第三讲地震波案例
北京大学通选课地震概论第三章PPT课件
作者:赵克常
第三章 地震波传播理论
2012
地震概论
一、射线理论
在研究问题的尺度远大于地震波波长的情况下,可将地震波 传播当作射线来处理,从而使复杂的波动问题简化成为射线问题。 地震射线问题这和几何光学很相似。所谓地震射线,就是地震波 传播时,波阵面法线的轨迹,也即是震动由一点传播到另一点所 经过的途径。
2012
地震概论
费尔马原理 (Fermat’s Principle)
光学中的Fermat定理:
“光在介质中传播的路径为走时(traveltime)最小的路径”
地震学中的Fermat定理:
地震波在介质中传播的路径为走时最小的路
径.
作者:赵克常
第三章 地震波传播理论
2012
地震概论
地震学中的Fermat定理不是永远成立, 是高频情况下地震波波动方程的渐近解。
作者:赵克常
第三章 地震波传播理论
2012
地震概论
设震动由A点出发,沿途径s传播到B,传播速度是 v(x, y,z) 所用的时间是t,则费马原理就是
t Bds0 Av
δ是变分。根据这个原理,若A和B各在一个分界面的两边或 一边,就立刻得到斯涅耳的折射或反射定律。
作者:赵克常
第三章 地震波传播理论
地震概论
第三章 地震波传播理论
第一节 地震波传播的基本概念 第二节 地震波传播的基本理论 第三节 体波各种震相和走时表
作者:赵克常
第三章 地震波传播理论
2012
地震概论
第一节 地震波传播的基本概念
一、地球介质和弹性波 • 地震波是地下传播的震动,必然与岩石的
弹性有关,一般都假定岩石是一种完全弹 性体。 • 在一般的地震波计算中,地球介质可以做 为各向同性的完全弹性体来对待。
地震波ppt课件
未来地震波研究将更加注重应用实践,将研究成果应用于实际的地震监 测、预警和抗震减灾工作中,为人类创造更加安全、稳定的生存环境。
海啸预警
在地震引起的海啸预警中,地震波发挥着重要作用。通过分析地震波数据,可以快速判断是否可能发 生海啸,并及时发布预警信息,减少灾害损失。
04
地震波的挑战与未来发 展
地震波数据解析的挑战
数据处理难度大
地震波数据量大、复杂度高,需要高效、准确的处理方法才能提 取有用的信息。
噪声干扰严重
地震波传播过程中容易受到各种噪声的干扰,如何有效去除噪声、 提取真实信号是一大挑战。
我们应该如何利用地震波为人类服务
建立和完善地震监测网络,提 高地震预警的准确性和时效性 ,为灾害防范提供有力支持。
利用地震波数据开展工程抗震 设计和评估,提高建筑物和基 础设施的抗震能力。
通过研究地震波揭示地球内部 结构和性质,推动地球科学的 发展和人类对地球的认识。
对未来地震波研究的展望
未来地震波研究将更加注重跨学科合作,综合运用物理学、数学、地质 学等多学科理论和方法,深入揭示地震波的传播规律和地球内部结构。
分辨率和精度要求高
地震波数据需要高分辨率和高精度的解析,才能准确描述地层结构 和地质构造。
地震波探测技术的未来发展
智能化数据处理
利用人工智能和机器学习技术, 实现地震波数据的自动识别、分
类和解析。
多源信息融合
将不同来源的地震波数据融合,提 高探测精度和分辨率,为地质勘探 和资源开发提供更准确的信息。
提高地热能利用率
通过地震波探测技术了解地热田 的热传导特性和地温场分布,为 地热能的合理利用和提高利用率
桥梁抗震 第三讲
梁桥桥墩顺桥向和横桥向水平地震荷载的一般公式
采用固定支座和活动支座的简支梁桥和连续梁桥,上部结构的重量顺桥向 产生的地震力主要由设置固定支座的桥墩承受,其余桥墩只承受摩擦力;横 桥向产生的地震力则由设置固定支座和活动支座的桥墩共同承受。桥墩顺桥 向和横桥向水平地震按下式计算,其计算简图如图8-3所示。
对于实体墩横桥向或多排桩基础上的桥墩:
n
Gt
Gi
X
2 1i
i0
δ——在顺桥向或横桥向作用于支座顶面或上部结构质量重心上单位水平力在该
点引起的水平位移(m/kN)。顺桥和横桥方向应分别计算。
6.采用板式橡胶支座的梁桥水平地震荷载
(1)单墩单梁模型
采用板式橡胶支座的多跨简支桥梁,当桥墩为刚性墩时,可以 按单墩单梁计算。
X1,0=1
G0
G1
