《電磁探測盲區中位移電流效應的關鍵問題研究》是依託重慶大學，由張淮清擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：電磁探測盲區中位移電流效應的關鍵問題研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張淮清
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
地下近地表20m範圍與人類活動極為密切，卻又是傳統電磁方法的探測盲區，而將瞬變電磁法或高頻電磁法套用到盲區，位移電流效應就成為一個必須考慮的關鍵問題。目前，位移電流效應研究在瞬變電磁法極少涉及、在高頻電磁法方面的國內研究也非常有限，因此項目提出系統研究位移電流效應理論、計及位移電流的瞬變電磁法淺層探測套用、位移電流效應實驗驗證及工程套用等內容。希望通過位移電流效應的研究建立淺層電磁探測盲區正演和資料解釋的理論依據，同時為儀器研發和套用提供理論基礎。並在考慮位移電流效應下採用非線性最佳化和Gramian方法反演分層參數，進而實現淺層多參數剖面成像。計及位移電流效應的研究將拓展和完善電磁探測的套用領域，而且相對傳統電磁法又能同時提供電導率和介電係數信息，獲得類似聯合反演的效果，並有望套用於接地腐蝕診斷和地質找水等工程中。因此，開展位移電流效應研究具有重要的理論意義和套用價值。
結題摘要
地下近地表20m範圍與人類活動極為密切，卻又是傳統電磁方法的探測盲區，而將瞬變電磁法或高頻電磁法套用到盲區，位移電流效應就成為一個必須考慮的關鍵問題。目前，位移電流效應研究在瞬變電磁法極少涉及、在高頻電磁法方面的國內研究也非常有限，因此項目提出計及位移電流效應的研究課題。主要開展了以下工作： (1) 系統推導典型激勵源、典型結構模型下的頻域和時域在計及位移電流下的理論解，探討似波現象及時域(瞬變早期)瞬變電磁場的傳播機理；推導斜坡和指數關斷下、計及位移電流的瞬態電磁場理論解，分析媒質地電參數及結構與瞬變電磁回響的關係；進一步研究復介電係數對位移電流效應的影響。 (2) 構建高頻電磁法實驗平台，同時開展理論仿真和實驗實測並與實測結果進行對比分析；開展位移電流效應驗證的實驗設計，準備不同電導率、介電係數和結構參數下的實驗對象；瞬變電磁系統的關斷效應、收發線圈的直接耦合以及接收線圈過渡過程研究；開展位移電流效應的瞬變電磁法實驗和理論仿真並對比分析。 (3) 在分層媒質模型下，研究非線性最佳化算法並結合Gramian方法，開展對媒質電導率、介電係數和層厚參數的反演；在單點分層參數反演基礎上，結合多點測量方式，開展淺層多參數二維剖面成像研究。 項目研究工作基本按照計畫正常進行，完成了計畫的研究內容，給出計及位移電流的理論解、考慮關斷效應的理論解、完成位移電流效應的頻域實驗驗證、給出改進的淺層參數非線性反演方法並實現淺層成像。
