隧道全空間瞬變電磁三維反演數值實現.pdf

1、近年來，隨著國家對交通基礎設施的大力投入，眾多長大隧道相繼修建。在這些長大隧道的修建過程中出現了許多隧道施工安全事故，在這些事故中很多是由于地下水造成的，傳統(tǒng)的超前地質預報方法由于受到自身特點的限制，對水的探測效果不佳，因此迫切需要找到一種探水方法。經過工程實踐證明，瞬變電磁法可以比較精準的探測出地下水。但是隧道全空間中應用瞬變電磁法時是一個全空間的問題，隧道全空間中瞬變電磁法還缺乏系統(tǒng)的研究，尤其是與工程關系緊密的三維正、反演問題，論

2、文正是在這種背景下展開研究的。
　　瞬變電磁三維正演、反演問題是時下研究的熱點問題。隧道全空間中的三維正、反演問題研究還處于探索階段。論文在研究半空間的基礎上，結合隧道全空間的特點推導了三維時域下的迭代差分方程，從數值計穩(wěn)定性方面考慮介紹了時域下的數值色散、數值穩(wěn)定性問題，并且得到數值穩(wěn)定條件。論文主要完成了以下幾個方面的工作:
　　1.邊界條件的處理時，綜合考慮隧道全空間的特點，引入了CPML邊界條件。該邊界條件能夠極好的

3、模擬電磁問題中的邊界問題，減小了折射反射。
　　2.在研究三維正演問題時，為了保證模型的合理性，研究了經開挖隧道長度取值問題;不同尺寸低阻體對電磁響應的影響;不同低阻體的電磁響應等。這些結論能夠為建立一個合理的模型提供參考。
　　3.在研究隧道全空間反演問題時，針對三維反演計算量大、耗時長的特點，采用了改進的特征反演法，有效的減少了計算時間，提高了效率。
　　4.提出了比較可行的反演路徑，使得反演在滿足一些限制條件的情