(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211078722.X (22)申请日 2022.09.05 (71)申请人 中国矿业大 学 （北京） 地址 100000 北京市海淀区学院路丁1 1号 (72)发明人 高军　杨立云　刘凯文　周斌　 张向文　林晓　吴德兴　吴航通　 高宇馨　许丹　李俊　李行利　 张晓晓　 (74)专利代理 机构 北京冠和权律师事务所 11399 专利代理师 万晶晶 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G01N 27/04(2006.01)G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种基于电阻率的水渗流岩体电各向异性 数值模拟方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于电阻率的水渗流岩 体电各向异性数值模拟方法， 包括： 对水渗流岩 体进行岩体勘探， 得到水渗流岩体模型， 并基于 所述水渗流岩体模型设定电阻率监测点， 得到在 电阻率监测点的电阻率； 基于所述电阻率监测点 和电阻率， 确定所述水渗流岩体模 型的电各向异 性取值； 基于所述水渗流岩体模型， 确定各个水 渗流岩体的结构特征， 利用数值模拟的方法确定 电各向异性和结构特征之间的关系； 确定水渗流 岩体模型的结构特征和电各向异性取值之间的 关联度， 可以在在确定电各向异性的取值后， 可 以对水渗流岩体的结构进行预测， 根据预测结果 及时对水渗流岩体采取应对措施， 避免灾害发 生。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115438486 A 2022.12.06 CN 115438486 A 1.一种基于电阻率的水渗 流岩体电各向异性数值模拟方法， 其特 征在于， 包括： S1： 对水渗流岩体进行岩体勘探， 得到水渗流岩体模型， 并基于所述水渗流岩体模型设 定电阻率 监测点， 得到在电阻率 监测点的电阻率； S2： 基于所述电阻率 监测点和电阻率， 确定所述水渗 流岩体模型的电各向异性取值； S3： 基于所述水渗流岩体模型， 确定各个水渗流岩体的结构特征， 利用数值模拟的方法 确定电各向异性和结构特 征之间的关系。 2.根据权利要求1所述的一种基于电阻率的水渗流岩体电各向异性数值模拟方法， 其 特征在于， S1中， 对水渗 流岩体进行岩体勘探， 得到水渗 流岩体模型， 包括： 利用自动化探测设备对所述水渗 流岩体进行三维点云数据获取和平面图像获取； 对所述三维点云数据 得到所述水渗流岩体的结构布局和尺寸， 基于所述二维图像确定 所述水渗 流岩体的材质特 征； 基于所述结构布局、 尺寸和材质特 征， 建立所述水渗 流岩体模型。 3.根据权利要求1所述的一种基于电阻率的水渗流岩体电各向异性数值模拟方法， 其 特征在于， S1中， 基于所述水渗流岩 体模型设定电阻率监测点， 得到在电阻率监测点的电阻 率， 包括： 基于所述水渗流岩体模型的岩体密度和岩体孔隙率， 确定在所述水渗流岩体模型的电 阻率监测点； 从实体的水渗流岩体获取所述电阻率监测点对应的实 际点， 将电极插入泥地中， 并接 收电极的信号， 基于所述信号， 确定电阻率。 4.根据权利要求1所述的一种基于电阻率的水渗流岩体电各向异性数值模拟方法， 其 特征在于， S2中， 基于所述电阻率监测点和电阻率， 确定所述水渗流岩 体模型的电各向异 性 取值， 包括： 基于电阻率监测点之间的相对位置特征和电阻率监测点位置所处 的岩体结构特征， 确 定每个电阻率 监测点与其 他电阻率 监测点的关联系数； 基于所述关联系数和电阻率， 确定所述 渗流岩体模型的电各向异性取值。 5.根据权利要求1所述的一种基于电阻率的水渗流岩体电各向异性数值模拟方法， 其 特征在于， S3中， 基于所述水渗 流岩体模型， 确定各个水渗 流岩体的结构特 征， 包括： 将所述水渗流岩体模型按照网格划分为多个单元， 按照预设分析方法对每个单元进行 分析， 得到第一单 元特征； 根据所述第一单元特征， 对所述多个单元进行合并， 得到整体单元， 并根据所述第一单 元特征， 得到整体单 元的第二单 元特征； 对所述第二单 元特征进行融合处 理， 得到水渗 流岩体的结构特 征。 