聲波波動方程正演模擬程序總結_圖文

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1、聲波波動方程正演模擬程序程序介紹：第一部分：加載震源，此處選用雷克子波當作震源。編寫震源程序后，我將輸出的數(shù)據(jù)復制，然后我用excel做成了圖片，以檢驗程序編寫是否正確。以下為雷克子波公式部分的程序：for(it=0;it

2、率采用的是30hz)雷克子波從圖中可以看出程序是正確的，符合理論上雷克子波的波形。第二部分：主程序，編寫聲波正演模擬算子。首先定義了各種變量，然后指定震源位置，選擇權系數(shù)，給速度賦值，然后是差分算子的編寫，這是主要部分，最后再進行時間轉換，即把n-1時刻的值給n時刻，把n時刻的值給n+1時刻。此處，我編寫的是均勻介質聲波方程規(guī)則網格的正演模擬程序，時間導數(shù)采用二階中心差分、空間導數(shù)為2N階差分精度，網格大小為200*200，總時間為400。第三部分：這一部分就是記錄文件。首先記錄Un文件，然后記錄record文件。模型構建與試算：1、我首先建立了一個均勻介質模型，首先利用不同時間，進行

3、了數(shù)值模擬,得到波場快照如圖所示：100ms200ms300ms此處，縱波速度為v=3()()0m/So模型大小為200X20(),空間采樣間隔為dx=dz=10mo采用30Hz的雷克子波作為震源子波，時間采樣間隔為1ms,圖中可以看出，波場快照中的同相軸是岡形的，說明在均勻各向同性介質中，點源激發(fā)的波前面是一個圓，這與理論也是吻合的。并且隨著時間的增大，波前面的面積逐漸增大，說明地震波從震源中心向外傳播。2、我在建立的均勻模型的基礎上，改變差分算子的精度，分別采用2階、6階、12階精度進行試算。時間統(tǒng)一采用300ms的時候。得到的波長快照如下：0.001010.20-0.40200圖

4、中可以看出，在階數(shù)較低時，出現(xiàn)很多同相軸，說明數(shù)值頻散現(xiàn)象嚴重；隨著算子階數(shù)的增加，對于高階差分算子來說，算子階數(shù)越高，壓制數(shù)值頻散效果越好，精度越高。3、最后，我乂建立了一個層狀介質模型，上層介質速度為v=2000m/s,下層介質速度為v=4000m/so模型大小為200X200,空間采樣間隔為dx=dz=10mo采用30Hz的雷克子波作為震源子波,震源位于模型(70,100)處，時間采樣間隔為Ims。采用12階差分算子進行數(shù)值模擬。結果如下：200ms300ms圖中可以看出，在未遇到界面前，地震波在均勻介質中的波前面一個圓。當遇到地層界血之后，在界面處發(fā)生了反射、透射和折射現(xiàn)象.沿

5、測線方向的單炮記錄如下圖所示。記錄中存在兩條直線狀的同相軸和一條近似雙曲線的同相軸。由于直達波的時距曲線是直線，因此兩條直線同相軸對應宜達波；由于反射波的時距曲線是近似雙曲線，因此近似雙曲線同相軸對應的是反射波。