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基于APSO-BP算法的水幕钻孔三维模型构建方法技术

技术编号:42689364 阅读:27 留言:0更新日期:2024-09-10 12:38
本发明专利技术的实施例提供了一种基于APSO‑BP算法的水幕钻孔三维模型构建方法。所述方法包括获取水幕钻孔井下电视图像,统计围岩裂隙特征,计算钻孔围岩渗透系数,生成数据集;基于蒙特卡罗方法建立三维离散裂隙模型,利用APSO优化算法对剔除孤立裂隙后的三维离散裂隙模型的模型参数进行优化;输入训练后的BP神经网络模型,输出钻孔围岩渗透系数的预测值;若所述钻孔围岩渗透系数的预测值与钻孔围岩渗透系数的误差满足预设误差阈值,则得到当前模型参数对应的三维离散裂隙模型。以此方式,可以解决现有技术中的离散三维裂隙模型的建立大多基于裂隙特征分布规律随机生成,无法对现实的裂隙分布进行精细化表征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及地质建模,并且更具体地,涉及基于apso-bp算法的水幕钻孔三维模型构建方法。


技术介绍

1、水幕钻孔是地下水封油库工程中水幕系统发挥作用的关键载体,注入钻孔内的水通过钻孔内裂隙向周围岩体渗流,以消除对周围地下水状态的影响,以保证洞库的运营安全,因此针对裂隙岩体注水渗流机理研究,对地下水封洞库运营安全是十分重要的。

2、由于裂隙渗流的隐秘性,建立合理的离散三维裂隙模型,是解决裂隙岩体注水渗流机理的关键和前提条件。

3、现有技术中的离散三维裂隙模型的建立大多基于裂隙特征分布规律随机生成,虽然裂隙模型在一定程度上反映了裂隙的空间分布,但是模型仅能反映符合该空间分布的一般规律,无法对现实的裂隙分布进行精细化表征。


技术实现思路

1、根据本专利技术的实施例,提供了一种涉及基于apso-bp算法的水幕钻孔三维模型构建方案。本方案解决了现有技术中的离散三维裂隙模型仅能反映符合该空间分布的一般规律,无法对现实的裂隙分布进行精细化表征的技术问题,实现地下油库水幕钻孔三维精细化表征的技术效果。

2、在本专利技术的第一方面,提供了一种基于apso-bp算法的水幕钻孔三维模型构建方法。该方法包括:

3、获取水幕钻孔井下电视图像,统计围岩裂隙数量、裂隙倾角、裂隙倾向、隙宽分布规律,计算钻孔围岩渗透系数,生成数据集;

4、基于蒙特卡罗方法建立三维离散裂隙模型,并剔除所述三维离散裂隙模型中的孤立裂隙;

5、利用apso优化算法对剔除孤立裂隙后的三维离散裂隙模型的模型参数进行优化,得到优化后的模型参数;

6、将所述优化后的模型参数输入训练后的bp神经网络模型,输出钻孔围岩渗透系数的预测值;若所述钻孔围岩渗透系数的预测值与钻孔围岩渗透系数的误差满足预设误差阈值,则得到当前模型参数对应的三维离散裂隙模型。

7、在本专利技术的第二方面,提供了一种基于apso-bp算法的水幕钻孔三维模型构建装置。

8、该装置包括:获取模块,用于获取水幕钻孔井下电视图像,统计围岩裂隙数量、裂隙倾角、裂隙倾向、隙宽分布规律,计算钻孔围岩渗透系数,生成数据集;

9、模型建立模块,用于基于蒙特卡罗方法建立三维离散裂隙模型,并剔除所述三维离散裂隙模型中的孤立裂隙;

10、优化模块,用于利用apso优化算法对剔除孤立裂隙后的三维离散裂隙模型的模型参数进行优化,得到优化后的模型参数;

11、输出模块,用于将所述优化后的模型参数输入训练后的bp神经网络模型,输出钻孔围岩渗透系数的预测值;若所述钻孔围岩渗透系数的预测值与钻孔围岩渗透系数的误差满足预设误差阈值,则得到当前模型参数对应的三维离散裂隙模型。

12、在本专利技术的第三方面,提供了一种电子设备。该电子设备至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术第一方面的方法。

13、应当理解,
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本专利技术的实施例的关键或重要特征,亦非用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

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【技术保护点】

1.一种基于APSO-BP算法的水幕钻孔三维模型构建方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算钻孔围岩渗透系数,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述孤立裂隙包括非连通的裂隙、与钻孔不连通的裂隙以及与边界不连通的裂隙。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用APSO优化算法对剔除孤立裂隙后的三维离散裂隙模型的模型参数进行优化,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述适应度函数为:

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述利用APSO优化算法调用所述适应度函数,当全局达到最优适应度时,输出全局最优适应度对应的模型参数,包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括利用数据集训练BP神经网络,得到训练后的BP神经网络模型。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述利用数据集训练BP神经网络,包括:

9.一种基于APSO-BP算法的水幕钻孔三维模型构建装置,其特征在于,包括:

10.一种电子设备,包括至少一个处理器;以及

...

【技术特征摘要】

1.一种基于apso-bp算法的水幕钻孔三维模型构建方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算钻孔围岩渗透系数,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述孤立裂隙包括非连通的裂隙、与钻孔不连通的裂隙以及与边界不连通的裂隙。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用apso优化算法对剔除孤立裂隙后的三维离散裂隙模型的模型参数进行优化,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述适应度函数为:

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【专利技术属性】
技术研发人员:石磊乔家豪田广张建伟徐向春
申请(专利权)人:河南大学
类型:发明
国别省市:

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