X1i Gi Gi+1
Gn
H Hi
Xf
图8-3 结构计算简图
Eihp CiCz Kh 1 1X1iGi
式中:Eihp——作用于梁桥桥墩质点i的水平地震荷载(kN);
Ci——重要性修正系数,查表采用;
Cz——综合影响系数,查表采用;
Kh——水平地震系数,基本烈度为7、8、9度时,分别取
Ehtp CiCz K h 1Gt
式中:Ehtp——作用于支座顶面处的水平地震荷载(kN);
Gt——支座顶面处的换算质点重力(kN); Gt Gsp Gcp Gp
Gsp——梁桥上部结构的重力。对于简支梁桥,计算地震荷载时为相应
于墩顶固定支座的一孔梁的重力(kN);
Gcp——盖梁重力(kN); Gp——墩身重力(kN)。对于扩大基础和沉井基础,为基础顶面以上
地震波的应用实例
地震波的应用实例
地震波的应用实例包括但不限于以下几种:
1. 地震预警:地震波的传播速度高于破坏性的S波,因此,在地震发生后,人们可以利用地震波的传播速度与S波之间的时间差进行预警,为人们提供采取应对措施的时间。
2. 油田开发:通过研究地震波在地下岩石中的传播规律,可以确定储层的岩性、物性及含气性,从而为油田开发提供决策支持。
3. 工程探伤:在土木工程中,常用地震CT对工程进行探伤,以检测混凝土构件是否存在振捣不实、存有孔洞、出现蜂窝等问题,从而给隧道、桥梁等结构体带来质量隐患。
此外,地震波还可以用于地球科学研究、考古研究等领域。
高一地理《地震、火山和泥石流》教案:地震波的传播与损毁特征
地震、火山和泥石流是地球上常见的自然灾害,也是地球科学中的重要研究领域。
在高一的地理课程中,我们将主要学习地震、火山和泥石流这三种自然灾害的形成原理、发生规律、灾害特征及其对人类产生的影响。
本教案主要介绍地震波的传播与损毁特征。
一、地震波的传播特征地震是地球内部的弹性波在地壳中传播所引起的一种自然现象。
地震波是地震产生的能量在地球内部向四面八方传播所产生的波动现象,主要分为纵波和横波两种。
1.纵波传播纵波是在地震波传播中最先到达观测站的波,速度为横波速度的1.73倍,也是地震波中传播范围最广的一种波。
在地壳中,纵波是沿垂直方向传播的,传播时地面会上下起伏,使得地面产生一种类似弹簧的振动。
2.横波传播横波是地震波传播中第二个到达的波,传播速度比纵波要慢一些,一般为纵波速度的0.62倍。
在地壳中,横波是沿着地震波的传播方向,使地面上下左右摇晃,使地表有水平性的位移。
3.表面波传播表面波是在地震波传播的最后到达观测站的波,它是由地震波向上传播,进入地表后产生的。
表面波在地球表面扩散,会导致地面的敲击、滑动、翻转等变形,通常表现为山丘状波形,会对建筑物和土壤产生更大的破坏。
二、地震波的损毁特征地震波的传播过程中,会给地球表面的建筑物和人们的生命财产造成巨大的破坏。
在地震发生的瞬间,地震波的能量会对物体施加巨大的压力和拉伸力,直接导致房屋的倒塌、桥梁的断裂、电线杆的倒伏等情况的发生。
1.建筑物的损毁地震波的能量会使建筑物发生振动,如果建筑物没有采取一些有效的防护措施,地震波就会使建筑物倒塌或者发生严重的损坏。
主要工业城市和人口密集地区,建筑物的损坏率很高,使得地震对社会的影响非常大。
2.地质环境的变化地震波对地质环境的影响也是很大的,它会导致山体滑坡、崩塌,使石柱石桥倒塌,河道被填平,还会引发火山爆发、地震海啸等自然灾害,这些灾害不仅会造成严重的人员和经济损失,而且还会给环境带来严重的污染。
3.人类生命的危险地震波对人类生命安全的威胁是很大的。
第三讲横波勘探讲解
一、基本原理
1.纵波、横涉及转换波旳特点 又有两种横波: 一种是在射线平面以内传播旳SH横波,
一、基本原理
1.纵波、横涉及转换波旳特点
另一种是垂直于射线平面旳SV横波。 这两种横波偶合在一起,所以横波具有极化性。
一、基本原理
1.纵波、横涉及转换波旳特点 (3)转换波:当存在一种半无限弹性介质旳分界
一、基本原理
横波双折射特点:
(a)EDA介质中弹性波地面地震统计模拟:
一、基本原理
横波双折射特点:
(b)EDA介质中弹性波VSP统计模拟 第一层是各向同性介质,第二层是各向异性介质, 第三层是各向同性介质.
