隧道反射波超前探测有限差分正演模拟与偏移处理

详细信息   

• 责任者：鲁光银^c中南大学^d1976^e博士^f副教授 ; 熊瑛 ; 朱自强
• 刊名：中南大学学报（自然科学版）
• 出版年：2011
• 卷期：42^b1总197
• 关键词：反射波法 ; 工程地质勘察 ; 正演模拟20^a隧道 ; 有限差分法 ; 边界条件 ; 算法 ; 地震勘探
• 页码：136～141
• 索书号：P706.6/140
• 图表：^c参19插图
• 分类号：2100,1600
• 文摘期号：2011/07

摘要

针对地下工程领域隧道不良地质灾害超前探测问题，构建断层、倾斜软弱夹层等地质灾害体的隧道介质模型，研究隧道反射波超前探测的波场传播机理与偏移成像问题。利用一阶速度‐应力弹性波方程和高阶交错网格差分计算方法，导出隧道工程反射波探测数值模拟的差分计算格式、数值稳定性条件以及边界条件，对上述模型进行正演模拟，得到相应模型不同时刻的波场快照与地震合成记录。通过对这些模拟结果进行分析，验证高阶交错网格差分法在隧道波场正演中的有效性。在导出弹性波方程逆时延拓交错网格差分计算格式基础上，通过求解程函数方程，获取激发时间成像条件，进而得到隧道全波场逆时偏移算法及偏移处理程序，并应用于隧道波场偏移成像中。研究结果表明：采用高阶交错网格有限差分逆时偏移算法能使反射波归位，绕射波收敛，从而大大提高了隧道工程反射波探测的分辨率，为隧道超前探测资料的解释提供了理论依据。