20121003899专业：地球物理学班学号：061121院（系）：地空学院指导教师：师学明2015年6月目录一、基本原理2二、程序设计3三、程序代码41、前期准备42、输入数据5（1）公式参数5（2）层参数设定53、求等效电阻率64、计算视极化率，调用两个子程序65、视极化率曲线成图6附：子程序7（1）wjhxysdzl（无极化效应视电阻率）7（2）jhxysdzl(极化效应视电阻率)8四、相关成果9五、心得体会9一、基本原理激电二次场的形成和衰减相对于电磁感应现象来说是一个比较缓慢的过程。在时间域

2、，充放电过程大约为数秒到数百秒；在频率域，激电效应主要发生在0.01Hz~10Hz的低频段。对于这样缓慢变化的激电场，可以近似按照稳定电流场方法进行计算，其电位分布仍满足拉普拉斯方程：∇2U=0（3-10）因此，计算激发极化场的基本方法就是解拉普拉斯方程。A．等效电阻率对于电阻率为ρ的均匀介质，当不存在激电效应时，在地面上国内采用任意装置进行观测，并按下式计算电阻率：ρ=K∆U1I（3-11）若介质存在激电效应，此时按上式计算的电阻率为：ρ*=K∆UI（3-12）式中，∆U为总场电位差。由于∆U>∆U1，故ρ*>ρ。可见介质的激发极化效应等效于介质电阻率的增大

3、，故ρ*为等效电阻率，在长时间供电的情况下，极化二次场达到饱和，此时η=∆U2∆U=∆U-∆U1∆U故η=ρ*-ρρ*（3-13）B．体极化的边界条件在体极化条件下，极化单元分布在极化体内。故在极化体与围岩的界面上没有点位跃变，即极化总场点位连续。U(1)=U(2)（3-14）由于长时间充电达到饱和时的总场可视为稳定电流场，故在界面上总场电流密度的法向分量连续，即Jn(1)=Jn(2)（3-15）或１ρ１*∂U(1)∂ｎ＝１ρ２*∂U(2)∂ｎ（3-16）式（3-16）采用了与总场电流密度相对应的等效电阻率ρ１*及ρ２*。C．体极化场的计算将式（3-15）、式

4、（3-16）与无激电效应的一次场边界条件对比，可以发现它们在形式上完全相同。而且一次场电位与总场电位都同样满足拉普拉斯方程，故它们的解在形式上也完全相同。由此得出结论：将一次电位表达式中各介质的电阻率ρi换成相应的等效电阻率ρi*，便可得到极化总场的电位表达式。从一次场和总场的电位表达式可以很容易得到激电二次场以及视极化率的表达式二、程序设计根据实验原理的内容可以制作出如上图所示的流程图，运用两次循环计算出相关参数即可实现正演目的，这也是本次编程的理论公式的图像化成果。具体化到程序，相关的流程及参数设置如下图所示：三、程序代码1、前期准备2、输入数据（1）公式

5、参数（2）层参数设定3、求等效电阻率4、计算视极化率，调用两个子程序5、视极化率曲线成图附：子程序（1）wjhxysdzl（无极化效应视电阻率）（2）jhxysdzl(极化效应视电阻率)四、相关成果根据反演出图可以看出，从第一层的数据和最后一层的数据可以看出来，成图的结果和原先的设定是吻合的，说明本次程序编辑是成功的。五、心得体会本次程序设计原理与一维直流电测深几乎相同，所以在原理推导及程序流程设计上面不需要花费太多的精力，而在设计程序上面因为有了前期的设计程序经验以及相关的知识积累，所以显得不是特别地困难。本次实验利用相关的视电阻率推导结论，用无极化效应视电

6、阻率数据直接替代极化效应视电阻率以得到视极化率，便可以方便快捷地进行视电阻率的计算。我们在接下来的学习中，也可以主动去探索相关的简便算法以及数学结论，这样将会对我们的学习大有益处。