各向异性介质中地震波的传播理论及在隧道地质预报中的应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1研究目的和意义 1

1.2国外研究现状 2

1.2.1各向异性正演理论研究现状 2

1.2.2各向异性反演理论研究现状 2

1.3国内研究现状 3

1.3.1各向异性正演研究现状 3

1.3.2各向异性反演研究现状 3

1.4基本理论 4

1.4.1各向异性介质的分类体系及其弹性矩阵 4

1.4.2常见的地球各向异性介质 5

1.4.3 Bond变换 5

1.5本书的主要内容 8

第2章 EDA介质中地震波的传播特征 11

2.1 VTI介质中地震波的精确传播特征 11

2.1.1 VTI介质弹性波精确相速度 11

2.1.2 VTI介质弹性精确波群速度 12

2.1.3 VTI介质弹性波精确偏振方向 14

2.1.4 VTI介质中波的慢度面 15

2.1.5模型计算 16

2.2 EDA介质中地震波的精确传播特征 26

2.2.1 EDA介质中地震波精确相速度 26

2.2.2 EDA介质弹性精确波群速度 28

2.2.3 EDA介质弹性波精确偏振方向 29

2.2.4模型计算 30

2.3基于摄动法弱各向异性介质地震波传播特征近似 38

2.3.1 Christoffel方程摄动分析 38

2.3.2极端弱各向异性介质中qP波相速度和偏振向量 40

2.3.3极端弱各向异性介质中qS波的相速度和偏振向量 42

2.3.4极端弱各向异性介质中群速度 44

2.3.5 VTI介质中地震波传播特征近似 45

2.3.6 HTI介质中的地震波传播特征近似 48

2.3.7 EDA介质中地震波的传播特征近似 49

2.3.8算法验证 52

2.4 EDA介质中的反射系数 63

2.4.1 EDA的精确反射透射系数 63

2.4.2 EDA介质P波反射透射系数摄动法近似 66

2.4.3 EDA介质PS波反射透射系数摄动法近似 75

2.4.4算法验证 80

2.5本章小节 88

第3章 黏弹性各向异性本构方程及波动方程 90

3.1线性黏弹性介质本构关系和运动方程 90

3.1.1本构关系和运动方程 90

3.1.2各向异性线性黏弹性介质的运动方程 95

3.1.3应变位移关系 95

3.1.4黏弹性各向异性介质的波动方程 95

3.1.5黏弹性横向各向同性介质的波动方程 96

3.2方位各向异性黏弹性介质的波动方程推导 98

3.2.1观测坐标系内本构关系 98

3.2.2方位各向异性黏弹性介质波动方程 99

3.3波动方程退化验证 101

3.3.1 HTI线性黏弹性介质波动方程 101

3.3.2横向各向同性介质中的波动方程 104

3.4黏弹性介质中的实射线追踪 104

3.4.1弹性各向异性介质中的射线追踪 105

3.4.2黏弹性各向异性介质中射线追踪 105

3.4.3计算流程 107

3.4.4模型计算 108

3.5本章小节 109

第4章 黏弹性EDA介质中地震波的传播特征 111

4.1黏弹性极端各向异性介质中的Christoffel方程 111

4.1.1基本理论及相关概念 111

4.1.2极端黏弹性各向异性介质中地震波的波动特征 113

4.2黏弹性HTI介质中地震波的传播特征 117

4.2.1黏弹性HTI介质中的Christoffel方程 117

4.2.2黏弹性HTI介质中均匀平面波的传播特征 118

4.2.3黏弹性HTI介质中非均匀平面波的传播特征 126

4.2.4模型计算 130

4.3黏弹性EDA介质中地震波的传播特征 132

4.3.1黏弹性EDA介质中的Christoffel方程 132

4.3.2黏弹性EDA介质中均匀平面波的传播特征 133

4.3.3黏弹性EDA介质中非均匀平面波的传播特征 140

4.3.4模型计算 144

4.4黏弹性EDA介质中地震波传播特征弱各向异性近似 147

4.4.1黏弹性EDA介质中摄动法的基本公式 147

4.4.2相速度弱各向异性近似 147

4.4.3偏振向量弱各向异性近似 148

4.4.4能量速度的弱各向异性近似 149

4.4.5慢度摄动△p 151

4.4.6数值计算 154

4.5本章小结 157

第5章 EDA介质中地震波的衰减特征 159

5.1 黏弹性各向异性介质中Q的定义 159

5.2黏弹性HTI介质中地震波的衰减特性 160

5.2.1黏弹性各向异性介质中的Christoffel方程 160

5.2.2黏弹性HTI介质中非均匀平面波的精确衰减系数 162

5.2.3黏弹性HTI介质中均匀平面波的衰减特性 164

5.2.4黏弹性HTI介质中的各向同性衰减 165

5.2.5黏弹性HTI介质中地震波的群衰减系数 168

5.2.6数值计算 170

5.3 黏弹性EDA介质中地震波的衰减特性 175

5.3.1黏弹性EDA介质中均匀地震波的衰减特性 175

5.3.2黏弹性EDA介质中非均匀地震波的衰减特性 178

5.3.3数值计算 179

第6章 EDA介质中地震波参数反演 183

6.1 HTI介质中水平介质的非双曲线时差分析 183

6.1.1 HTI介质中对称面内反射波的时距方程 183

6.1.2 HTI介质中水平介质的动校正速度与方位角的关系 188

6.1.3数值模拟计算 193

6.2均匀HTI介质中倾斜界面的非双曲线时差分析 219

6.2.1 HTI介质中倾斜界面的动校正速度 219

6.2.2 HTI介质中三维动校正速度与射线参数的关系 220

6.2.3层状介质中倾斜界面的Dix公式 223

6.2.4倾斜HTI介质中P波参数反演 224

6.2.5倾斜地层速度分析模型计算 225

6.3 EDA介质中非双曲线相似分析 233

6.3.1 EDA介质中水平界面的非双曲线时距方程 233

6.3.2基于相似分析的各向异性参数反演 235

6.3.3 EDA介质中倾斜界面的动校正速度及时距方程 235

6.3.4 EDA介质中用三维动校正速度与射线参数的关系 237

6.3.5层状EDA介质中倾斜界面的似Dix公式 238

6.3.6 EDA介质速度分析数值计算 238

6.4 EDA介质中的P波参数反演 249

6.4.1反演方法及流程 249

6.4.2正演模型 250

6.4.3反演成果 252

6.5本章小节 261

第7章 地震波各向异性理论在隧道超前地质预报中的应用 263

7.1云阳山隧道地质超前预报 263

7.1.1工程地质条件 263

7.1.2测区布置及成果分析 266

7.2关口垭隧道地质超前预报 268

7.2.1工程地质条件 268

7.2.2测区布置及成果分析 269

7.3雪峰山隧道地质超前预报 271

7.3.1工程地质条件 272

7.3.2测区布置及成果分析 272

第8章 结论 275

参考文献 278

附录A P、SV波在HTI介质为各向异性时的Q矩阵 291

附录B HTI介质衰减系数弱各向异性近似 293