[发明专利]一种精细化三维水文地质模型的动态构建方法

说明书

本发明提供一种精细化三维水文地质模型的动态构建方法，包括收集研究区建模对象的地质数据，分析研究区域岩层结构特征，确定各岩层分界面标高和库区水位动态特征；对地质数据进行预处理与录入；通过多源数据集成将预处理与录入的地质数据融合到三维空间实现一体化显示，构建精细化三维水文地质模型；对构建的精细化三维水文地质模型进行动态勘探与模型校核；地下水位动态监测与地下水流场绘制。本发明能满足岩土工程对水文地质结构建模精度的要求，有针对性的展示了各个地层和地质构造的相对关系以及与地下设施的交切关系，通过三维水文地质模型，对研究区域地下水位进行动态监测，生成地下水流场模型，分析地下水的形成条件、特征、动态规律等。

技术领域

本发明涉及岩土工程建模技术领域，具体而言，尤其涉及一种精细化三维水文地质模型的动态构建方法。

背景技术

传统三维水文地质模型的构建方法往往采用GIS技术，最终形成的三维GIS地质模型只包含地层分界面信息、对断层、破碎带、地下设施等岩土工程地质信息和工程信息，涵盖不全，对模型进行剖切后，无法查看地层剖面信息，建模的精细化程度不够高，无法充分发挥三维水文地质模型的作用。因此，精细化三维水文地质模型动态建模，可以较为精确的实时反映研究区域的工程地质和水文地质信息。

通过调研发现，现阶段基于数据源的三维地质建模技术按照数据来源可以分为四类，即基于剖面、散点、钻孔和多源数据的建模方法。按照技术层次分为五个阶段，分别是可视化阶段、度量阶段、分析阶段、更新阶段和时态构模阶段，其中前三种为静态阶段，后两个阶段为动态阶段。以多源数据为基础的三维地质动态模型可以通过转化为前三种方法进行分析。

但是目前对于地层中包含断层、地下设施以及一些不良地质体的精细化三维地质模型的创建还缺乏相应的建模技术。断层、不良地质体往往是作为研究区域的水力联系通道以及施工风险点所在，也是工程渗流控制的关键点所在，需要在三维水文地质模型中予以反应，结合数据源的水文地质建模，提前预示施工风险和突涌水的位置，达到有效的渗流控制，保障施工安全。因此，亟需研发精细化三维水文地质建模技术，利用其可视性进而直观且实时的指导研究区域岩土工程地下设施建设的工作。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种精细化三维水文地质模型的动态构建方法。本发明可以较为精确的反映研究区域的水文地质信息，并实现对该区域的地下水位的动态监测、预警预报，为隧道突涌水、地下油气储库渗流场演化分析研究等提供一种新的手段和方法，对岩土工程地下工程施工具有有效的指导意义。

本发明采用的技术手段如下：

一种精细化三维水文地质模型的动态构建方法，包括如下步骤：

S1、收集研究区建模对象的地质数据，分析研究区域岩层结构特征，确定各岩层分界面标高和库区水位动态特征；

S2、对地质数据进行预处理与录入；

S3、通过多源数据集成将预处理与录入的地质数据融合到三维空间实现一体化显示，构建精细化三维水文地质模型；

S4、对构建的精细化三维水文地质模型进行动态勘探与模型校核，得到建模对象的精细化三维水文地质模型。

S5、根据地质勘察数据，通过回归分析得到渗透系数与深度的关系；根据地质勘察的裂隙产状数据，得到模型的渗透张量；进一步地，所述方法还包括如下步骤：

S6、地下水位动态监测与地下水流场绘制。

进一步地，所述步骤S1具体包括：

S11、分析研究区域岩层结构特征，确定各岩层分界面标高和库区水位动态特征；

S12、在遵循基本地质规律的前提下，推断研究区域地质体及相关构造的空间分布；

S13、在遵循基本水文地质规律的前提下，预估研究区域的地下水空间分布和补排给关系。