[发明专利]一种三棱柱地质模型的构建方法

权利要求书

1.一种三棱柱地质模型的构建方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）设置模型底面控制区域，并将模型底面剖分为长度不等的三角形网格单元，然后将关键薄弱地层控制范围向模型底面投影，从而将模型底面控制区域内节点划分为3类：关键控制区内节点、关键控制区外节点和关键控制边界节点，所述的模型底面控制区域节点总数目为np0，单元总数目为ne0；

（2）根据地层信息按层生成三棱柱网格节点，并对其赋予虚节点编号，定义模型底面高程z0，从下向上依次分别确定各地层材料分界面及地表面；采用长度dz1对介于第1层的三棱柱进行单元划分，若上下地层边界对应的三棱柱节点最大高程差为dzz1，则该层地层划分的网格层数N1=dzz1/dz1，N1采用进一法取整，于是第1层地层可由N1层网格单元控制，每一层网格节点数目均为np0，单元数目为ne0，故该地层网格中第i层第j个节点的编号可记为(i-1)*np0+j；遍历第1层材料所有网格节点，将每一节点与当前地层边界进行比较，若节点位于地层边界上方，将节点沿其所在三棱柱棱方向平移至当前地层分界面上；同理，对于第k层地层进行网格划分时，以第k-1层地层上边界为底面，采用长度dzk对介于第k层的三棱柱进行单元划分，若上下地层边界对应的三棱柱节点最大高程差为dzzk，则第k层地层划分的网格层数Nk=dzzk/dzk，Nk采用进一法取整，于是第k层地层可由Nk层网格单元控制，由于每一层网格节点数目同样为np0，单元数目亦同样为ne0，故第k层地层网格中第l层第m个节点的编号可记为(l-1)*np0+m； 遍历第k层所有网格节点，将每一节点与第k层地层上边界进行比，若节点位于第k层地层上边界上方，将节点沿其所在三棱柱棱方向平移较至当前地层分界面上；依次从下而上遍历所有地层，即生成地质模型；

（3）自模型底面z0开始，以模型底面三角形网格为控制条件，按照第i层与i+1层虚节点进行单元构建，并依次向地表推进，若第i层平面单元网格下方节点为k，l，m，则该网格单元对应的节点为k，l，m，k+np0，l+np0，m+np0；由于单元节点坐标有重合，故单元可看作由虚节点组成，虚节点总数目为（NT+1）*np0，NT为地质模型网格总层数；

（4）自模型底面z0开始，重新对网格虚节点进行实节点编号，对第i层第j个节点，判断其在沿竖向与i-1层相对应节点是否重合，若重合则该节点记为上一层节点编号，否则该节点为新的实节点，进行编号，遍历所有网格虚节点，最终可得到实节点总数NP；遍历所有网格单元，对每个单元进行体积计算，若单元体积为0，则剔除该单元，若体积大于0，则对该单元进行单元编号，最终得实单元总数目为NE；

（5）遍历所有网格单元，将每一个实单元中的虚节点用该点对应的实节点编号替换，然后将节点单元信息按特定格式输出，则生成相应三棱柱地质模型。

2.根据权利要求1所述的三棱柱地质模型的构建方法，其特征在于：步骤（2）中，对关键薄弱地层进行网格单元构建时，将关键控制区内网格节点、关键控制区外网格节点和关键控制边界节点分别进行处理，关键控制区内网格节点划分时，关键薄弱地层下边界为底部之下一层的上边界，上边界则为顶部之上的下边界或地表面，关键控制区外网格节点划分时，关键薄弱地层下边界与上边界相同，关键控制边界节点位置，地层上、下边界亦相同；以关键薄弱地层控制边界为准仅针对控制区域内所有薄弱地层三棱柱进行网格节点划分，即可生成厚度为d的薄层单元，即控制软弱地层。