Page 64 - 《应用声学》2020年第1期

60 2020 年 1 月

COG᥋ᬷ
11 11 11
10 10 10
9 9 9
8 8 8
7 7 7
ງए/m 6 ງए/m 6 ງए/m 6
5
5
5
4 4 4
3 3 3
2 2 2
1 1 1
0 0 0
0 5 10 15 0 5 10 15 0 5 10 15
௑ᫎ/ms ௑ᫎ/ms ௑ᫎ/ms
(a) D=0 m (b) D=3 m (c) D=5 m
图 7 缝洞体 COG 道集模拟结果 (L = 10 m, d = 4 m)
Fig. 7 Simulation results of COG trace set of crack-cave model (L = 10 m, d = 4 m)

0 0 0 0 0
ᡌՔᝈ
1 1 1 1 1
2 2 2 2 2

3 3 3 3 3
ງए/m 4 ງए/m 4 ງए/m 4 ງए/m 4 ງए/m 4

5 5 5 5 5

6 6 6 6 6
7 7 7 7 7

0 5 10 15 0 5 10 15 0 5 10 15 0 5 10 15 0 50 100 150
௑ᫎ/ms ௑ᫎ/ms ௑ᫎ/ms ௑ᫎ/ms ᡌՔᝈए/(O)
(a) xxѬ᧚ (b) xyѬ᧚ (c) yxѬ᧚ (d) yyѬ᧚ (e) SHฉతܸࣨए
图 8 溶洞体方位分析
Fig. 8 Orientation analysis of karst cave model

2
 SH=XX · cos θ−(XY +Y X) · sin θ cos θ 面走向的偶极四分量的分析方法仍然适用于溶洞。



 但是由于偶极源的辐射特性，以上方法求得的走向
 2
 + Y Y · sin θ,
(8) 仍然存在 180 的不确定性，即无法区分在井外的
◦
2
 SV=XX · sin θ+(XY +Y X) · sin θ cos θ

 倾向 [12] 。


 2
 + Y Y · cos θ,
2.4 成像
其中，角度θ 为走向角，对于远场而言，一般SH反射 图 9 为模型中 L = 10 m、d = 4 m 时的不同源
波的幅度大于 SV 波，SH 反射能量最大的角度即为 距阵列 (图 3(a) 和图 (b)) 的反射波成像图，图 9(a)
反射界面走向角度，即偶极源极化方向和反射界面 为最小源距为 0 m 的阵列波场成像结果，图 9(b) 为
平行时，产生的 SH 波反射幅度最大。四分量的共 最小源距为3 m的结果。通过成像可以进一步证实，
偏移距道集波形及方位分析结果见图 8，图 8(e) 显 采用小源距阵列成像，可以获得球体的第二个界面
示 SH 波最大幅度的对应的走向角在每个深度位置 信息，不同源距有两部分界面，前后距离大于模型本
都是 90 ，并且在中间 (球心位置) 这种对应更明显， 身距离(球直径)，这是由于偏移时采用横波速度，而
◦
所以可以判断球体的走向角度为 90 ，由于球体中 后续的波形有一部分路径是在球内传播的 (如图 9
◦
心轴在x轴方向(0 )，所以方位应该是0 或者180 ， 所示)，速度较慢，采用较高的横波速度会使距离
◦
◦
◦
与模型中球心在 0 方位一致，说明传统用于确定界 加大。
◦