地下全空间瞬变电磁响应的数值模拟与特性分析

本文主要探讨了瞬变电磁地下全空间响应的深入研究。瞬变电磁法作为现代电法勘探的重要手段，因其能穿透高阻屏蔽层并提供良好的分辨能力而受到广泛关注。然而，大部分研究集中在地面半空间响应上，而对于隧道等地下工程中的全空间效应理解尚显不足。 作者谭代明针对这一问题，利用数值模拟的方法，详细研究了地下全空间感应涡流的传播规律。他首先通过计算不同围岩电阻率下的响应曲线，发现全空间下涡流环的最大值半径小于其在地面投影半径，这反映了全空间响应的空间分布特性。其次，通过对响应与时间的拟合，得出全空间响应按照围岩电阻率的1.5次幂衰减，这揭示了电阻率对响应强度的影响程度。此外，他还观察到响应按时间以2.5次幂衰减，这有助于理解信号随时间演变的动态特性。 更为重要的是，谭代明通过对比全空间与半空间响应的幅值，发现全空间响应大约是半空间响应的1.93倍，这明确了全空间效应对探测信号强度的重要影响。这一研究成果对于优化地下工程中的瞬变电磁法应用，提高探测精度，尤其是在矿产普查、油气资源调查、地质勘探以及隧道工程的超前地质预报等领域具有实际价值。 本文的核心内容包括地下全空间涡流的扩散规律分析，全空间响应与围岩电阻率和时间的函数关系，以及全空间响应与半空间响应的差异性，这些都是瞬变电磁地下探测技术的重要理论支撑。通过这些发现，可以更好地指导实际的地质勘探工作，提升地下工程的安全性和效率。