工程地震正演

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

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。

当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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