直流电法电场分布的边界效应研究

摘要

采用直流电法进行室内试验和现场的数值模拟时,由于边界条件和现场不同,会造成电场分布与现场存在一定的偏差.本文为了减小边界影响,在一定的电位相对偏差(实验值或数值解与半无限理论解)水平下,优化室内试验和现场数值模拟的模型尺寸,对两个异性点电流源均匀介质电场进行数值模拟,得出以下主要结论:在模型顶面供电电极之间电位的最大相对偏差小于1%的前提下,直流电法现场的数值模拟(零电位边界)采用长方体模型(长和宽相等),模型的高取为供电电极极距的1.75倍,模型的宽取为4.35倍时,在一定精度上模型的体积较小;直流电法室内试验(绝缘边界)采用长方体模型(长和宽相等),模型的高取为供电电极极距的3倍,模型的宽取为4.35倍时,在一定精度上模型的体积较小.当模型边界取为零电位边界时,在相同的供电电极极距下,模型顶面供电电极之间电位达到相同的相对偏差水平时,半球形模型的体积比长方体模型的体积更小.这些结论对数值模拟反演现场情况以及进行室内试验时模型的设计有一定的指导意义,使得相关规律能较好的应用于现场.