一、基本原理
小结:横波特点
(1) 垂直面内极化旳SV波 在界面上有二次波型转换
(2) 水平面内极化旳SH波 在界面上没有波型转换,也称自生波。
(1)最小炮检距。因为转换波在近炮检距旳反射能 量较弱,一般以为偏移距(最小炮距)应该加大。但是 考虑到要接受纵波反射时,偏移距不宜过大,一般 仍采用纵波观察系统所设计旳偏移距。
二、横波旳野外观察
4. 观察系统
(2)最大炮检距。最大炮检距旳选用一般与目旳层 旳深度、目旳层旳转换波反射系数有关。因为转换 波在大入射角时才会有足够旳能量,所以,一般情 况下,最大炮检距要比纵波勘探旳最大炮检距大。
横波勘探
一、基本原理 二、资料采集 三、资料处理 四、资料应用 五、思索题参照答案
一、基本原理
1.纵波、横涉及转换波旳特点 (1)纵波:从地震波动力学中已知,地震波在弹
性介质中会产生两种波,一种是在介质中质点振动 方向与波旳传播方向一致旳纵波,
其传播速度
一、基本原理
6.2地质灾害地震优秀教学案例高中地理人教版必修一
一、案例背景
本次教学案例以高中地理人教版必修一“地质灾害地震”为主题,旨在通过实地案例分析,让学生深入了解地震的成因、影响以及应对措施,提高学生的地质灾害防范意识。课程设计紧密结合实际,以人性化的语言引导学生进入学习情境,激发学生的探究兴趣,培养其地理学科核心素养。
2.真实案例引入:通过播放地震发生时的真实视频或分享地震灾害的新闻报道,让学生身临其境地感受地震的恐怖和破坏力,引出本节课的主题。
3.地震逃生演练:组织学生进行地震逃生演练,让学生亲身体验地震的震动感,增强其对地震的认识和感受,引出本节课的学习目标。
(二)讲授新知
1.地震基本概念:讲解地震的定义、类型及其成因,让学生了解地震的基本知识。
5.教学策略:采用情景创设、问题导向、小组合作等教学策略,激发学生的学习兴趣,引导学生主动探究,提高学生的地理核心素养。
课程开始前,学生已掌握了地球内部结构、板块运动等基础知识。在此基础上,我通过引入地震案例,使学生能够将理论知识与实际灾害联系起来,深化对地质灾害的认识。在案例分析过程中,我将引导学生运用地理观察、分析、推理等方法,探讨地震的成因、预测及其对人类和环境的影响。
此外,课程还将重点介绍地震的监测、预警和应对措施,以提高学生的灾害防范能力。在教学过程中,我将注重培养学生的团队协作和沟通能力,使其在应对地质灾害时能更好地与他人合作,共同减轻灾害损失。
2.课堂小结:教师对本节课的内容进行简要回顾,强调重点知识点,提醒学生注意地震防范,鼓励学生在日常生活中关注地震相关信息。
3.学生反馈:鼓励学生提出自己在学习过程中遇到的问题和困惑,教师进行解答和指导,帮助学生提高学习效果。
五、案例亮点
1.实践性:通过实地考察、案例分析等教学活动,让学生亲身参与地震相关知识的探究,培养其地理实践能力。
第三讲 抗震设防水准与性能水准
绪论
专题1:基于性能 的抗震设计理论
专题2:连续倒 塌设计理论
专题3:钢-混 凝土组合结构
1. 什么是现代 建筑? 2. 现代建筑面 临的问题 3. 本课程的主 要内容 4. 教学计划和 考评
1. 2. 3. 4.
理论背景 抗震设防水准 性能水准 设计方法
性能水准:
指结构在某一特定设防地震等级下预期破坏的最大程度。
性能抗震 设计理论
基于性能的抗震设计方法:
包含传统的基于力的抗震设计方法和基于位移的抗震设计 方法。
1.结构的地震设防水准
指工程设计中如何根据客观的设防环境和已定的设防目标,并考虑具体的社会经 济条件来确定采用怎样的设防参数,或者说,应该选择多大强度的地震作为防御 的对象.
