【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及裂隙-孔隙耦合，尤其涉及一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、裂隙和孔隙通常共存于岩土体中，其分布对于地下流体运移、地质灾害评估和水资源管理等具有关键性影响。但是，传统方法多局限于对裂隙及孔隙进行独立的分析，无法考虑裂隙和孔隙之间的相互作用，实际系统中，裂隙和孔隙之间的流体交换、压力传递等效应对整体渗流行为具有重要影响。忽略这些效应可能导致对渗流行为的不准确预测，从而降低了模型的准确性和可靠性。在实际应用中，这可能导致对渗流行为预测的误差，影响工程设计和决策的可靠性。另外，裂隙和孔隙通常组成复杂多孔介质系统，独立分析无法提供对整体系统行为的全面理解，这种限制可能导致对流体运移、污染扩散或岩石力学行为等方面的误解。
3、现有技术中对于裂隙-孔隙耦合的研究主要集中在假想二维模型的渗流耦合方程构建，缺乏对裂隙-孔隙耦合数值模拟模型构建的研究；另外，自然界中裂隙、孔隙均为三维形态，二维的裂隙-孔隙耦合往往无法反应岩石内部真实的分布情况。
4、现有技术虽然公开了可以利用ct扫描及核磁成像技术，通过扫描现实试样获得裂隙及孔隙的扫描图像进行数值模拟分析，但是，由于三维裂隙-孔隙耦合的模型具有高度的复杂性，同时耦合模型也需要考虑裂隙和孔隙之间的相互作用，因此，上述的数值模拟分析方法对于三维的裂隙-孔隙耦合模型来说，数值计算的复杂性较高，计算成本较大。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出了一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法及系统，通过数值模拟的方法将随机三维裂隙网络与随机三维孔隙网络进行耦合及数值化处理，能够快速、准确、高效的构建多尺度随机三维裂隙-孔隙耦合网络，进而对数据体进行数值化处理，能够更准确地生成岩石内部真实的三维裂隙-孔隙结构。
2、在一些实施方式中，采用如下技术方案：
3、一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法，包括：
4、基于实际地质条件，构建三维实体模型；
5、获取实际地质条件中的裂隙特征，通过离散裂隙网络在所述三维实体模型中生成随机三维裂隙岩体模型；其中，所述裂隙特征至少包括裂隙产状、裂隙长度和裂隙数目；
6、获取实际地质条件中的孔隙特征，通过离散孔隙网络在所述三维实体模型中生成随机三维孔隙岩体模型；所述孔隙特征至少包括孔隙形状、孔隙率和孔隙大小；
7、在所述三维实体模型中，剔除与孔隙重合部分的裂隙，构建随机三维裂隙-孔隙耦合网络；
8、对随机三维裂隙-孔隙耦合网络进行网格化处理，并建立混合物理数值模型，以实现岩石力学分析和模拟。
9、其中，通过离散裂隙网络在所述三维实体模型中生成随机三维裂隙岩体模型，具体过程如下：
10、在三维实体模型中随机生成一个空间坐标点，以该空间坐标点为中心，基于获取的裂隙产状和裂隙长度特征，生成一个裂隙；重复裂隙生成过程，从而生成裂隙网络；其中，裂隙产状包括裂隙平均走向和平均倾角，裂隙长度通过裂隙的最小迹长、最大迹长或迹长平均值进行表征。
11、通过离散孔隙网络在所述三维实体模型中生成随机三维孔隙岩体模型，具体过程为：
12、在三维实体模型中随机生成一个空间坐标点，以该空间坐标点为中心，基于获取的孔隙形状和孔隙大小特征，生成一个孔隙；通过孔隙率特征确定孔隙数量，重复孔隙生成过程，从而生成孔隙网络。
13、在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
14、一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成系统，包括：
15、三维实体模型构建模块，用于基于实际地质条件，构建三维实体模型；
16、随机三维裂隙岩体模型构建模块，用于获取实际地质条件中的裂隙特征，通过离散裂隙网络在所述三维实体模型中生成随机三维裂隙岩体模型；其中，所述裂隙特征至少包括裂隙产状、裂隙长度和裂隙数目；
17、随机三维孔隙岩体模型构建模块，用于获取实际地质条件中的孔隙特征，通过离散孔隙网络在所述三维实体模型中生成随机三维孔隙岩体模型；所述孔隙特征至少包括孔隙形状、孔隙率和孔隙大小；
18、随机三维裂隙-孔隙耦合网络模块，用于在所述三维实体模型中，剔除与孔隙重合部分的裂隙，构建随机三维裂隙-孔隙耦合网络；
19、模型处理模块，用于对随机三维裂隙-孔隙耦合网络进行网格化处理，并建立混合物理数值模型，以实现岩石力学分析和模拟。
20、在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
21、一种终端设备，其包括处理器和存储器，处理器用于实现指令；存储器用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法。
22、在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
23、一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行上述的三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
25、（1）本专利技术将随机三维裂隙网络与随机三维孔隙网络进行耦合及数值化处理，可快速、准确、高效地构建多尺度随机三维裂隙-孔隙耦合网络，准确反映岩石内部真实的分布情况，进而对数据体进行数值化处理及构建混合物理模型，并对其进行任意角度切割及网格点信息储存。
26、（2）本专利技术依据流体在裂隙、孔隙以及耦合网络中的渗流物理过程，建立相对应的流动方程，可以通过现有渗流模拟软件设置模型参数并进行验证，进行混合物理模型的模拟计算，能够实现对岩石力学的分析和模拟。
27、本专利技术的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本方面的实践了解到。
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1.一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法，其特征在于，通过离散裂隙网络在所述三维实体模型中生成随机三维裂隙岩体模型，具体过程如下：
3.如权利要求1所述的一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法，其特征在于，通过离散孔隙网络在所述三维实体模型中生成随机三维孔隙岩体模型，具体过程为：
4.如权利要求1所述的一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法，其特征在于，在所述三维实体模型中，剔除与孔隙重合部分的裂隙，具体过程如下：
5.如权利要求4所述的一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法，其特征在于，构建随机三维裂隙-孔隙耦合网络，具体过程为：
6.如权利要求5所述的一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法，其特征在于，建立混合物理数值模型，具体为：
7.如权利要求1所述的一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法，其特征在于，对随机三维裂隙-孔隙耦合网络进行网格化处理，具体为：
8.一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成系统，其特征在
9.一种终端设备，其包括处理器和存储器，处理器用于实现指令；存储器用于存储多条指令，其特征在于，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-7任一项所述的三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法。
10.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，其特征在于，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-7任一项所述的三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法。
...【技术特征摘要】
1.一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法，其特征在于，通过离散裂隙网络在所述三维实体模型中生成随机三维裂隙岩体模型，具体过程如下：
3.如权利要求1所述的一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法，其特征在于，通过离散孔隙网络在所述三维实体模型中生成随机三维孔隙岩体模型，具体过程为：
4.如权利要求1所述的一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法，其特征在于，在所述三维实体模型中，剔除与孔隙重合部分的裂隙，具体过程如下：
5.如权利要求4所述的一种三维裂隙-孔隙耦合网络模拟生成方法，其特征在于，构建随机三维裂隙-孔隙耦合网络，具体过程为：
6.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹会永，成文举，董方营，李永杰，陈涛，张伟杰，谢道雷，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
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