[發(fā)明專利]復(fù)雜地質(zhì)條件下區(qū)域初始地應(yīng)力場(chǎng)反演方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710127410.6
• 申請(qǐng)日: 2017-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN106709219B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于崇;李海波;劉博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 鄧超

1.一種復(fù)雜地質(zhì)條件下區(qū)域初始地應(yīng)力場(chǎng)反演方法，其特征在于，所述方法包括：

確定預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)一個(gè)或多個(gè)小區(qū)域模型的優(yōu)化邊界條件，所述小區(qū)域模型與地應(yīng)力測(cè)試點(diǎn)對(duì)應(yīng)；

利用所述優(yōu)化邊界條件，反演所述一個(gè)或多個(gè)小區(qū)域模型的初始地應(yīng)力值，獲得所有小區(qū)域模型的初始地應(yīng)力場(chǎng)；

將各小區(qū)域模型的優(yōu)化邊界條件施加到預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)除所述一個(gè)或多個(gè)小區(qū)域外的其它區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域模型，反演出其它區(qū)域模型的初始地應(yīng)力場(chǎng)；

所述確定預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)一個(gè)或多個(gè)小區(qū)域模型的優(yōu)化邊界條件包括：

計(jì)算小區(qū)域模型內(nèi)地應(yīng)力測(cè)試點(diǎn)處每組邊界荷載參數(shù)下的應(yīng)力值；

利用回歸技術(shù)進(jìn)行變量篩選和優(yōu)化，建立包含應(yīng)力值相對(duì)誤差的均方根以及邊界荷載參數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型；

基于所述數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型，計(jì)算所述相對(duì)誤差最小時(shí)的邊界荷載參數(shù)作為小區(qū)域模型的優(yōu)化邊界條件；

所述利用所述優(yōu)化邊界條件，反演所述一個(gè)或多個(gè)小區(qū)域模型的初始地應(yīng)力值包括：

將所述一個(gè)或者多個(gè)小區(qū)域模型的優(yōu)化邊界條件對(duì)應(yīng)代入所述一個(gè)或者多個(gè)小區(qū)域模型中，獲得對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)小區(qū)域模型的初始地應(yīng)力值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算小區(qū)域模型內(nèi)地應(yīng)力測(cè)試點(diǎn)處每組邊界荷載參數(shù)下的應(yīng)力值之前，還包括：

利用均勻設(shè)計(jì)制定小區(qū)域應(yīng)力反演所需的邊界荷載參數(shù)數(shù)據(jù)，所述邊界荷載參數(shù)數(shù)據(jù)包括多組邊界荷載參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立包含應(yīng)力值相對(duì)誤差的均方根以及邊界荷載參數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型包括：

計(jì)算所述應(yīng)力值與實(shí)測(cè)值之間的相對(duì)誤差的均方根；

利用逐步回歸進(jìn)行變量篩選以及優(yōu)化，建立包含所述相對(duì)誤差的均方根以及邊界荷載參數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算所述應(yīng)力值與實(shí)測(cè)值之間的相對(duì)誤差的均方根之后，還包括：

對(duì)所述應(yīng)力值與實(shí)測(cè)值之間的相對(duì)誤差進(jìn)行誤差分析。

5.一種復(fù)雜地質(zhì)條件下區(qū)域初始應(yīng)力場(chǎng)反演裝置，其特征在于，所述裝置包括：邊界條件確定模塊、應(yīng)力場(chǎng)反演模塊以及邊界條件施加模塊，其中：

所述邊界條件確定模塊用于確定預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)一個(gè)或多個(gè)小區(qū)域模型的優(yōu)化邊界條件，所述小區(qū)域模型與地應(yīng)力測(cè)試點(diǎn)對(duì)應(yīng)；

所述應(yīng)力場(chǎng)反演模塊用于利用所述優(yōu)化邊界條件，反演所述一個(gè)或多個(gè)小區(qū)域模型的初始地應(yīng)力值，獲得所有小區(qū)域模型的初始地應(yīng)力場(chǎng)；

所述邊界條件施加模塊用于將各小區(qū)域模型的優(yōu)化邊界條件施加到預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)除所述一個(gè)或多個(gè)小區(qū)域外的其它區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域模型，反演出其它區(qū)域模型的初始地應(yīng)力場(chǎng)；

所述邊界條件確定模塊包括：應(yīng)力值計(jì)算單元、統(tǒng)計(jì)模型建立單元以及優(yōu)化邊界條件確定單元，其中：

所述應(yīng)力值計(jì)算單元用于計(jì)算小區(qū)域模型內(nèi)地應(yīng)力測(cè)試點(diǎn)處每組邊界荷載參數(shù)下的力值；

所述統(tǒng)計(jì)模型建立單元用于利用回歸技術(shù)進(jìn)行變量篩選和優(yōu)化，建立包含應(yīng)力值相對(duì)誤差的均方根以及邊界荷載參數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型；

所述優(yōu)化邊界條件確定單元用于基于所述數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型，計(jì)算所述相對(duì)誤差最小時(shí)的邊界荷載參數(shù)作為小區(qū)域模型的優(yōu)化邊界條件；

所述應(yīng)力場(chǎng)反演模型包括：代入模型；

所述代入模型用于將所述一個(gè)或者多個(gè)小區(qū)域模型的優(yōu)化邊界條件對(duì)應(yīng)代入所述一個(gè)或者多個(gè)小區(qū)域模型中，獲得對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)小區(qū)域模型的初始地應(yīng)力值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述邊界條件確定模塊還包括邊界參數(shù)數(shù)據(jù)獲取單元，所述邊界參數(shù)數(shù)據(jù)獲取單元用于利用均勻設(shè)計(jì)制定小區(qū)域應(yīng)力反演所需的邊界荷載參數(shù)數(shù)據(jù)，所述邊界荷載參數(shù)數(shù)據(jù)包括多組邊界荷載參數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述統(tǒng)計(jì)模型建立單元包括第一統(tǒng)計(jì)模型建立子單元以及第二統(tǒng)計(jì)模型建立子單元，其中：

所述第一統(tǒng)計(jì)模型建立子單元用于計(jì)算所述應(yīng)力值與實(shí)測(cè)值之間的相對(duì)誤差的均方根；

所述第二統(tǒng)計(jì)模型建立子單元用于利用逐步回歸進(jìn)行變量篩選以及優(yōu)化，建立包含所述相對(duì)誤差的均方根以及邊界荷載參數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述統(tǒng)計(jì)模型建立單元還包括誤差分析子單元，所述誤差分析子單元用于對(duì)所述應(yīng)力值與實(shí)測(cè)值之間的相對(duì)誤差進(jìn)行誤差分析。