Page 83 - 水利水电工程三维图形建模研究

第三章 水利水电工程信息模型及应用研究

成地质模型的可靠性分析后，我们可以运用三维几何对象的任意布尔切割算法，
以三维地质几何模型为对象，利用工程建筑物模型对其进行一系列图形操作运算，

构建水利水电工程地质三维几何模型。为了更真实清楚地表达不同地质结构间的
物理特征和视觉差别，我们可以建立三维图例库，并采用扰动函数法来模拟表面

凹凸纹理的真实效果，最终获得逼真且特征鲜明的效果。
（二）基于三维系统模型的水利水电工程地质分析
1. 三维统一模型的可视化分析

通过较为复杂的三维地质建模过程，可以获得地上地质体的三维地质模型。
通过模型可以直观地看到各个地质单元的空间布局和相互关系，既验证了已完成

的勘察工作成果，也可以通过模型的可视化分析，为后续的勘察、设计乃至施工
工作提供强有力的依据。三维统一模型的可视化分析具体表现为以下几个方面：
第一，形象地表示出地上地质体的轮廓。第二，揭示地质体所在的地层和岩性，

为施工人员选择合适的挖洞地址提供有力的依据。第三，在模型上可以任意切割
地质剖面，从而获得所需要的地质信息。

2. 主体工程三维地质分析
（1）大坝工程地质分析

大坝是水利水电工程中最重要的挡水建筑物，对地基岩体的稳定条件有很高
的要求。因此，在大坝设计和施工过程中，应以三维岩级模型为主，进行建基面
开挖与基础处理分析，或针对大坝重点部位进行剖切分析等，对坝基或坝肩岩体

的地质条件加以充分地分析研究，为建基面的方案选择与优化调整提供依据。
（2）地下工程地质分析

目前，水利水电工程中地下建筑物的数量迅猛增加，其规模也愈来愈大，复
杂的地质条件和大量的地质问题，给地下工程设计与施工带来困难。而三维地质

模型或岩级模型，可提供多方面的地质分析。例如：地下洞室群地质开挖分析、
针对地下洞室关键部位的剖切分析、地下洞室布置方案选择的地质评价、地下工
程施工开挖的宏观超前地质预报以及结合地质模型的地下洞室施工过程动态分析

等。它们为复杂地下工程设计与施工中遇到的工程地质问题提供了一种有效的分
析手段。

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