二级
三级 四级
主干道上的高架桥
次干道上的高架桥 支路上的高架桥
TL
30
不同设计基准期的设防地震相当于50年内的超越概率 重要性类别 设防水准 一级 二级 三级 39% 46% 63% 内超越概率63% 29% 35% 50% 内超越概率50% 5.1% 6.4% 10% 内超越概率10% 2.5% 3.2% 5% 内超越概率5% 1.0% 1.3% 2% 内超越概率2%
SEAOC Vision 2000建议的多级地震设防水准
地震发生频度 多遇 偶遇 罕遇 稀罕 极稀罕 地震设防水准 水准1 水准2 水准3 水准4 水准5 重现期/a 43 72 475 970 2475 超越概率 30a内50% 50a内50% 50a内10%
50a内5%或100a内 10%
50a内2%
重要性等级路线等级设计基准期使用年限年一级快速路上的高架桥100二级主干道上的高架桥80三级次干道上的高架桥50四级支路上的高架桥30丌同重要性城市高架桥分类设防水准重要性类别一级二级三级四级内超越概率6339466381内超越概率5029355069内超越概率1051641016内超越概率52532582内超越概率21013233tltltl不同设计基准期的设防地震相当于50年内的超越概率多少个抗震设防等级合适
地震案例
关于地震的案例分析
——605张蓉艳、龚雪、付毓、 谭曼曼、李杰、伍晨露
名词解释
地震:
是地球的某个部分在内外力作用下突 发剧烈运动而引起地面震动的现象,也称地 动。地震主要以弹性波的形式从震源向外传 播能量,使大地摇晃,造成严重破坏。地球 上每天都要发生上万次地震,因此,地震与 风雨、雷电一样,是一种极为普遍的自然现 象。
灾区人员搜救
地震重灾区直击
为在地震中逝去的同胞默哀
地震给我国带来的影响
1.人员伤亡惨重,国人心情悲痛 2.经济损失严重:交通中断,通讯瘫痪,城 市停水、停电,地面建筑、生产设备受损严 重 3. 地震引发次生灾害:海啸、滑坡、泥石流 火灾、有害气体泄漏、灾区传染病暴发 4.有形文化遗产被破坏
为何地震会给中国带来重大损失
主观原因 1、随着城市化进程加快,城市人口密度增加,但 相应的防震急救设施并未跟上。 2、灾区经济发展水平相对较低,故建筑物防震系 数较低。 3 、国家相应的应急制度不完善,当地震发生时相 关部门无法及时的做出响应。 4、 国家对于地震防御的知识普及不到位,人民的 防震减灾的知识缺乏,避震方式不当。 5、地震部门及地震研究相关单位监测工作不到位
4、企业 向灾区捐款捐物、提供救助人员、为灾区重建提 供专业技术帮助。
5、个人 应该多了解地震的有关知识,特别是有关地震 前兆、地震逃生、地震后的自救与互救方法等。发 生地震后切莫慌乱,应该采取紧急措施躲避灾害。
关于“地震灾害”的案例分析课件
• 地震的分类 • 一、按地震的成因分类 • 地震分为:天然地震、人工地震两类 • 天然地震包括构造地震、火山地震、陷落
地震。
5
• 构造地震
• 构造地震是由于岩层断裂,发生变位错动, 在地质构造上发生巨大变化而产生的地震。
• 目前世界上发生的地震90%以上属于构造地 震。构造地震的震源通常多在60公里以内。
18
• 地震烈度表把地震的强烈程度,从无感到 建筑物毁灭及山河改观等划分为若干等级, 列成表格,以统一的尺度衡量地震的强烈 程度。该表是1999年颁布的我国地震烈度表。
19
20
21
22
《中国地震烈度区划图》
23
• 设防烈度 • 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震
设防依据的地震烈度称为设防烈度,用Id表 示。 • 设防烈度的取值依据: • 规范规定:一般情况下,可采用《中国地 震动参数区划图》中的地震基本烈度。对 已编制抗震设防区划的城市,可按批准的 抗震设防烈度进行抗震设防。 • 规范规定:抗震设防烈度为6度及以上地区 的建筑必须进行抗震设计
25
• 震级与伤亡的关 • (1)5.0-5.9级地震造成人员伤亡者占24%。
而仅引起人员死亡的地震更少,只占11.5%。 一次5级多地震中死亡人数最多为117人,而 死亡29人以上的地震都发生在夜间。 (2)6.0-6.9级地震有43%造成人员伤亡,而 只有人员死亡仅占35%,一次地震死亡人数 最多为600人.
