电法探查海岸带含水层咸淡水界面的调查研究

本文在理论上对电法探查多层土层组成的海岸带含水层的咸淡水界面的可能性进行探讨的基础上,对太平洋沿岸某地区进行了实地调查研究。在测量设置在海岸附近及分布于海岸纵深方向的调查井垂直方向电导率的同时,在调查井附近进行了电法探查。结果表明,电法探查的咸淡水界面的深度与依据井水电导率区分的混合区域上端几乎一致,即对于不同类别土质构成的岩土层,电法不但能探查确定咸淡水界面的深度,而且与以往的手法比较也是一种简单、快速、可靠、成本低廉的确定咸淡水界面深度的方法。

计算双层土壤参数的一种新方法

针对接地系统电气参数计算需要建立准确的大地模型和土壤参数问题,分析了水平分层土壤结构的地表电位,定义了土壤的视在电阻率,建立了土壤模型目标函数,并对建立的函数模型进行了最优化计算。计算分析结果表明,采用改进的Levenberg-Marguardt最优化方法计算所得的双层土壤模型可以反映实际地下土壤分层状况,可快速求出双层土壤参数。

雷灾防御中基于多种土壤电阻率测量方法的土壤结构反演研究

为研究雷灾防御工程中的重要参数——多层土壤结构分层参数,在两个已知土壤结构的试验场,分别采用Wenner四极法和非等距四极法、对称非等距四极法测量试验场的土壤电阻率,利用CDEGS软件反演土壤结构模型,发现对于非均匀多层土壤,利用非等距四极法和对称非等距四极法的测试数据反演的土壤结构分层结果比使用Wenner法的结果更精确,与地勘结果具有良好的对应关系,且对称非等距四极法更优于非等距四极法。

多层水平分层土壤电阻率模型

确定大地模型和土壤参数是大型地网接地计算的首要工作,为了使模型能够较好地反映实际大地土壤特性,应该利用多层模型代替以往的两层或三层模型。基于等距四极法测得的土壤视在电阻率建立了反演多层水平分层土壤电阻率模型。土壤视在电阻率计算值由复镜像法进行逼近,复镜像法的采用大大加快了程序计算速度并且提高了计算精度。由最小二乘法建立目标函数,通过条件转换将约束非线性问题转化为非约束问题,使用拟牛顿DFP算法对目标函数进行优化。根据实际使用经验与土壤视在电阻率特性的表现,确定了一种由计算机自动选择初始值的有效方法,使程序可以很快获得收敛解。并将分析结果与国际著名接地计算软件CDEGS的计算结果进行比较,充分验证了方法的有效性。

利用Wenner四极法确定三层土壤模型

确定大地模型和土壤参数是变电站接地网模拟计算和计算机辅助设计的首要工作 ,为了使模型能够较好地反映实际大地土壤特性 ,应该利用三层模型替代以往的两层模型。基于求解场域结构和媒质参数的逆问题理论 ,论文提出了一种利用 Wenner四极法测量数据来确定三层大地模型的有效方法。该方法将三层大地模型的三个电阻率和两个厚度参数的确定转化为一个五变量的线性优化问题 ,进而变为对一个非线性方程组的优化求解 ,由于对所要求解的方程组采用了广义逆算法 ,并且基于视在电阻率分布特性确定迭代过程的初始值 ,使迭代收敛速度大为提高。用该方法编制的软件可以有效。

变电站站址土壤结构分析

土壤分层结构模型是进行接地系统分析设计的基础。采用电磁场理论推导出点电流源在多层土壤条件下的地表电位分布公式 ,并以此为基础推导出用 Wenner法测量得到的视在电阻率与极间距的关系。通过引入非线性目标函数 ,将求土壤参数问题转化为求目标函数的极值问题 ,选用适当的优化计算方法得到与理论值吻合较好的土壤结构参数。所研制的土壤分层软件在实际变电站站址土壤结构分析中得到了应用 。