【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩溶地下水模拟，更具体的说是涉及一种岩溶地下水智能模拟方法及系统。
技术介绍
1、岩溶地下水系统是水文循环的重要组成部分，不仅为全球人口提供了约10％～20％的饮用水，在农业和经济发展中也发挥着重要作用。岩溶区地下水赋存于岩溶空隙中，在岩性、构造等因素影响下，岩溶含水介质具有高度不均匀性，从而造成岩溶水系统的复杂性。通过构建岩溶水模型，可以高效应用于岩溶地下水资源管理、开发与评价。根据是否考虑系统内部物理水文过程，可将岩溶地下水模型大体上可分为物理模型、集总参数式模型和分布式模型。随着岩溶水系统认识的不断深入，国内外学者对模拟方法进行不断改进，使岩溶水系统模型的精度和建模效率得到明显提升。
2、但是，由于岩溶地下水系统是一个庞大的系统，在研究岩溶地下水系统时，实际操作存在诸多不利因素。地下水流模拟所需的水文地质参数，如渗透率、孔隙度等，通常受到数据不确定性的影响，会直接影响模拟结果的准确性。岩溶地下水流模拟需要大量的计算资源和时间，尤其是对于大规模的三维模拟，计算成本较高。
3、因此，如何提供一种岩溶地下水智能模拟方法及系统，降低地下水流模拟中水文地质参数数据不确定性带来的影响，提高计算效率，降低成本是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种岩溶地下水智能模拟方法及系统，提高地下水模拟的准确性和可靠性，更全面地了解岩溶地下水流模拟结果，评估地下水资源和地表水环境的受影响程度，为相关的水资源管理和环境保护提
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种岩溶地下水智能模拟方法，包括：
3、收集岩溶地下水流系统的地质参数信息并进行整合处理；
4、构建初始三维地下水流模型并进行三维网格划分，得到岩溶地下水流模型；
5、根据达西定律确定所述岩溶地下水流模型的边界条件；
6、在给定的边界条件下，对所述岩溶地下水流模型进行有限元求解计算，获得岩溶地下水流的模拟结果；
7、对模拟结果进行分析，确定岩溶地下水流对地下水资源、地表水环境的影响。
8、优选的，还包括：对所述岩溶地下水流模型进行评估，检验其对观测数据的拟合程度和预测准确性，并根据评估结果，对所述岩溶地下水流模型进行优化。以提高岩溶地下水流模型的模拟能力和泛化能力。
9、优选的，所述收集岩溶地下水流系统的地质参数信息并进行整合处理，包括：
10、对地下水流系统进行大量的实地调查和监测，获取地质参数信息；
11、结合不同来源和不同类型的地质参数信息，进行多源数据融合，形成综合的地质信息数据库；提高对水文地质参数的估计准确性。通过整合不同数据源的信息，弥补各种数据的局限性，获得更全面和准确的参数估计。
12、利用统计学方法，对地质参数信息的不确定性进行分析。降低地下水流模拟中地质参数信息不确定性带来的影响。
13、优选的，所述构建初始三维地下水流模型并进行三维网格划分，得到岩溶地下水流模型，包括：
14、基于点、线、面、体自下而上的建模方式，建立初始三维地下水流模型；
15、对所述初始三维地下水流模型进行网格划分和属性赋值，建立初始网格模型；
16、对所述初始网格模型中的目标区域对应的网格单元进行实体化处理，以得到与所述网格单元一一对应的立体单元组合，并基于所述立体单元组合确定目标实体模型；所述目标区域包括：非连续面区域、不良地质段或指定区域中的至少一个；
17、对包括所述目标区域的所述目标实体模型执行布尔运算；
18、对第一立体单元进行重新分区和第二次材料属性赋值，以得到第二立体单元；所述第一立体单元归属于布尔运算影响区域；所述第一立体单元为对所述目标实体模型执行所述布尔运算后，材料属性归零的立体单元；
19、对所述第二立体单元进行体网格划分，得到重新划分体网格单元；
20、对第三立体单元对应的第一体网格单元进行重构，得到重构体网格单元；所述第三立体单元归属于非布尔运算影响区域；所述第三立体单元为所述目标实体模型执行所述布尔运算后，材料属性不变的立体单元；
21、将所述重新划分体网格单元和所述重构体网格单元进行组合，得到岩溶地下水流模型。
22、优选的，对所述初始网格模型中的目标区域对应的网格单元进行实体化处理，包括：
23、对所述非连续面区域进行拟合和面网格化处理，得到处理后的非连续面区域；
24、存储所述处理后的非连续面区域中的面网格单元编号和质心坐标；
25、以所述面网格单元编号为索引，遍历所述面网格单元，确定所述质心坐标与体网格单元质心距离范围内的体单元，以完成对所述初始网格模型中的所述目标区域对应的网格单元进行的实体化处理。
26、优选的，根据达西定律确定所述岩溶地下水流模型的边界条件，包括：