12
• 地震波Leabharlann • 地震波是地震发生时由震源地方的岩石破 裂产生的弹性波。
• 地震波分为体波和面波。体波是通过地球 本体内传播的波,面波是指沿介质表面及 其附近传播的波。
• 体波包括横波(S波)和纵波(P波)。 • 横波特点:周期长、振幅大、波速慢,100-
地震波传播介绍课件
地震波分为体波和面波,体波包括纵波和横波,面波包括瑞利波和勒夫波。
1
纵波传播速度快,通过固体介质传播,破坏性较小。
2
横波传播速度较慢,通过固体介质传播,破坏性较大。
3
瑞利波传播速度最快,通过流体介质传播,破坏性较小。
4
勒夫波传播速度较慢,通过流体介质传播,破坏性较大。
5
2
地震波传播的应用
地震监测与预警
地震波传播的未来趋势
实时监测:利用现代科技手段,实现地震波传播的实时监测和预警。
深入研究:加强对地震波传播机理的研究,为地震预测和减灾提供科学依据。
跨学科合作:加强与其他学科的合作,共同推进地震波传播的研究和应用。
精确定位:通过数据分析和模型建立,提高地震波传播的精确定位能力。
04
地震波的传播速度
地震波分为体波和面波,体波包括纵波和横波,面波包括瑞利波和勒夫波。
纵波的传播速度最快,横波次之,面波最慢。
地震波的传播速度与地震波的频率、振幅、传播介质的密度和弹性模量等因素有关。
地震波的传播速度可以通过地震波速度模型来预测,从而为地震预警和地震灾害评估提供依据。
地震波的传播路径
03
地震波传播能量:地震波在地球内部的传播能量,用于评估地震的破坏程度
04
地震波传播时间:地震波在地球内部的传播时间,用于评估地震的破坏程度和范围
3
地震波传播的挑战与展望
地震波传播的难点
地震波传播速度慢,难以实时监测
01
地震波传播能量损失大,难以准确评估破坏程度
03
地震波传播路径复杂,难以准确预测
演讲人
01.
地震波传播基础
02.
03.
目录
(第三讲)横波勘探分析
一、基本原理
(1)地震各向异性分类 (a)TI介质中弹性波数值模拟,在均匀各向同性 介质中,在同一时刻波场波前快照是个圆,表示波 的传播速度各方向相同。而在各向异性介质中,波 前是一个椭圆,表示波的传播速度各方向不同。
一、基本原理
(1)地震各向异性分类 (b)EDA介质中的三维弹性波数值模拟。在EDA介 质中,考虑裂隙是垂直于地面的情况。理论研究表 明:平行于裂隙面和垂直于裂隙面波前特征不同。 首先,看平行于裂隙面的情况,取某一时刻的快照: 有纵波和横波,它们的波前面都是圆;
一、基本原理 横波双折射特点:
(a)EDA介质中弹性波地面地震记录模拟:
一、基本原理 横波双折射特点:
(b)EDA介质中弹性波VSP记录模拟 第一层是各向同性介质,第二层是各向异性介质, 第三层是各向同性介质.
一、基本原理 小结:横波特点
(1) 垂直面内极化的SV波 在界面上有二次波型转换 (2) 水平面内极化的SH波 在界面上没有波型转换,也称自生波。 (3) 转换横波P-SV
由于采用的三分量检波器记录,不仅记录Z分量, 同时记录X分量和y分量,且震源也可以沿X、y、Z三个 方向激发,这样在地震记录上就得到了更丰富的信息, 不仅可以研究岩性,还可以研究地下介质的裂缝特性, 为石油天然气的精细勘探和开发服务
【思考题】
(1) 横波有哪些特点? (2) 横波双折射的概念? (3) 已知震源子波偏振方向、给定检波器 最 大灵敏度方向下所能观测到何种类型的 波?
