孙乃泉
- 作品数：43 被引量：116H指数：8
- 供职机构：长安大学地质工程与测绘学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程交通运输工程自动化与计算机技术更多>>
- 直流电阻率法三维各向异性多尺度有限元数值模拟
- 2024年
- 在使用传统数值方法模拟大规模各向异性复杂地质模型三维直流电场分布时,需要进行大范围精细网格剖分,导致计算量巨大.为了提高计算效率,本文开发了直流电阻率法三维各向异性多尺度有限元正演模拟算法.通过在多尺度网格上并行求解局部偏微分方程的边值问题,构造多尺度基函数,将小尺度电性信息反映到大尺度上.然后,通过在大尺度粗网格上求解原电流传导问题,实现大规模复杂介质模型快速正演.针对由于网格大小与非均质目标尺寸相近引起的共振效应,本文采用过采样技术,压制共振误差,提高多尺度有限元法的计算精度.为了检验本文算法的准确性,我们首先建立了各向异性层状介质模型,通过与解析解进行对比,验证了本文算法的精度.在此基础上,建立了具有复杂结构的三维各向异性电阻率模型.通过与精细网格上传统有限元正演结果进行对比,我们发现本文算法在保证计算精度的同时具有更高的计算效率.最后,进一步分析了过采样技术以及多尺度网格粗细比对多尺度有限元算法的数值精度和计算效率的影响,进而为多尺度有限元最佳参数的设定提供指导.
- 齐彦福伍亮曹华科李貅孙乃泉戚志鹏周建美刘文韬
- 关键词：各向异性直流电阻率三维正演过采样
- 含激发极化效应的地空瞬变电磁直接时间域三维正演
- 2025年
- 当使用地空瞬变电磁法对诸如铜镍硫化物矿或石墨矿等含有激发极化效应的目标进行探测时,电磁感应信号和激发极化效应相互耦合,导致地空瞬变电磁晚期观测数据出现反号现象,使用传统的数据解释技术无法处理这种信号畸变.为此,本文针对含激发极化效应的地空瞬变电磁直接时间域三维正演算法开展研究.借助微分欧姆定律将Cole-Cole模型完整地引入到时间域控制方程中,对于在此过程中产生的分数阶导数,采用Caputo定义格式对其进行离散,从而建立含激发极化效应的时间域控制方程.然后,使用基于非结构化网格的有限元方法和后退欧拉离散格式,对时间域电场控制方程进行空间和时间离散,实现复杂介质模型含激发极化效应的地空瞬变电磁直接时间域三维正演.通过将本文三维正演结果与极化均匀半空间模型一维半解析解进行对比,验证该算法的准确性.在此基础上,本文对典型极化体模型和复杂矿体模型进行三维正演模拟,并分析极化参数对地空瞬变电磁响应的影响规律.
- 杨双燕齐彦福李梓源舒臣臣孙乃泉李貅
- 关键词：激发极化效应三维正演CAPUTO分数阶导数
- 电磁法在煤矿水害隐患探测方面的综述被引量：6
- 2023年
- 煤矿水害是安全生产的重大隐患,如何精准探测隐蔽致灾体是解决这些隐患的前提。电磁法对低阻体反映灵敏,方法类型多样,适应性强,是探测富水致灾体的有效方法之一。传统的地面电磁方法包括可控源音频大地电磁法和回线源瞬变电磁法,在煤矿隐蔽致灾体探测方面发挥了重要作用。随着新技术的不断发展,近源电磁勘探方法得到了快速发展,包括广域电磁法和短偏移距瞬变电磁法,提高了勘探效率和信噪比,拓宽了观测区域。地空电磁法是新发展起来一种大功率快速勘探方式,具备航空电磁法快速采集和地面电磁法大功率发射两个优势,特别适合于复杂地形条件的煤矿灾害隐患探测。分析了煤矿典型致灾体的形成机理、时空分布及物性特征,其中,隐蔽型导水构造是造成煤矿安全隐患的重要因素,需要重点关注;回顾了各种电磁方法的主要特征、适用性以及在煤矿水害探测中的应用现状,总结了不同方法的技术参数和观测模式等,为相关技术人员从事煤矿灾害隐患探测提供了参考;最后对煤矿电磁法发展进行了展望:广域电磁法和短偏移距瞬变电磁法等近源电磁勘探方法将会在煤矿勘探中进一步扩大应用;三维反演技术和基于深度学习的神经网络反演算法等将是未来电磁法的主要发展方向;地空电磁勘探会快速发展,有取代传统地面电磁法勘探的趋势。
- 张继锋孙乃泉刘最亮戚志鹏
- 关键词：煤矿
- 基于时移高密度电法的堤防隐患探测技术被引量：19
- 2019年
- 为实现隐患险情的快速定位、预警,在对堤防隐患探测方法总结的基础上,介绍了时移探测技术的发展历程;从观测方法、数据采集与处理、反演成像、异常评判方法上对时移高密度电法的工作原理进行了阐述;通过构建数字模型对洞穴和渗漏2种常见堤防隐患开展三维正演数值模拟分析,研究了时移高密度电法在堤防隐患探测技术上的有效性;结合堤防工程实例对时移高密度电法动态探测技术开展了方法技术示范验证;针对堤防线路长和隐患具隐蔽性、突变性、持续性及低可探性,从观测系统、反演成像技术角度评估了时移探测技术在隐患险情灾变动态探测中的可能性。结果表明时移高密度电法在堤防隐患探测方面是可行的。
- 孙卫民孙大利李文忠齐彦福孙乃泉
- 关键词：堤坝隐患
- 塔里木盆地顺9井区柯坪塔格组沉积相与地震储层识别
- 顺托果勒低隆起(鞍部)位于塔里木盆地中部,构造上塔北隆起与塔中隆起之间的“隆间坳”和满加尔坳陷与阿瓦提坳陷之间的“坳间隆”,是志留系油气勘探的重点区域,塔中和塔北都缺失的志留系柯坪塔格组下段在该区却发育齐全。近期在顺1井...
