工程地震正演

2016年6月16日 482 次阅读 0 条评论 1 人点赞

实验二:工程地震正演(四学时); 使用 Excel 计算并绘制两层及两层以上的直 达波、折射波、反射波时距曲线;

  实验二、工程地震正演

一、实验目的

了解并运用excel绘制单层或多层反射波直达波折射波时距曲线。

二、实验原理

模型参数

第一层深度h1(m)

100

第二层深度h2(m)

200

第三层深度h3(m)

200

第一层速度v1m/s)

1500

第一层速度v2m/s

2000

第一层速度v3m/s

2500

直达波的时距曲线方程为

对于单层水平地层,反射波的时距曲线方程为, .。

V为地层速度,x为炮检距。

折射波时距曲线方程为 z为地层厚度,i为临界角,V1 为上层速度,V2为下层速度。对于折射波时距曲线,会有一段不存在折射波的盲区。临界角i是由波速得到的,。盲区的大小为

对于一个n层水平水平状模型,一射线倾斜入射,在第n层A点反射后到达观测点S的时间为

由斯奈尔定理可以确定每层的入射角度和透射角度和反射角度。


炮检距可以表示为
使用这两个公式分别计算,绘出时距曲线。

x较小的时候,可以用平均速度和均方根速度来等效走时曲线,



本次试验使用等效公式计算。

对于多层水平地层的折射波来说,

当然折射波还是需要考虑盲区。

三、实验结果分析

结果分析:折射波有一段盲区的存在,这段盲区中是不存在折射波的,故使用直达波代替。折射波和直达波有一个交点,在交点以后,折射波先于直达波到达,故称为首波。折射波和反射波有一个切点,在这点折射波和反射波时间相同。第二层折射波和第一层折射波有一个交点,在这个交点以后第二层折射波走时要比第一层折射波更早到达。第二层反射波,使用均方根速度,近似求取,在炮检距较小的时候,误差较小,随着炮检距的增大,误差增大。

Tips:本次试验采用excel,excel源文件下载:

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菜鸟

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