【技术实现步骤摘要】
三维稳态热传导地温场的正演方法、装置、设备及介质
[0001]本专利技术属于地温场数值模拟
，特别涉及一种三维稳态热传导地温场的正演方法、装置、设备及介质。
技术介绍
[0002]随着社会经济环境的发展，绿色能源的需求量与日俱增。地热能作为一种清洁的可再生能源越来越受到重视。然而由于地下地质情况的复杂性，地热资源的勘探、开采与利用都面临着挑战，因此地温场的数值模拟技术亟需发展。
[0003]目前地温场数值模拟存在的缺陷是：常规的地温场数值模拟方法(如有限单元法、有限差分法、边界单元法、有限体积法)都是在空间域中进行计算，要在大规模复杂介质中达到较高的精度要求，需对模型进行精细剖分，剖分单元数目多，导致存储量大，计算时间长。
技术实现思路
[0004]针对目前的有限单元法、有限差分法、边界单元法等常规方法在处理大规模温度场数值模拟时计算量大、存储要求高的现状，本专利技术旨在提出一种三维稳态热传导地温场的正演方法、装置、设备及介质，以满足起伏地形精细化正演计算的需求。
[0005]为实现上述...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.三维稳态热传导地温场的正演方法，其特征在于，包括：S1.确定三维异常体，确定内部包含所述三维异常体的目标区域，并构建目标区域的三维棱柱体模型；S2.对所述三维棱柱体模型沿x、y、z方向进行网格剖分，剖分得到一系列的剖分节点以及三维棱柱体模型的网格剖分参数；S3.根据目标区域的的热物理参数的分布情况，给三维棱柱体模型中的每个剖分节点的热物理参数赋值；S4.加载边界条件，计算空间域背景场温度，将其作为初始空间域温度总场；S5.基于热物理参数以及当前空间域温度总场计算空间波数混合域异常温度场；S6.对空间波数混合域异常温度场进行傅里叶逆变换，得到空间域异常场温度；S7.基于空间域背景场温度和空间域异常场温度，得到新的空间域温度总场；S8.设定迭代收敛条件，如新的空间域温度总场满足迭代收敛条件，则输出新的空间域温度总场，否则将新的空间域温度总场作为下一次迭代中的当前空间域温度总场，返回S5。2.根据权利要求2所述的三维稳态热传导地温场的正演方法，其特征在于，热物理参数包括背景热导率、背景生热率、异常热导率、异常生热率，给每个剖分节点的背景热导率、背景生热率、异常热导率、异常生热率赋值。3.根据权利要求1或2所述的三维稳态热传导地温场的正演方法，其特征在于，边界条件为给定温度的边界条件、给定热流的边界条件和给定热交换系数的边界条件中的任意一种，其中给定温度的边界条件是指分布在目标区域边界上的剖分节点的温度已知，给定热流的边界条件是指分布在目标区域边界上的剖分节点的热流密度已知，给定热交换系数的边界条件是指目标区域边界上的热源温度和热交换系数已知。4.根据权利要求3所述的三维稳态热传导地温场的正演方法，其特征在于，采用基于二次函数插值的一维有限单元法计算空间域背景场温度，计算公式是：式中λ0(x
i
,y
j
,z
k
)为坐标位置为(x
i
,y
j
,z
k
)的剖分节点的背景热导率，T0(x
i
,y
j
,z
k
)为坐标位置为(x
i
,y
j
,z
k
)的剖分节点的空间域背景场温度，Q0(x
i
,y
j
,z
k
)为坐标位置为(x
i
,y
j
,z
k
)的剖分节点的背景生热率。5.根据权利要求3所述的三维稳态热传导地温场的正演方法，其特征在于，S5中，包括：对空间域异常场温度、空间域异常热流密度、空间域异常生热率进行二维傅里叶变换得到空间波数混合域异常场温度空间波数混合域异常热流密度空间波数混合域异常生热率空间波数混合域异常生热率
其中：i＝1,2,...N
x
，j＝1,2,...N
y
，k＝1,2,...N
k
，N
x
、N
y
、N
k
分别为三维棱柱体模型沿x、y、z方向进行网格剖分后得到的剖分节点数；T
a
(x
i
,y
j
,z
k
)为坐标位置为(x
i
,y
j
,z
k
)的剖分节点的空间域异常场温度，q
a
(x
i
,y
j
,z
k
)为坐标位置为(x
i
,y
j
,z
k
)的剖分节点的空间域异常热流密度，Q
a
(x
i
,y...
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