[發明專利]淺層橫向高分辨率瑞雷波勘探方法及系統

在審

• 申請號: 202010574067.1
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111856551A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 孫旭;張學強;王基文;江峻毅;楊慶義;劉浩;孫長帥;焦學文;任傳建
• 申請（專利權）人: 山東電力工程咨詢院有限公司
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01V1/18;G01V1/30
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種淺層橫向高分辨率瑞雷波勘探方法，其特征在于，包括：

獲取待測區域內的地震波數據；

從所述的地震波數據中提取瑞雷波數據；

采用相鄰道相位差方法計算瑞雷波的頻散曲線；

基于得到的頻散曲線，采用深度-半波長轉換原理得到瑞雷波相速度對應的深度剖面；

根據地質任務對剖面進行解釋，得到地基加固構件的質量以及地質異常體的強弱。

2.如權利要求1所述的一種淺層橫向高分辨率瑞雷波勘探方法，其特征在于，獲取待測區域內的地震波數據的方法包括：

建立瑞雷波勘探觀測系統進行地震波數據采集；

沿著地面測量線按照設定的間距將N個檢波器垂直插入土中；

震源落地時，觸發產生電壓信號傳給地震儀；所述電壓信號由震源砸地引起的地震波向四周傳播到達檢波器產生的；

將連續的模擬電壓信號離散化采樣轉換為數字信號，得到地震波數據。

3.如權利要求1所述的一種淺層橫向高分辨率瑞雷波勘探方法，其特征在于，從所述的地震波數據中提取瑞雷波數據，具體過程包括：

采用直接截取的方法：將每個接收道瑞雷波出現的時窗數據截取保留下來，從而直接在地震波記錄中截取瑞雷波。

4.如權利要求1所述的一種淺層橫向高分辨率瑞雷波勘探方法，其特征在于，從所述的地震波數據中提取瑞雷波數據，具體過程包括：

采用奇異值分解再重構的方法：

首先找到最強的瑞雷波同相軸波峰值對應的時間，取其平均值將瑞雷波同相軸校正成水平的，將此時的地震波數據作為源矩陣A；

對源矩陣A做奇異值分解A＝U∑V^T，把特征值矩陣∑的主要特征值保留下來，其余的特征值元素充零，得到特征值矩陣∑′；

重構回去A′＝U∑′V^T,再對矩陣A′同相軸反校正，得到瑞雷波。

5.如權利要求1所述的一種淺層橫向高分辨率瑞雷波勘探方法，其特征在于，采用線性拉東變換方法提取低視速度的瑞雷波，具體過程包括：

假設地震波記錄為g(x,t)，則頻譜t＝τ+px,V₂V₁，n是接收道數，p是沿著x方向視速度的倒數；

視速度濾波后有：τ＝t-px，為提取的瑞雷波記錄；

其中，[V₁,V₂]是瑞雷波的速度范圍，τ為截距時間、x為偏移距、x_i為第i道的偏移距。

6.如權利要求1所述的一種淺層橫向高分辨率瑞雷波勘探方法，其特征在于，采用相鄰道相位差方法計算瑞雷波的頻散曲線的過程，具體包括：

每相鄰兩接收道得到一條頻散曲線，利用N個接收道得到N-1條頻散曲線；

通過快速傅里葉變換得到每道瑞雷波記錄的頻譜；

利用每個頻譜對應的實部、虛部值的正負情況確定相位值；

根據前后兩道的相位差，進而轉換為時差，得到頻散曲線V_R(x,f)，此時的速度V_R是瑞雷波相速度，x是每兩個相鄰道的中心坐標，f為頻率。

7.如權利要求1所述的一種淺層橫向高分辨率瑞雷波勘探方法，其特征在于，采用深度-半波長轉換原理得到瑞雷波相速度對應的深度剖面的過程具體包括：

根據波長λ與速度V和周期T(頻率f)的關系，以及周期T與頻率f的關系，由V_R(x,f)得到V_R(x,λ)，進而利用半波長理論深度z＝λ/2，得到V_R(x,z)。