- 孙乃泉
- 关键词：储层预测
- 一种隧道掘进机施工条件下的瞬变电磁隧道超前预报方法
- 本发明公开了一种隧道掘进机施工条件下的瞬变电磁隧道超前预报方法，首先将采集信号中将TBM机理论响应减去，祛除部分TBM响应，经过数学变换关系及相应信号处理，将瞬变电磁扩散场信号转换成满足独立分量分析要求的虚拟波场信号；其...
- 戚志鹏李貅周建美孙乃泉
- E-E_(x)广域电磁法横向约束反演被引量：5
- 2022年
- 针对E-E_(x)广域电磁法反演剖面横向不连续性问题,在原有Occam反演的基础上添加了相邻测点约束项,使得在模型反演过程中不仅仅考虑到了反演模型的纵向光滑性,同时尽可能使横向相邻测点反演剖面具有连续性。当存在测井先验资料时,该约束项可实现对钻井附近测点的纵向约束,其余测点则通过上一测点进行约束,从而改善反演剖面的横向连续性。为了充分利用先验资料及减小剖面反演误差积累,采用测井附近的点或电场值较稳定的测点为剖面分割点,对整条剖面进行分段反演,可减小累积误差。采用一维横向约束反演目标函数,先后通过进退法和黄金分割法求取拉格朗日乘子。一维模型测试结果显示,采用参考点约束的反演收敛速度更快,反演电阻率在中间层更趋近于模型本征电阻率。二维模型测试结果表明:采用横向约束反演得到的剖面电阻率连续性好,电阻率剖面更光滑。基于横向约束的反演对于地层的精细分层和定量解释优于广域视电阻率解释断面。实际数据反演时,可首先对实测数据进行预处理和光滑,计算广域视电阻率,以此作为反演的初始模型,能够快速收敛到真实模型。最后,对山西某处广域电磁法野外实测资料进行了反演,结果表明:一维横向约束反演比广域视电阻率在横向上连续性更好,纵向分层能力强,该结果和实际出水点以及已知采空区吻合较好,与实际地质情况符合,表明该方法能够改善实测资料的反演效果,提高广域电磁法在煤矿水文地质方面的勘探精度。
- 张继锋周光裕刘最亮孙乃泉张富翔王中圣
- 关键词：广域电磁法视电阻率OCCAM反演
- 矿区地下水含水层破坏危害程度评价规范
- 本文件确立了矿区地下水含水层破坏危害程度评价的目标、原则、要求及工作流程,规定了矿区地下水含水层破坏的类型、危害表现和危害影响对象,给出了评价数据采集要求、评价指标体系、评价指标采集要求和内容，确定了评价方法、危害影响分...
- 孙伟张德强孙乃泉梁凯郝春明方向清纪万斌赵慧白光宇申文金何培雍王议李佳张进德田磊马冬梅裴圣良
- 等效偏移距在垂直地震剖面中的研究及应用被引量：1
- 2015年
- 基于散射理论的等效偏移距方法在地震资料数据处理中具有独特的优势,尤其在速度分析和偏移成像方面。笔者将该理论应用到垂直地震剖面(VSP)数据处理中,研究了基于该理论的VSP数据共散射点道集的形成方法,并试验了VSP共散射点道集在速度分析和成像方面的应用效果。理论模型和实际资料测试结果表明,该方法能方便有效地为VSP提供不受初始速度和地层倾角影响的有效偏移速度,除了能在常规成像方法的成像区域内准确成像外,还能在常规成像方法的盲区外有效成像,在一定程度上扩大了VSP方法的成像范围,具有有较好的研究意义和应用前景。
- 孙乃泉陈占国
- 关键词：垂直地震剖面偏移成像
- 地空瞬变电磁法在复杂地形隧道勘察中的应用
- 2025年
- 由于传统的地面地球物理探测方法及地质勘察方法受场地及地形限制,无法有效开展隧道地质灾害源的探测任务,地空瞬变电磁法应用到复杂地形条件下的隧道地质灾害勘探可有效解决地形限制。地空瞬变电磁法以旋翼无人机为搭载平台,以地表线性源为发射源,具有施工快速简便、勘探深度大等优点。根据复杂地形条件下的地空瞬变电磁工作流程,以宜涪高铁孟家垭隧道为例,开展地空瞬变电磁勘查工作,查明待建隧道区域的岩溶发育及安全隐患问题,取得了良好的勘探效果。该方法为隧道设计、评估与灾害预防工作提供了参考,同时验证了地空瞬变电磁法在复杂地形条件下工作的可靠性和优越性。
- 孙乃泉刘铁华李貅薛敬儒蒋道君梅竹
- 关键词：隧道工程复杂地形岩溶探测