一、基本原理
(1)地震各向异性分类 速度各向异性:波的传播速度与传播方向有关。 在各向异性介质中,例如波沿着地层水平方向传播 速度与沿着地层垂直方向传播速度不同。在地震勘 探中,常见的各向异性介可简化为两种: 一种是横向各向同性 ( 简称 TI 介质 ) ,它具有一个垂直对称轴, 在垂直于对称轴的平面内 ,介 质是各向同性的,在其它平面 内,介质是各向异性的。 如周期性的薄互层就属于此类。
地震波振动演示原理
地震波振动演示原理最近在研究地震波振动演示原理,发现了一些有趣的东西,今天就来和大家好好聊聊。
你们有没有在湖面上扔过石头呀?当石头落入水中的时候,就会激起一圈圈的水波向四周扩散。
这其实和地震波有点类似呢。
地震波就是地震发生时产生的能量波动,就像湖水中的石头激起的水波一样,也是一种能量传播的形式。
地震波主要分为纵波和横波。
我们可以把纵波想象成一长串弹簧,一端受到挤压,接着这个挤压的动作就会依次传递到整串弹簧上。
这就是纵波的传播方式,介质的振动方向和波的传播方向是一致的。
纵波传播速度比较快,它就像战场上的先锋部队,率先到达地面,让我们先感觉到上下的震动。
那横波呢?打个比方,假如你拿着一根绳子的一端,左右摇晃它,你会看到一个个起伏的波浪沿着绳子向前传播,但是绳子的每个质点上下运动的方向和波传播方向是垂直的,横波就是这样。
横波在地球内部传播速度比纵波慢一些。
等横波到达地面的时候啊,我们就会感觉到左右摇晃。
有意思的是,我一开始也不明白为什么地震波能有这么不同的振动形式呢。
经过深入学习才发现,这和地球内部的介质结构有很大关系。
地球内部的岩石等介质的物理性质不同,导致地震波在传播的过程中会有不同的变化。
在实际生活中,地震波的这些原理在地震预警方面可太重要了。
通过检测纵波并且判断出地震的大致情况后,赶在横波到达之前发出预警。
这样人们就可以有几秒钟到几十秒不等的时间寻找掩护,关闭电源等等。
不过我也有一些困惑的地方,比如说在一些复杂地质结构下,地震波的传播会变得非常复杂难懂。
说到这里,你可能会问,那现在科学家是怎么准确模拟不同强度地震下的地震波振动情况的呢?这个其实涉及到了很多先进的技术和算法,我了解得还不是很透彻,但就是这些复杂的计算过程,可以在实验室或者电脑模拟中为我们展示出地震波是怎么振动传播的。
这也好比要画出一副非常复杂的肖像画,科学家要在不同的介质、不同的力学环境等条件下一点点勾勒出地震波的样子。
所以大家也能看出,地震波振动原理的研究不仅事关我们对地球内部结构的了解,而且在实际的防震减灾工作中有很大的实用价值。
地震波在地质解释中应用实例
地震波在地质解释中应用实例摘要:地震勘探是利用人工激发产生的地震波在弹性不同的地层内的传播规律来勘测地下的地质情况。
地震波在地下传播过程中,当地层岩石的弹性参数发生变化,从而引起地震波场发生变化,并产生反射、折射和透射现象,通过人工接收变化后的地震波,经数据处理、解释后可得到地下地质目标体的结构,达到地质勘查的目的。
关键词:地震波;物探方法;工程物探;解释1 引言地震学是研究地震波在介质中的传播的一种科学。
地震波传播的特征表现在两个方面:一是波传播过程中它的波形、振幅、频率、相位等的变化,称为动力学特征,另一是波传播的时间与空间的关系,称为运动学特征。
地震波的动力学特征和运动学特征统称为地震波的波场特征二者均可以从描述地震波传播的波动方程出发进行研究,波动方程是地震波场数理基础。
地震勘探是利用地层岩石弹性参数差异进行勘探的地球物理方法弹性介质是地震勘探的物质基础。
地震勘探具有精度高、分辨力强、探测深度大、应用领域广等特点。
主要应用于环境与灾害地质调查、工程地质勘查、水资源调查、工程质量检测、工程地质评价等环境与工程应用领域。
2 原始地震资料分析对原始资料的品质分析,主要从两个方面出发。
第一个分析资料的信噪比、能量、频率以及特点,找到原始资料存在的问题,把握处理过程中需要解决的重点和难点,找到解决问题的方法;第二是从目的,地质任务出发,结合叠前时间偏移的具体技术特点,要求资料有较高的信噪比和分辨率,从而对资料各个处理步骤做出明确的预期,并据此选择合理的处理方法和参数。
具体原始资料的分析包括六个方面:采集因素分析、静校正分析、干扰波分析、频率分析、能量分析、信噪比分析。
2.1 采集因素分析本工区采集检波点个数为13437个,炮点个数为3949炮,线束数为12线。
具体采集参数如表2-1。
表2-1 采集参数表32525其中图 2-1 为观测系统定义后覆盖次数图。
图2-1全区覆盖次数图2.2 频率分析为了掌握全区资料的频率情况,在全区的不同位置对原始资料分别进行了频率分析。
地震与地震波-教育版PPT课件
崔光耀
电话:15201598136 Email:cyao456@
北方工业大学建筑工程学院
二○一二年九月
1
2021/3/12
地震波(seismic wave)是由地震震源向四处传播的振动, 指从震源产生向四周辐射的弹性波。按传播方式可分为纵波(P 波)、横波(S波)(纵波和横波均属于体波)和面波(L波)三种类 型。地震发生时,震源区的介质发生急速的破裂和运动,这种 扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性,这种波动就向地 球内部及表层各处传播开去,形成了连续介质中的弹性波。地 震学的主要内容之一就是研究地震波所带来的信息。地震波是
