[发明专利]一种海底地质灾害评价方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及海底监测技术领域，尤其涉及一种海底地质灾害评价方法及系统。

背景技术

南海北部蕴藏着丰富的天然气水合物资源，这些天然气水合物通常埋藏在海底之下数百米地层中。南海北部大陆边缘自第四纪以来具有较强的新构造活动，同时海底洋流及沉积活动复杂性(海平面升降、构造运动、断裂、海流等的影响)，由此形成发育各类潜在地质灾害。这些海底潜在地质灾害对于天然气水合物试采工程活动是潜在威胁，如可能引起海底滑坡、地质垮塌、海底压力异常以及井场中常出现的井喷、气涌、沉降、套管外气体泄漏、固井质量不良等一系列灾害效应。因此，针对海底天然气水合物试采地质灾害评价技术方法研究十分关键。

目前与海底天然气水合物试采地质灾害评价相关的工作包括：根据地震资料对海底滑坡灾害进行分类、进行成因机制分析；综合地震资料、多波束资料及地质资料对海底滑坡进行触发机制、发育时间判定，判断构造运动事件的存在及发育时间；针对某种外力驱动机制(如地震)载荷作用下地层的动力响应及载荷与海底滑坡失稳状态之间关系分析。然而，现有技术存在以下问题：数值模拟参数多为经验估计，不能完全准确地表达地质模型的真实受力特性。物理模型试验是采用实验的方法，侧重于对岩土力学参数的研究，但对海底灾害的变形过程及发生机制的物理模拟相对缺乏。

因此，如何在海洋地质灾害评价中准确的表达地质模型的真实受力特性及准确的模拟海洋灾害的变形过程及发生机制成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种海底地质灾害评价方法，在海洋地质灾害中评价中能够准确的表达地质模型的真实受力特性，且能够准确的模拟海洋灾害的变形过程及发生机制。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种海底地质灾害评价方法，包括：

获取目标区域的地质资料及样品实验数据；

基于所述地质资料及所述样品实验数据建立所述目标区域的仿真模型；

基于有限元强度折减法对所述仿真模型进行分析，生成稳定性安全系数；

基于所述稳定性安全系数评价生成所述目标区域的稳定性分析评价报告。

优选地，基于所述地质资料及样品实验数据建立所述目标区域的仿真模型包括：

基于所述地质资料及所述样品实验数据生成模型约束条件信息；

基于所述模型约束条件信息生成所述仿真模型。

优选地，所述基于有限元强度折减法对所述仿真模型进行分析，生成稳定性安全系数包括：

网格化所述仿真模型；

基于有限元强度折减法对网格化后的所述仿真模型进行仿真；

判断所述仿真模型是否处于极限平衡状态；

当所述仿真模型处于极限平衡状态时，以此时的强度折减系数为所述稳定性安全系数。

优选地，所述判断所述仿真模型是否处于极限平衡状态包括：

判断所述仿真模型的滑面上塑性区是否贯通；

当所述仿真模型的滑面上塑性区贯通时，判断所述仿真模型处于极限平衡状态。

优选地，所述判断所述仿真模型是否处于极限平衡状态包括：

判断基于有限元强度折减法对网格化后的所述仿真模型进行仿真是否能够收敛；

当基于有限元强度折减法对网格化后的所述仿真模型进行仿真不能收敛时，判断所述仿真模型处于极限平衡状态。

本发明还提供了一种海底地质灾害评价系统，包括存储器及处理器，其中：

所述存储器用于存储程序指令；

所述处理器用于运行所述程序指令，以执行以下步骤；

获取目标区域的地质资料及样品实验数据；

基于所述地质资料及所述样品实验数据建立所述目标区域的仿真模型；

基于有限元强度折减法对所述仿真模型进行分析，生成稳定性安全系数；

基于所述稳定性安全系数评价生成所述目标区域的稳定性分析评价报告。

优选地，所述基于所述地质资料及样品实验数据建立所述目标区域的仿真模型包括：

基于所述地质资料及所述样品实验数据生成模型约束条件信息；

基于所述模型约束条件信息生成所述仿真模型。

优选地，所述基于有限元强度折减法对所述仿真模型进行分析，生成稳定性安全系数包括：

网格化所述仿真模型；

基于有限元强度折减法对网格化后的所述仿真模型进行仿真；

判断所述仿真模型是否处于极限平衡状态；