6.根据权利要求1所述的一种基于电阻率的水渗流岩体电各向异性数值模拟方法， 其 特征在于， S3中， 利用数值模拟的方法确定电各向异性和结构特 征之间的关系包括： 基于结构属性， 对所述结构特征进行一级标记和二级标记， 基于电各向异性取值对所 述结构特征进行结果标记， 并根据标记结果， 得到结果标记与标记组合的对应关系， 其中， 所述标记组合包括某一种一级标记和二级标记， 所述对应关系为结果标记对应标记组合， 对应方式为 一对多； 基于所述电各向异性、 结构特征， 在所述水渗流岩体模型的基础上进行标记建立静态权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115438486 A 2模型， 并基于所述对应关系， 赋予所述 二级标记的动态调整功能， 建立动态模型； 对动态模型进行 再次数值模拟， 确定电各向异性和结构特 征之间的关系。 7.根据权利要求6所述的一种基于电阻率的水渗流岩体电各向异性数值模拟方法， 其 特征在于， 根据标记结果， 得到结果标记与标记组合的对应关系， 包括： 基于结构属性， 对所述结构特征进行特征分析， 得到每个结构属性下的属性子特征， 并 按照结构属性的等级划分规则， 将所述属性子特 征进行等级划分， 得到属性子特 征的等级； 根据所述属性子特征， 对结构特征进行一级标记， 根据所述等级， 对结构特征进行二级 标记， 基于所述电各向异性取值对所述结构特 征进行结果标记； 将所述一级标记和二级标记作为输入， 所述结果标记作为分类标准， 获取在相同结果 标记对应的一级标记和二级标记的组合， 得到结果标记与标记组合的对应关系。 8.根据权利要求6所述的一种基于电阻率的水渗流岩体电各向异性数值模拟方法， 其 特征在于， 对动态模型进行 再次数值模拟， 确定电各向异性和结构特 征之间的关系， 包括： 在所述动态模型中按照一级标记， 对所述二级标记进行单一性调整， 基于所述对应关 系， 对所述动态模型进 行数值模拟， 输出单一性调整对应的单一动态结果标记， 改变所述一 级标记的单一 性调整属性， 直到得到所有一级标记对应的单一动态结果标记； 基于所述所有一级标记及其对应的单一动态结果标记之间的标记关系， 对所有一级标 记中至少 两个一级标记同时进行调整的情况进行再次数值模拟， 得到综合结果标记， 并以 综合结果标记对应的电各项异性数值为横坐标， 二级标记为对应的属性子特征取值为纵坐 标， 建立得到关系曲线图。 9.根据权利要求3所述的一种基于电阻率的水渗流岩体电各向异性数值模拟方法， 其 特征在于， 基于所述水渗流岩体模型 的岩体密度和岩体孔隙率， 确定在所述水渗流岩体模 型的电阻率 监测点， 包括： 按照所述水渗流岩体模型的岩体密度， 对所述水渗流岩体模型进行划分， 得到部分水 渗流岩体， 并基于部分水渗流岩体的岩体密度和面积， 设定在所述部分水渗流岩体的监测 点个数； 对所述部分水渗流岩体再次进行更大精度的岩体密度检测， 并根据检测结果， 确定在 所述部分水渗 流岩体的监测区域， 其中， 所述 监测区域对应所述 监测点个数； 获取所述监测区域中岩体孔隙率 最高的位置， 作为电阻率 监测点。 10.根据权利要求9所述的一种基于电阻率的水渗流岩体电各向异性数值模拟方法， 其 特征在于， 获取 所述监测区域中岩体孔隙率 最高的位置， 作为电阻率 监测点后， 还 包括： 确定所述位置在所述水渗流岩体模型中坐标点， 获取所述坐标点在实地的水渗流岩体 的实地位置； 确定所述实地位置的地质信息， 并判断所述地质信息是否满足 电阻率的监测环境要 求； 若是， 确定所述 位置为最终的电阻率 监测点； 否则， 选取与 所述位置最近且满足所述监测环境要求的临近位置作为最终的电阻率监 测点。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115438486 A 3