同样大小的地震,造成的破坏不一定是相同的;同一 次地震,在不同的地方造成的破坏也不一样。为了衡量地 震的破坏程度,科学家又“制作”了另一把“尺子”一一 地震烈度。在中国地震烈度表上,对人的感觉、一般房屋 震害程度和其他现象作了描述,可以作为确定烈度的基本 依据。影响烈度的因素有震级、震源深度、距震源的远近 、地面状况和地层构造等。
11
2021/3/12
对同一个地震,不同的地区,烈度大小
是不一样的。距离震源近,破坏就大,烈度就高
;距离震源远,破坏就小,烈度就低。
12
2021/3/12
13
2021/3/12
中国地震烈度表 (简要)
Ⅰ度:无感——仅仪器能记录到; Ⅱ度:微有感——个别敏感的人在完全静止中有感; Ⅲ度:少有感——室内少数人在静止中有感,悬挂物轻微摆动; Ⅳ度:多有感——室内大多数人,室外少数人有感,悬挂物摆动,不稳器皿作响 ; Ⅴ度:惊醒——室外大多数人有感,家畜不宁,门窗作响,墙壁表面出现裂纹 Ⅵ度:惊慌——人站立不稳,家畜外逃,器皿翻落,简陋棚舍损坏,陡坎滑坡; Ⅶ度:房屋损坏——房屋轻微损坏,牌坊,烟囱损坏,地表出现裂缝及喷沙冒水 ; Ⅷ度:建筑物破坏——房屋多有损坏,少数破坏路基塌方,地下管道破裂; Ⅸ度:建筑物普遍破坏——房屋大多数破坏,少数倾倒,牌坊,烟囱等崩塌,铁 轨弯曲; Ⅹ度:建筑物普遍摧毁——房屋倾倒,道路毁坏,山石大量崩塌,水面大浪扑岸 ; Ⅺ度:毁灭——房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毁,地表产生很大变化; ⅩⅡ度:山川易景——一切建筑物普遍毁坏,地形剧烈变化动植物遭毁灭;
我来认识地震》专题研究性活动案例
我来认识地震——专题研究性活动案例1. 引言地震是一种自然灾害,给人们的生命和财产造成巨大的破坏。
了解和认识地震,可以有效地提高我们的防灾减灾能力,保护自身的生命安全和财产安全。
本文将介绍一个专题研究性活动案例,帮助学生通过实地考察和相关研究认识地震。
2. 活动目标本次专题研究性活动旨在通过学生的参与和互动,达到以下目标:•了解地震的基本概念和原理;•认识地震对人类社会的影响;•学习地震避灾和减灾的基本知识和技能;•提高学生的科学素养和动手能力。
3. 活动准备为了使活动顺利进行,我们需要做以下准备工作:•选择一个地震频发区域,并联系当地的地震科研机构或相关专家,以便得到专业的指导和帮助;•准备学生参与活动的材料,包括学习资料、测量工具等;•组织学生进行前期知识的学习和准备工作。
4. 活动步骤步骤一:前期知识学习在活动正式开始前,学生需要对地震的基本概念、地震的原理、地震带来的破坏和地震避灾减灾等知识进行学习和了解。
可以通过阅读相关教材、观看相关视频或进行网络搜索获取相关知识。
步骤二:参观地震科研机构或相关展览联系当地的地震科研机构或相关展览,组织学生参观,了解地震的研究和监测工作。
学生可以亲眼见到地震专家的实验室、地震监测设备等,并向专家提问,加深对地震的理解。
步骤三:实地考察地震频发区域选择一个地震频发区域,组织学生前往实地考察。
在考察中,学生可以观察地震遗迹、地震破坏情况,了解地震对当地社会和环境的影响。
同时,在考察过程中,学生需要使用测量工具,记录地震频发区的地质、地貌数据,并进行数据分析和总结。
步骤四:整理数据并进行讨论学生将在实地考察中收集到的数据进行整理,并组织学生进行讨论。
学生可以分析地震频发区的地质特征、地震破坏情况和地震预警系统等,并就相关话题展开讨论,增进对地震的认识。
步骤五:总结和展示学生根据前期学习和实地考察的结果,进行总结和展示。
可以使用图表、报告等形式,对地震的认识进行归纳和展示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
page14
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
page15
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
page16
S波的偏振状态
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
地震波
断层破裂激发地震波,引起地震动。 地震波是地震学和工程地震学研究的基 本现象。主要依据地震波的观测和分析, 人类了解了地球内部构造并确定地震发 生位置和地震震级;基于强地震动的观 测和研究,得以确定工程结构的地震动 输入。
page11
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
体波的反射和折射:波形转换
波形转换:当地震波入射到地球内某一岩石界面时,例
如P波以某个角度斜入射向界面时,它不但产生反射的P波 和折射的P波,还要产生反射的SV波和折射的SV波,因为 界面岩石不仅受挤压,还受剪切。波传播至界面处产生的 波型变化,称为波型转换。
