一种随机裂隙网络的生成方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种随机裂隙网络的生成方法和装置。其中，所述方法包括：根据裂隙组数和每组裂隙的裂隙数量，生成各裂隙中心点；根据各裂隙中心点的坐标，确定各裂隙中心点的概率值；根据各裂隙中心点的概率值，对所述裂隙中心点进行筛选；根据筛选的各裂隙中心点的坐标，绘制所述裂隙网络。本发明专利技术实施例提出的一种裂隙网络的生成方法和装置，提供了一种存在空间关联的随机裂隙网络生成方法，实现了不均匀分布形态的随机裂隙网络的生成。

【技术实现步骤摘要】
一种随机裂隙网络的生成方法和装置
本专利技术涉及数值模拟
，尤其涉及一种随机裂隙网络的生成方法和装置。
技术介绍
目前，在进行地下水的数值模拟过程中，会涉及大量的裂隙地下水水流模型，裂隙地下水数值模拟通常是基于裂隙网络开展的，而对于裂隙地下水数值模拟研究，只有生成了裂隙网络之后才能开展如地下水污染调查、地下水污染修复等研究工作。目前主要采用随机生成法来生成裂隙网络，即在某一个固定模拟区域内随机生成不同组数的裂隙，每组裂隙由输入的中心点位置、隙宽、际长等参数控制，利用该方法生成的是均匀分布形态的裂隙网络，然而，在自然条件下，裂隙的分布通常呈现的是一种不均匀的分布形态，因而，该方法生成的裂隙网络和实际的裂隙网络存在一定的偏差。
技术实现思路
本专利技术提供一种随机裂隙网络的生成方法和装置，以实现生成不均匀分布形态的裂隙网络。第一方面，本专利技术实施例提供了一种随机裂隙网络的生成方法，包括：根据裂隙组数和每组裂隙的裂隙数量，生成各裂隙中心点；根据各裂隙中心点的坐标，确定各裂隙中心点的概率值；根据各裂隙中心点的概率值，对所述裂隙中心点进行筛选；根据筛选的各裂隙中心点的坐标，绘制所述裂隙网络。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种随机裂隙网络的生成装置，所述生成装置包括：裂隙中心点生成模块，用于根据裂隙组数和每组裂隙的裂隙数量，生成各裂隙中心点；中心点概率值确定模块，用于根据各裂隙中心点的坐标，确定各裂隙中心点的概率值；裂隙中心点筛选模块，用于根据各裂隙中心点的概率值，对所述裂隙中心点进行筛选；裂隙网络绘制模块，用于根据筛选的各裂隙中心点的坐标，绘制所述裂隙网络。本专利技术通过求解每组裂隙中各裂隙中心点坐标的概率值，并根据求得的概率值对裂隙中心点进行筛选来得到实际的裂隙中心点坐标，依据筛选的各裂隙中心点坐标来进行裂隙网络的绘制，提供了一种存在空间关联的裂隙网络生成方法，实现了不均匀分分布形态的裂隙网络的生成。附图说明图1A为现有技术提供的裂隙网络生成效果图；图1B为现有技术提供的裂隙地下水模拟计算结果图；图2为本专利技术实施例一提供的一种随机裂隙网络的生成方法的流程图；图3是本专利技术实施例二提供的一种随机裂隙网络的生成方法的流程图；图4A是本专利技术实施例二提供的裂隙网络生成效果图；图4B是本专利技术实施例二提供的裂隙地下水模拟计算结果图；图5是本专利技术实施例三提供的一种随机裂隙网络的生成装置的结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图2为本专利技术实施例一提供的一种随机裂隙网络的生成方法的流程图，本实施例可适用于进行裂隙网络生成的情况，该方法可以由裂隙网络的生成装置来执行，该方法可用在进行地下水的数值模拟中。如图2所示，所述方法具体可以包括如下步骤：步骤110、根据裂隙组数和每组裂隙的裂隙数量，生成各裂隙中心点。首先，以原点为中心，通过设定长度chang和宽度kuan生成裂隙网络的模拟区域范围，在该模拟区域范围之内，假设生成第k组裂隙，对应的裂隙数量为nk，可选的，针对该组裂隙及对应的裂隙数量，在模拟区域范围内首先随机生成2nk个均匀分布的裂隙中心点作为甄选实际中心点的数据池，进一步的，根据生成的裂隙中心点坐标对应生成2nk×1的裂隙中心点坐标数组。步骤120、根据各裂隙中心点的坐标，确定各裂隙中心点的概率值。具体的，设上述裂隙中心点坐标数组中的某一坐标点为(x,y)，分别计算Rx和Ry，具体的计算公式为Rx＝x+chang/2，Ry＝y+chang/2，Rx和Ry为和空间坐标值相关的数值，该公式是为了保证用于计算的坐标值大于零值，从而简化后续概率值的计算。进一步的，根据上述中心点坐标的计算值，以及预设的二次项系数、一次项系数和常数，分别计算各裂隙中心点在x方向和y方向的类概率值，裂隙中心点在x方向的类概率计算公式为：SPx＝Ax×Rx2+Bx×Rx+Cx，裂隙中心点在y方向的类概率计算公式为：SPy＝Ay×Ry2+By×Ry+Cy，其中Ax、Bx和Cx分别为x方向类概率值计算所预设的二次项系数、一次项系数和常数，Ay、By和Cy分别为y方向类概率值计算所预设的二次项系数、一次项系数和常数。其中，上述类概率值的大小用来表示裂隙中心点(x,y)在该点出现的概率相对值。