潜在滑坡体三维有限元CSAMT数值模拟

• Published in: 应用地球物理（英文版） Vol. 21; no. 4; pp. 621 - 638
• Main Authors: 王若, 底青云, 雷达, 付长民, 梁朋飞, 王妙月
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院深地资源装备技术工程实验室,中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029 2024; 中国科学院大学地球与行星科学学院,北京 100049%中国科学院大学地球与行星科学学院,北京 100049; 中国科学院地球科学研究院,中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029
• Subjects: survey parameters; truncated boundary; 模拟; modeling; slide surface; 探测参数; 滑坡面; 截断边界; CSAMT
• ISSN: 1672-7975
• DOI: 10.1007/s11770-024-1119-2

滑坡是使人类受到重大生命财产损失的自然灾害之一,为了减少滑坡灾害造成的损失,对滑坡开展前期探查或监测成为必要的防灾手段.为了把可控源音频大地电磁法引入到滑坡探测中,本文对滑坡滑面响应的3D有限元正演模拟进行研究,探索可控源音频大地电磁法对滑坡滑面的反映能力,以期为可控源音频大地电磁法在滑坡探查与监测中的应用提供线索和依据.本文针对可控源音频大地电磁法探查滑坡的特点,缩小了模拟区域,并推导了层状介质任意位置的有源电磁场公式,以此计算截断边界上的一次电磁场,将其作为第一类狄里克雷边界条件应用于有限元方程中,使之匹配缩小了计算区域的可控源音频大地电磁法三维有限元数值模拟.在三维有限元程序可靠性检验的前提下,对起伏地形的滑坡体模型进行了可控源音频大地电磁法的模拟,得出电场总场和磁场总场受地形影响较大,不能直接区分滑面的响应,但视电阻率资料可识别出滑面的响应;归一化纯磁场异常场则能直观反映出滑面异常的可探测性.本文还对可控源音频大地电磁法进行滑坡探查时的观测装置、观测频率和测线长度等参数给出了建议.通过本文的研究得出,可控源音频大地电磁法在潜在滑坡体和滑面探查中具有一定的物理基础,有望成为探测潜在滑坡滑面的有效地球物理探查方法之一.