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隧道全空间瞬变电磁三维反演数值实现的中期报告
本项目旨在利用瞬变电磁法(TEM)进行隧道全空间瞬变电磁三维反演，实现隧道周围岩体和地下水的探测。本中期报告主要介绍了实验设计和数值模拟的进展。
1.实验设计
1.1实验区域
实验区位于某城市二环与三环交界处的一条地铁隧道。该隧道由东向西贯穿该区域，长度约为5公里，深度约为25米。
1.2电极布置
我们采用了正方形电极布置方案，将电极布置在隧道上方及其周围区域，以保证覆盖整个隧道空间。
电极布置方案如下：
2.数值模拟
2.1模型建立
我们建立了一个三维地下模型，包括隧道、周围岩体和地下水层，模型如下图所示：
2.2有限元网格划分
我们采用COMSOLMultiphysics进行有限元分析，将模型进行了网格划分，得到了如下图的网格模型：
2.3模拟参数设置
我们设置了如下模拟参数：
电磁场激励：由一个施加在地面上的瞬变电流激励
频率范围：0-10kHz
三维反演：利用有限元方法进行三维反演，得到模型参数
3.实验计划
下一步，我们计划在实验场地进行野外实验，并将实验数据导入进行数值模拟及反演，获得隧道周围岩体和地下水的信息。
4.结论
目前，我们已经完成了电极布置和数值模拟的初步实现，接下来将进行野外实验和反演计算。预计本项目将为地下隧道和周围岩体的探测提供可靠的方法和手段。