[发明专利]基于二维测窗的裂隙网络重构方法

权利要求书

1.基于二维测窗的裂隙网络重构方法，其特征在于，包括步骤：

S1、获取待研究区域裂隙较发育地段的裂隙信息，并根据裂隙信息对裂隙较发育地段进行产状分组，得到若干裂隙分组；

S2、选取一组未选取的裂隙分组，采用矢量校正法对裂隙的产状权重进行校正，并采用校正后的产状权重更新裂隙法向的方向余弦作为平均产状；

S3、根据裂隙分组的裂隙信息，计算裂隙的Fisher参数和体积密度；

S4、根据裂隙分组的裂隙信息，对其迹长进行拟合，得到迹长的拟合曲线，并根据拟合曲线的形状，确定拟合曲线的分布规律；

S5、根据分布规律，选取椭圆裂隙长轴的长轴概率密度模型和椭圆裂隙长短轴比的比值概率密度模型计算椭圆裂隙的长轴和长短轴比值的分布范围；

S6、将平均产状、Fisher参数、体积密度及迹长的分布规律、长轴和长短轴比值的分布范围输入RJNS^3D工具箱，获得当前裂隙分组的裂隙分布；

S7、判断若干裂隙分组是否都已获得裂隙分布，若是，进入步骤S8，否则返回步骤S2；

S8、根据齐次Poisson过程的可加性，对所有裂隙分组的裂隙分布进行叠加，生成岩体三维裂隙网络模型。

2.根据权利要求1所述的基于二维测窗的裂隙网络重构方法，其特征在于，采用矢量校正法对裂隙的产状权重进行校正的计算公式为：

其中，W_i为校正后的产状权重；V_i为移动相交体积；ω为常数；

方向余弦的计算公式为：

其中，和分别为校正后裂隙的平均方向在xyz轴上法向的方向余弦；l_i、m_i和n_i分别为校正前每条裂隙在xyz轴上法向的方向余弦；n为裂隙条数。

3.根据权利要求1所述的基于二维测窗的裂隙网络重构方法，其特征在于，计算裂隙的Fisher参数的方法包括：

选取多个Fisher参数的估计公式，计算估计值和

其中，n为裂隙条数；c_i为裂隙倾向的变换参数；

采用Pearsonχ²检验，根据估计值和选取最小的χ²值对应的估计值作为最终的Fisher参数。

4.根据权利要求1所述的基于二维测窗的裂隙网络重构方法，其特征在于，所述体积密度的计算公式为：

其中，P₃₀为裂隙的体密度；P₂₀为裂隙的面密度；为椭圆裂隙等效直径均值a为椭圆长轴，k为椭圆长短轴比值，α为裂隙与二维测窗平面的相对夹角。

5.根据权利要求1-4任一所述的基于二维测窗的裂隙网络重构方法，其特征在于，所述分布规律为均匀分布时，迹长的概率密度函数f(l)为：

其中，B₀，B分别为迹长的下限值和上限值；l为迹长；

所述长轴概率密度模型g(a)的计算公式为：

其中，ξ₀、ζ分别为长轴的下限值和上限值；a为椭圆长轴；

所述比值概率密度模型u(k)的计算公式为：

其中，k为长短轴比值；ξ_k为长短轴比值的上限值；s＝B/a，为中间参数。

6.根据权利要求1-4任一所述的基于二维测窗的裂隙网络重构方法，其特征在于，所述分布规律为分形分布时，迹长的概率密度函数f(l)为：

其中，B₀为迹长的下限值；l为迹长；D为分维值；

所述长轴概率密度模型g(a)的计算公式为：

其中，ξ₀为长轴的下限值；a为椭圆长轴；

所述比值概率密度模型u(k)的计算公式为：

其中，k为长短轴比值；ξ_k为长短轴比值的上限值。