进一步的，为了方便计算，在确定各裂隙中心点的类概率值之后，用每一裂隙中心点的类概率值，除以各裂隙中心点的类概率值之和来计算各裂隙中心点的出现概率值，从而将上述生成的类概率值进行归一化处理，具体的，对于数据池中的第i个裂隙中心点，该裂隙中心点在x方向的出现概率值的计算公式为：裂隙中心点在y方向的出现概率值的计算公式为其中，j为0到2nk之间的变量。步骤130、根据各裂隙中心点的概率值，对所述裂隙中心点进行筛选。进一步的，根据各裂隙中心点计算所得到的出现概率值的大小，对裂隙中心点进行筛选，选取数据池中出现概率值较大的中心点作为实际的中心点坐标数组，具体的，实际中心点的选取数量为nk个。步骤140、根据筛选的各裂隙中心点的坐标，绘制所述裂隙网络。根据筛选的各裂隙中心点的坐标、裂隙走向以及裂隙际长等数据，来绘制裂隙网络，其中，裂隙走向和裂隙际长等数据均可通过给定均值和标准差生成正态分布的数据数组。本实施例的技术方案，通过求解每组裂隙中各裂隙中心点坐标的概率值，并根据求得的概率值对裂隙中心点进行筛选来得到实际的裂隙中心点坐标，依据筛选的各裂隙中心点坐标来进行裂隙网络的绘制，提供了一种存在空间关联的裂隙网络生成方法，实现了不均匀分分布形态的裂隙网络的生成。实施例二图3为本专利技术实施例二提供的一种随机裂隙网络的生成方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上，对裂隙网络的生成方法进行进一步优化。如图3所示，具体可以包括如下步骤：步骤210、输入裂隙组数number，裂隙数目n，裂隙分布参数，以及空间相关性参数。其中，每组裂隙对应设置数目为n的裂隙，裂隙分布参数为裂隙际长、裂隙走向以及裂隙的隙宽等数据，空间相关性参数为上述计算类概率值中对应的系数Ax、Bx和Cx以及Ay、By和Cy，进一步的，上述参数均为根据实际需要进行人为设置。步骤220、设置循环条件，分别对每组裂隙进行求解。步骤230、随机生成2n个均匀分布的裂隙中心点。实例性的，针对每组设定的裂隙数目n，对应的在模拟区域随机生成2n个均匀分布的裂隙中心点。步骤240、计算各中心点的SPx、Spy、Px、Py的值并分别生成各中心点的坐标数组。其中，SPx、SPy分别为中心点在x方向和y方向的类概率值，Px、Py分别为中心点分别在x方向和y方向的出现概率值，首先计算各裂隙中心点的类概率值来表示中心点在该点处出现的概率相对值，再通过出现概率值的计算来得到中心点在该点出现的概率值，通过上述计算得到的出现概率值来对裂隙中心点进行筛选，得到n组实际的裂隙中心点坐标。步骤250、根据输入参数，使用正态分布生成裂隙际长、走向和隙宽的数组。进一步的，根据上述的输入的裂隙际长、裂隙走向以及裂隙的隙宽等参数，使用正态分布生成裂隙际长、走向和隙宽的数据数组。步骤260、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随机裂隙网络的生成方法，其特征在于，包括：根据裂隙组数和每组裂隙的裂隙数量，生成各裂隙中心点；根据各裂隙中心点的坐标，确定各裂隙中心点的概率值；根据各裂隙中心点的概率值，对所述裂隙中心点进行筛选；根据筛选的各裂隙中心点的坐标，绘制所述裂隙网络。

【技术特征摘要】
1.一种随机裂隙网络的生成方法，其特征在于，包括：根据裂隙组数和每组裂隙的裂隙数量，生成各裂隙中心点；根据各裂隙中心点的坐标，确定各裂隙中心点的概率值；根据各裂隙中心点的概率值，对所述裂隙中心点进行筛选；根据筛选的各裂隙中心点的坐标，绘制所述裂隙网络。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各裂隙中心点的坐标，确定各裂隙中心点的概率值，包括：根据各裂隙中心点的坐标，以及预设的二次项系数、一次项系数和常数，确定各裂隙中心点的类概率值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定各裂隙中心点的类概率值之后，还包括：将每一裂隙中心点的类概率值，除以各裂隙中心点的类概率值之和，得到各裂隙中心点的出现概率值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据裂隙组数和每组裂隙的裂隙数量，生成各裂隙中心点，包括：随机生成均匀分布的各裂隙中心点，所述各裂隙中心点数量至少为所述每组裂隙的裂隙数量的二倍。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据筛选的各裂隙中心点的坐标，绘制所述裂隙网络，包括：根据筛选的各裂隙中心点的坐标、裂隙走向以及裂隙际长，来绘制裂隙网络。6.一种随机裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏亚强，刘伟江，陈坚，文一，朱岗辉，李璐，吴枭雄，牛浩博，殷乐宜，
申请(专利权)人：环境保护部环境规划院，
类型：发明
国别省市：北京,11