[发明专利]一种三维非对称结构土壤模型下基于场路耦合的直流偏磁计算方法

权利要求书

1.一种三维非对称结构土壤模型下基于场路耦合的直流偏磁计算方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：根据需要评估的直流偏磁影响范围，确定待建立的土壤模型尺寸，并对土壤模型进行离散化操作；

步骤2：根据浅层大地电阻率和深层大地电阻率测点数据，对土壤模型进行区块划分，将浅层土壤中电阻率变化较小的区域合并为一个区块，减小深层土壤的离散程度，将其划为一个较大的区块；

步骤3：读取电阻率数据，判断是否为三维电阻率数据，若不是则将其转换为三维电阻率；

步骤4：将三维电阻率数据映射到相应的土壤模型区块中；

步骤5：读取注流试验相关设置参数，确定注流点坐标及注流试验测点路径；

步骤6：确定土壤模型边界条件，施加激励，将模型离散为四面体有限元网格；

步骤7：计算地表电位分布；

步骤8：取与注流试验一致的测点路径，并将其地电位与注流试验结果对比，判断|V_数-V_注|ΔV；

步骤9：当判断结果为否时，对土壤电阻率进行修正，并再次进行计算；

步骤10：当判断结果为是时，读取周边电力系统接线数据，确定各变压器坐标及直流电路模型，然后获取相应坐标地电位分布；

步骤11：将获取的地电位分布映射至直流电路模型中，并进行直流偏磁计算；

步骤12：输出结果。

2.根据权利要求1所述一种三维非对称结构土壤模型下基于场路耦合的直流偏磁计算方法，其特征在于：步骤1中，根据需要评估的直流偏磁影响范围，确定待建立的土壤模型尺寸，并对土壤模型进行离散化操作，土壤模型离散化程度可以根据计算精度需求自由控制。

3.根据权利要求1所述一种三维非对称结构土壤模型下基于场路耦合的直流偏磁计算方法，其特征在于：步骤1中，根据土壤模型尺寸及求解精度，首先在x轴一端建立一个小立方体，然后通过复制操作在x轴上形成一列小立方体，然后再通过复制操作将这列小立方体在xy平面上形成一面域内小立方体，最后通过复制操作将这一面域内的小立方体在xyz直角坐标系中形成以小立方体为基的大立方体。

4.根据权利要求1所述一种三维非对称结构土壤模型下基于场路耦合的直流偏磁计算方法，其特征在于：步骤3中，读取电阻率数据，判断是否为三维电阻率数据，若不是则将其通过线性插值或二次函数插值的方式转换为三维电阻率。

5.根据权利要求1所述一种三维非对称结构土壤模型下基于场路耦合的直流偏磁计算方法，其特征在于：步骤4中，三维电阻率数据为：由大地电磁法或大地音频电磁法经三维反演得到的电阻率数据。

6.根据权利要求1所述一种三维非对称结构土壤模型下基于场路耦合的直流偏磁计算方法，其特征在于：步骤8中，当判断结果为否时，对土壤电阻率进行修正，当V_数V_注时，增大所取路径上的土壤电阻率；当V_数V_注时，减小所取路径上的土壤电阻率，然后再次进行计算。