脉和蚀变岩、厂区缓倾角裂隙以及与洞室轴线小角
度相交的陡倾角裂隙等，对洞室稳定不利；厂区距
水库较近。施工期存在地下水的影响问题；尾水洞
位于两个断层之间，上覆岩体较薄，小断层及裂隙
发育，岩体破碎，成洞条件差；引水隧洞进口、尾
水隧洞出口存在边坡稳定问题。通过三维地质建模，
直观地把石英脉和蚀变岩的分布、厚度，断层和挤
压破碎带的分布和影响范围等主要地质问题反映出
来．有助于工程地质人员和设计人员进行空间分析。
2三维地质建模关键问题
三维地质建模的主要难点在于：地质体本身是
一个三维性、非均质性非常明显的复杂体，而进行
三维地质建模所需的边界条件，即实测资料分布极
不均匀和不全面，具有很强的个性特点，且主要为
一维结果( 如钻孔)。因此，在三维地质建模过程中
由一维边界( 或部分二维边界) 向三维整体所进行
的推演具有很大的不确定性。本文根据实际工程情
况．在进行三维地质建模过程中，需要具备诸如自
由曲面构建、离散平滑内插、多种数据及相关地质
对象的三维表达、与数值分析的结合等方面的关键
技术。
2．1关键技术功能
( 1) 自由曲面构建功能。直接利用测量得到的
地形数据点高效准确的生成三维地形，并生成相应
的等高线地形图；利用地质平面测绘数据和地质钻
孔数据，生成地质分界面( 如岩性分界面、断层面
等) ，直观展示各地质单元间的空间关系和因果关
系。这些自由曲面的构建功能是在多种地质统计学
方法和随机建模技术支持下实现的。
( 2) 齐全的数据接口。提供了齐全的通用数据
接口，支持自由文本数据，可以直接和AUTOCAD、
EXCEL及多种GI S软件和图形软件之间进行数据共
享。生成的网格数据可在现有接口的基础上，开发
相应的接口程序，然后导人ABAQuS、FLAC3D等
数值分析软件中使用。通过0penSp“t 插件无缝连接
Landmar k、Geof r ame等国际大型专用软件。可在
Wi ndows 、Sol 撕s 、SGI 、Hp—uni x：“nux等环境下
运行。
( 3) 离散平滑内插方法(DSI ) 。相对基于连续
多项式函数的经典CAD方法，DSI 方法用一系列具
有物体几何和物理特性的相互连结的节点来模拟地
质体。用DSI 方法模拟几何和物理特性时，已知节
点和地质学中的典型信息被转化为线型约束，引入
到模型生成的过程中。DSI 法具有自由选择格网
模型、自动调整格网模型、实时交互操作及能够处
l 曼l W( ner PoⅫ er v01．36 N1) J2
理一些不确定数据等优点．这对于模型的修改和三
维可视化十分方便。DSI 的这些优点决定了它在地
质建模和可视化中的重要位置，并已成熟应用于
GOCAD复杂构造建模( 如逆掩断层、盐丘等) 和速
度建模过程中。
2．2不同地质对象的建立与数据表达
( 1) 测量数据及地形对象。工程区域的工程测
量是严格按工程精度要求进行的，因此由测量得到
的数据完全满足建模的精度要求。、
( 2)钻孔数据及钻孑L对象。钻孔数据是三维地
质建模的基础。钻孔是以测井(Wel l ) 的形式表示
的。WeU作为基本对象之一，包含有位置信息和属
性信息，提供了多种国际通用的钻孔录入数据接口，
但与目前流行的钻孔数据有一定的差别，建模中基
本采用文本文件方式录入钻孔及相关数据。
( 3) 岩层面、结构面的建模。岩层面和结构面
的建模是三维地质建模最核心的部分。这些面存在
于地质体内部空间，无法直观地观察到。在三维地
质建模中，就是要将这些无法完整观察到的面重构
出来，包括它们的几何形态、相互间的位置关系等。
( 4) 剖面的生成。任意切割剖面是现阶段地质
三维建模的重要目的之一，剖面图仍是勘察设计的
主要依据和成果。基于三维模型，可以快速高效地
切割出勘察设计需要的剖面图。
( 5) 网格／实体模型的建立。面模型的建立确定
了各地质要素问的基本关系，但它还不是真正的地
质三维模型。因为它在面与面之间依然是不连续的，
在模型中除了面以外的区域是不携带任何信息的。
2．3与数值计算相结合的技术
随着计算机技术和计算方法的发展，对于复杂
的工