27、在模拟区域的前表面、后表面施加水头差，将模拟区域的其他表面设定为不透水边界；
28、通过达西定律描述地下水流动速度与水头梯度之间的关系，表达式如下：
29、q＝-k*a*(dh/dl)；
30、其中，q代表单位时间内通过岩溶介质的水流量，k代表岩溶介质的渗透系数，a代表流经岩溶介质的截面积，dh/dl代表单位长度内水头差。
31、优选的，所述边界条件包括：边界类型、边界水头和边界渗透系数；
32、所述边界类型包括给定水头边界、给定流量边界和混合边界；
33、所述边界水头指模型边界处的地下水流动情况；
34、所述边界渗透系数指根据达西定律确定边界处的渗透系数。
35、通过合理确定这些边界条件，可以建立符合达西定律的岩溶地下水流模型，从而对地下水流动进行准确的模拟和分析。有助于更好地理解岩溶地下水系统的行为，预测可能的影响，并制定相应的管理和保护策略。
36、优选的，所述对模拟结果进行分析，包括：
37、将模拟结果以地图、剖面图或3d图的形式进行可视化展示；根据模拟结果中的地下水位分布情况，评估地下水流动的趋势和方向；
38、根据模拟结果中地下水流速的分布情况，分析地下水流速的大小、变化趋势；
39、结合地质参数信息，分析模拟结果中地下水流与地下岩层的关系；
40、分析模拟结果中地下水的补给来源和排泄去向；以确定岩溶地下水流对地下水资源、地表水环境的影响。
41、可以更全面地了解岩溶地下水流模拟结果，评估地下水资源和地表水环境的受影响程度，为相关的水资源管理和环境保护提供科学依据。
42、优选的，对第三立体单元对应的第一体网格单元进行重构，得到重构体网格单元，包括：
43、通过改变体网格单元的大小、形状或者位置确定对第三立体单元对应的第一体网格单元进行重构的需求；
44、根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，还包括：对所述岩溶地下水流模型进行评估，检验其对观测数据的拟合程度和预测准确性，并根据评估结果，对所述岩溶地下水流模型进行优化。
3.根据权利要求1所述的一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，所述收集岩溶地下水流系统的地质参数信息并进行整合处理，包括：
4.根据权利要求1所述的一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，所述构建初始三维地下水流模型并进行三维网格划分，得到岩溶地下水流模型，包括：
5.根据权利要求4所述的一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，对所述初始网格模型中的目标区域对应的网格单元进行实体化处理，包括：
6.根据权利要求1所述的一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，根据达西定律确定所述岩溶地下水流模型的边界条件，包括：
7.根据权利要求1所述的一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，所述边界条件包括：边界类型、边界水头和边界渗透系数；
8.根据权利要求1所述的一
9.根据权利要求1所述的一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，对第三立体单元对应的第一体网格单元进行重构，得到重构体网格单元，包括：
10.一种岩溶地下水智能模拟系统，应用权利要求1-9任一项所述的一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，还包括：对所述岩溶地下水流模型进行评估，检验其对观测数据的拟合程度和预测准确性，并根据评估结果，对所述岩溶地下水流模型进行优化。
3.根据权利要求1所述的一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，所述收集岩溶地下水流系统的地质参数信息并进行整合处理，包括：
4.根据权利要求1所述的一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，所述构建初始三维地下水流模型并进行三维网格划分，得到岩溶地下水流模型，包括：
5.根据权利要求4所述的一种岩溶地下水智能模拟方法，其特征在于，对所述初始网格模型中的目标区域对应的网格单...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢丽，王喆，邹胜章，樊连杰，杨烨宇，
申请(专利权)人：中国地质科学院岩溶地质研究所，
类型：发明
国别省市：
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