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井地-高密度电法联合数值模拟研究
摘要：
井地-高密度电法（WDHD）是一种基于目标锁定的电法勘探方法，其能够提供区域的高精度、高分辨率的地下电阻率结构信息，因此在地质、矿产、环境等领域中具有广泛的应用。本文主要探讨了WDHD的原理及其联合数值模拟在勘探过程中的应用。
关键词：井地-高密度电法；电法勘探；目标锁定；联合数值模拟
一、引言
近几十年来，随着科学技术的发展，电法勘探技术在地质、矿产、环境等领域得到了广泛应用。电法勘探技术通过测量地下电场分布和电阻率变化状况，得到地下构造、岩性和水文地质等信息。其中，井地-高密度电法（WDHD）是一种基于目标锁定的电法勘探方法，其具有高精度、高分辨率的特点，能够提供区域的地下电阻率结构信息。
二、WDHD原理
WDHD是一种基于目标锁定的电法勘探方法，该方法主要是利用测量井中的电荷和电势，通过地面电极附近的主要目标区域来获取地下的电阻率信息。其主要分为两个步骤：
（1）通过地面电极附近的主要目标区域来确定相关区域的电阻率分布；
（2）通过测量井中的电荷和电势来推断相关区域的电阻率。
WDHD的勘探模式为点-线-面，如图1所示。
图1WDHD勘探模式
三、WDHD联合数值模拟
联合数值模拟是指利用电场模拟和反演方法，通过建立地下电阻率结构模型来逼近实测数据，从而得到高分辨率的地下电阻率结构信息。在WDHD联合数值模拟中，主要应用两种方法：一是有限元法；二是有限差分法。
在有限元法中，按照特定的计算方法和模型建立有限元网格，通过设定模型参数，利用有限元软件模拟电场分布。在模拟过程中，不断调整模型参数，根据反演结果，通过数值迭代方法来逼近实际的电场数据。
在有限差分法中，基于Maxwell方程和Ohm定律，建立电场强度方程，根据电流连通公式求解电流，然后求解电势，最后计算电阻率。在计算过程中，采用正演方法模拟电场分布，根据反演结果，不断调整模型参数，从而求解出逼近实际数据的地下电阻率结构。
四、实例分析
在水文地质勘探中，WDHD常常被应用于地下水文地质、地下水源的勘探。图2是利用WDHD联合数值模拟得到的地下电阻率结构图。可以看出，在勘探区域中，存在地下水资源层和蓄水层，其水文地质条件良好。
图2地下电阻率结构图
五、总结
井地-高密度电法（WDHD）是一种基于目标锁定的电法勘探方法，其能够提供区域的高精度、高分辨率的地下电阻率结构信息，在勘探中有着广泛的应用。联合数值模拟可以提高勘探的精度和效率，具有非常重要的作用。
参考文献：
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