直流电阻率测深正演程序
时间: 2024-05-13 08:17:42 浏览: 150
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直流电阻率测深正演程序通常需要考虑以下几个方面:
1. 电极排列方式:电极排列方式有很多种,如Wenner、Schlumberger、深部电极法等。根据不同的电极排列方式,需要采用不同的电极间距和电极数目。
2. 介质模型:为了进行正演计算,需要对测量区域的地下介质进行建模,即确定介电常数和电导率等物理参数的空间分布。
3. 计算方法:根据所选的电极排列方式和介质模型,可以采用不同的计算方法,如有限元法、有限差分法等。
基于以上考虑,可以编写直流电阻率测深正演程序。以下是一个简单的示例程序,采用Wenner四电极法,有限元法进行计算:
```python
import numpy as np
from scipy.sparse import diags
from scipy.sparse.linalg import spsolve
# 设置参数
a = 1.0 # 电极间距
n = 10 # 电极数目
h = 1.0 # 离散步长
rho = np.array([100, 500, 1000, 2000]) # 介质电阻率
# 构建电极位置矩阵
E = np.zeros((n, n))
for i in range(n):
for j in range(n-i):
E[i, j+i] = 1.0
# 构建离散化矩阵A和右端向量b
m = int(1/h) + 1
A = diags([-1, 2, -1], [-1, 0, 1], shape=(m-2, m-2)).toarray()
b = np.zeros((m-2, 1))
for k in range(len(rho)):
# 计算电导率和电位系数
sigma = 1.0 / rho[k]
p = np.zeros((m, 1))
for i in range(m):
p[i] = np.sum(E[i, :]) * a
q = np.zeros((m-2, 1))
for i in range(m-2):
q[i] = (p[i] - p[i+2]) / (2*h*a)
# 构建离散化方程
A1 = sigma * A / a
b1 = -q * sigma
# 解方程
phi = spsolve(A1, b1)
# 计算电势差
V = np.zeros((n, n))
for i in range(n):
for j in range(n-i):
k = i + j
V[i, j] = phi[k] - phi[k+1]
print("rho = ", rho[k])
print("V = ", V)
```
这个程序可以计算不同电阻率分布下的电位系数和电势差,从而得到测深曲线。需要注意的是,这个程序仅仅是一个简单的示例,实际应用中还需要考虑更多复杂的情况,如地下介质非均匀性、电极接触电阻等。
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