工程与环境物探实验报告

工程与环境物探教程实验报告一个反射地震纪录道的形成专业：勘查技术与工程学号：20100506XXXX姓名：XXXXXXX1.解决的问题假设在地面以下半空间内有n+1层弹性介质，则有n个波阻抗界面，在第I层的p波速度为v[i]，密度为p[i]，第i层反射界面上反射系数用R[i]表示，进行实验一个反射地震纪录道的形成。已知模型如图所示，p1=2000kg/m3v1=800m/sp2=1600kg/m3v1=1000m/sp3=2600kg/m3v1=2000m/sp4=1800kg/m3v1=900m/sp5=3200kg/m3v1=2300m/sh1=h2=h3=h3=50m2．计算要求1.求每个反射界面的反射系数波阻抗：Z[i]=D[i]*v[i]—D[i]为第i层密度，v[i]为第i层速度反射系数：R[i]=(z[i+1]-z[i]/(z[i+1]+z[i]整理后反射系数表达式如下：R[i]=(V[i+1]*D[i+1]-V[i]*D[i])/(V[i+1]*D[i+1]+V[i]*D[i])实验选取选取Ricker（雷克）子波：z[i]=(1-π*f*i*π*f*i)*exp(-(π*f*i)*(π*f*i）);2.思路方法主导思想：地震记录道由振幅反射系数序列与子波的褶积构成多层反射界面，在地面接收的反射波总和的一个地震到记录X（t）可表示为地层反射系数序列R[i]和地震子波z[i]的褶积（卷积）的结果，公式表示如下：X(t)=∑𝑅[𝑖]∗𝑧[𝑖]=𝑅[𝑖𝑡𝑎𝑜]𝑁𝑛=1∗𝑏[𝑖𝑡𝑎𝑜]4.程序代码#includestdio.h#includemath.h#includestring.h#definepi3.1416intWave(float,float);//定义子波intReflect(float,float);//定义反射系数intConvolution(float,float,float);//定义合成记录intmain(){floatd=0.004,f=30.,h=50;//设定采样间隔频率厚度if(Wave(f,d)!=1)printf(error);if(Reflect(h,d)!=1)printf(error);if(Convolution(f,d,h)!=1)printf(error);return1;}/***********子波的求取***********/intWave(floatf,floatd){FILE*fpw;if((fpw=fopen(Wave.text,w))==NULL)printf(error);inti;floatWa[100],t;for(i=0;i50;i++){t=(50-i)*d;Wa[i]=(float)(1-(pi*pi*f*f*t*t))*(float)exp(-2*pi*pi*f*f*t*t);}for(i=50;i100;i++){t=(i-50)*d;Wa[i]=(float)(1-(pi*pi*f*f*t*t))*(float)exp(-2*pi*pi*f*f*t*t);}for(i=0;i100;i++){fprintf(fpw,%f\n,Wa[i]);}fclose(fpw);return1;}/*******反射序列的求取*******/intReflect(floath,floatd){FILE*fpr;fpr=fopen(Rflct.text,w);inti,c=0;floatv[5]={800,1000,2000,900,2300};floatp[5]={2000,1600,2600,1800,3200};floatRe[50];for(i=0;i50;i++)Re[i]=0;for(i=0;i4;i++){c+=(int)(h/(v[i]*d));Re[c]=(float)(v[i+1]*p[i+1]-v[i]*p[i])/(v[i+1]*p[i+1]+v[i]*p[i]);}for(i=0;i50;i++){fprintf(fpr,%f\n,Re[i]);}fclose(fpr);return1;}/**********褶积的计算*********/intConvolution(floatf,floatd,floath){FILE*fpr,*fpw,*fpc;inti,iao;floatw[100],w1[100],r[200],r1[50],Con[150];if((fpw=fopen(Wave.text,r))==NULL)printf(error);if((fpr=fopen(Rflct.text,r))==NULL)printf(error);if((fpc=fopen(Convolution.text,w))==NULL)printf(error);for(i=0;i100;i++){fscanf(fpw,%f,&w1[i]);//printf(%f\n,w1[i]);w[100-1-i]=w1[i];//printf(%f\n,w[100-1-i]);}for(i=0;i50;i++){fscanf(fpr,%f,&r1[i]);}for(i=0;i200;i++)r[i]=0;for(i=0;i50;i++){r[100+i]=r1[i];}for(i=0;i200;i++)printf(%f\n,r[i]);for(i=0;i150;i++){Con[i]=0.;for(iao=0;iao100;iao++)Con[i]=Con[i]+w[iao]*r[i+iao];}for(i=0;i150;i++){//printf(%lf\n,Con[i]);fprintf(fpc,%lf\n,Con[i]);}fclose(fpw);fclose(fpr);fclose(fpc);return1;}5.数据及解释f=40Hz地震记录f=25Hz地震记录f=20Hz地震记录由图可知，当频率f逐渐变小时，子波开始产生干涉现象，导致分辨率降低。当中间某层速度低于上下两高速层时，地震波在此层会发生顶底反射，当入射角大于临界角时，发生波导效应全反射。如下图：6．结论利用地震褶积模型可以正演地震记录。一般可以分为四个部分：第一部分是地震子波，第二是反射序列，第三是褶积过程，第四是一个地震道的记录。地震褶积模型是简化了的反射纪录道线性模型，一般说来，她忽略了介质吸收，透射损失等诸多因素。