page17
Institute of Disaster Prevention
page3
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
波长λ和周期T
正弦波两个相邻波峰间
的距离称为波长λ, 行进这一
距离所需时间称为周期 T;亦 即质点振动完成一个循回所经 历的时间。
page4
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
2020/3/11
地ier)力的平衡方程和振动方程 1828年 泊松(Simeon-Denis Poisson)纵波和横波 1839年 格林(G.Green)应变能函数,弹性波的反
射和折射 1887年 瑞利(L.Rayleigh)弹性面波 1892-1903 洛夫(A.E.H.Love)发展面波理论 1904年 兰姆(mb)层状介质中地震波传播的
第二章地震及地震波
Page 1
2020/3/11
2.2 地震波
➢ 波的特点 ➢ 地震波的特点 ➢ 波形转换 ➢ 斯奈尔定律 ➢ 面波的特点 ➢ 频散现象 ➢ 地震波序列:震相
page2
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
波动
介质质点围绕平 衡位置做往复运动, 一个质点的振动将带 动相邻质点振动,振 动随之向远端传播, 形成了波。波动方程 描述介质各质点在不 同时刻的状态,振动 方程则描述某个(或 某些)质点在不同时 刻的状态。
波的干涉
page8
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
波的绕射(衍射)
page9
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
地震波
• 地震波 是照亮 地球内 部的一 盏明灯
page10
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
体波的反射和折射
斯奈尔定律
vp1 vp1 vp2 vsv1 vsv2
sin sin sin sin sin
page18
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
已知:Sv波入射角a=30 求:P波的折射角b1 Sv波的临界入射角
频率和圆频率
周期的倒数 f=1/T 称 为频率;单位为赫兹,表示 在单位时间内完成的振动循 环次数。
圆频率 2 f
page5
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
波速V、视波速C和波数k
• 波速V取决于波动传播介质的力学特性(密 度和弹性模量等)。
基本理论。
page13
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
P波和S波
• P波又称初波,亦称纵波或 胀缩波,其质点运动发生在 沿波动传播方向的直线上。
• S波又称次波,亦称横波、 剪切波、旋转波或畸变波, 是一种偏振波,其质点运动 发生在垂直于传播方向的平 面内;当质点运动处于水平 面内时,称为SH波,当质 点运动处于竖直面内时,称 为SV波。
解:4/Sin30=5/Sin(b1) b1=38.7 临界角a1(P波折射角为90) 4/Sin(a1)=5/Sin90 a1=53.1 临界角a2(P波反射角为90) 4/Sin(a2)=6/Sin90 a2=41.8
作业:求P波反射角c1和Sv波折射角b
page19
Institute of Disaster Prevention
象;能量汇集形成驻波 • 弹性波在传播过程中遇到障碍物边缘或孔洞时
将发生弯折现象,称为波的绕射(衍射); • 某些波具有偏振现象,既传播介质质点的振动
发生在垂直于传播方向的平面内 • 波在传播过程中会有幅值衰减的现象。
page7
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
• 观察或测量波动时往往并不 沿着波动的传播方向,这时
观测到的波速称为视波速。
• 波数k也是常用的描述波动的参数,定义为
2π
长度中所包含的波长λ的个数。
page6
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
波动基本性质
• 波在传播介质的界面上能产生反射和折射 • 弹性波叠加时遵守波的叠加原理 • 两束或两束以上的同频波叠加时能产生干涉现
page20
Institute of Disaster Prevention
2020/3/11
界面波
波动入射至界面,还会发生更复杂的
转换现象。例如,当折射波或反射波的波 速大于入射波波速时,折射角或反射角将 大于入射角,90°的折射角或反射角对应 的入射角称为临界入射角。当入射角大于 临界入射角时,将生成沿界面传播的能量 集中于界面附近的非均匀平面波,称为界 面波,地震学和地震工程学中称其为面波。 地震面波有瑞利波、拉夫波和斯通利波三 种。