如何在离散断裂网络DFN中计算RQD指标

1 引言

昨天晚上有位同学问了一个问题，如何实现在离散断裂网络DFN中计算RQD【Deere's RQD---现代岩体工程分类方法的基石 (Part II)】，他已经给出了计算思路，如下图所示：(1) 使用geometry生成钻孔；(2)计算钻孔与DFN之间的intersection；(3) 把钻孔分为三个计算分区：端部1[fracture.intersect.end1]、中部和段部2[fracture.intersect.end2]，分别计算三个分区大于10cm的长度，然后即可得到RQD的值。

早上起来之后琢磨了这个问题，步骤(1)和(2)与他给的计算思路相同，但在计算每段长度上使用了与(3)和(4)不同的方法。我没有使用PFC，在UDEC中作了一个非常仓促的测试，但是代码应该基本上通用。下面简要说一下我的计算思路，供这位同学和其他感兴趣的同学参考使用。

2 RQD计算过程

(1) 生成钻孔：

geometry set 'borehole'geometry edge create by-position (-1,0)  (1,0)

上述代码产生一个长度2m的水平钻孔，我不记得在哪篇公众号文章中提到过，计算RQD的最大取样长度不应超过2m。

(2) 产生DFN

fracture generate fracture-count 50

使用默认的模板产生50条随机断裂。

(3) 计算相交点

fracture intersection compute ...with-geometry 'borehole' intersection-set 'frac_bh'

钻孔与DFN共有7个交点。

[number_of_fracture_intersections = fracture.intersect.num]

(4) 计算交点之间的距离

与这位同学给出的思路稍有不同，我没打算分区，而是计划直接在代码中进行判断。使用

fracture.intersect.find( )获取交点的指针，然后使用fracture.intersect.pos1( )获取交点的坐标，由于纵坐标为0，因此只用comp.x()获取x坐标即可。通过两个点的坐标相减即可计算出两点之间的距离，然后判断长度dis是否大于0.1，如果大于0.1，那么把这个距离储存在数组map()中【FISH: 使用MAP数组实现loop foreach】，循环计算7个交点之间的距离，最后计算并判断最后一段距离。这个过程的代码如下图所示：

最后用大于10cm的长度总和sum除以钻孔长度2m，即可求出RQD的值。

3 结束语

上述过程简要概括了在DFN中计算钻孔的RQD，由于边写本文边敲代码，代码写得完全不规范，仅用于临时测试，但已经给出了具体思路和需要使用的函数，基本上免费回答了这位同学提出的问题。此外，FISH语言在数据储存和操作上不够灵活，以后将用Python重新写一个通用的计算RQD的程序，以适应不同的钻孔方向。与DFN相关的公众号文章 Top 20如下所示，供扩展阅读。