基于介观动理论的海洋流固耦合介质地震波场模拟与特征分析OA

在海洋地震勘探中,海水与海底地层构成典型流固耦合介质,地震波传播伴随复杂反射、透射与波型转换,传统宏观数值方法在界面处理与波场保真方面存在一定局限,易引入数值误差、产生数值频散等。本文基于介观动理论,构建了海洋流固耦合模型的格子玻尔兹曼-格子弹簧耦合地震波场模拟方法,采用统一网格与时空同步机制,通过界面动量交换实现流固双向耦合,严格满足界面动力学连续条件,构建双层与四层海洋地质模型开展数值试验,并与有限差分法进行对比验证。结果表明,该方法与传统方法的波场形态、传播走时一致性良好,模拟精度更高,能有效抑制数值频散、数值耗散,波场保真度更优;方法采用统一网格迭代,便于并行扩展;直达波、反射波和透射波特征清晰,可准确识别各类波型。该方法从介观尺度上可更真实地刻画地震波传播规律,为海洋地震正演、地层识别和灾害地质评价提供一种高精度新手段。