分支河道的河道骨架模型

地质现象的复杂性决定了河流沉积物中普遍存在分岔和汇流现象,因此常见的河流模型要比上述单一河流模型复杂得多。对于河流的分岔与合并,本文仅以主河道分岔、支流河道汇入主河道或支流河道等简单但常见的地质现象为主要研究对象,探讨其骨架模型的建立方法。由于研究时间和实际地质条件的限制,暂时没有考虑分汊河道上新出现的分汊的复杂情况。在研究过程中,首先要区分主渠道和分渠道;其次,考虑主通道和分支通道的位置关系,确定分支通道属于哪个主通道;最后,预测主渠道和分渠道的中心线,从而建立包括分渠道的渠道骨架模型。

对于分支信道,仍然假设其分布范围可以由其波动幅度确定的搜索窗口来确定。因此,对于有汊道的水系,仍可按照建立单通道骨架模型的方法对汊道进行分析。但此时搜索窗口中的航道条件数据不一定是主航道沉积,而是分航道沉积,所以需要仔细分析搜索窗口中的条件数据。由于石油工业的特殊性,钻井往往选择优势砂体,因此在主航道钻井的概率远远高于支航道。因此,可以根据落入搜索窗口的信道条件数据量来决定它是主信道还是分支信道。当河道状况数据超过规定值时,可暂时认为是主河道淤积。这是因为当同时存在上游支流和下游支流时,搜索窗口中的条件数据可能由两条支流的条件数据组成,因此需要对条件数据进行分析。如果把河况数据分为上下游两组,上下游情况数据很少,可能是支流河流;如果河道数据完全分布在上游或下游,由于找不到河道延伸的方向或源头,可以暂时归类为支流沉积。然后考虑离最近的主航道的距离,通过距离判断是主航道还是分航道。如果在一定距离内,则定义上下游均为分支河道,否则视为主河道沉积。当落在搜索窗口内的河况数据不超过指定数量时,也需要分析这些河数据点。如果这些河流数据点与最近的主河流的中心线之间的距离超过一定限度,那么就可以用随机数随机确定它是支流还是主河流。如果离主通道中心线的距离不超过限定范围,则认为是分支通道。

分支通道一旦确定,就要判断分支通道的延伸方向,属于哪个主通道。

首先判断分支渠道属于哪个主渠道。根据条件数据点与主通道中心线的距离最小的方法,确定分支通道属于最近的主通道。其次,根据这个条件数据点的位置,确定它是位于主河道的左侧还是右侧。第三,根据条件数据和源头方向,确定是位于河流上游还是下游。如果它位于河流的上游,那么这条支流流入主河流。此时,使用搜索窗口沿着可能的流入方向搜索不属于主流道或支流道的剩余条件数据点,如果落在搜索范围内,则将该点加入支流道;如果是位于河流的下游,那么这条支流就是河流分叉造成的。同样,使用搜索窗口沿着可能的分支方向搜索不属于主通道或分支通道的剩余条件数据点,如果它们落在搜索范围内,则将该点添加到分支通道。

需要注意的是,由于支流通道不一定跨越整个研究区域,因此可以根据支流通道的延伸距离预先限定生成的支流通道的分布。支流通道可能会在其延伸方向上遇到其他主通道或支流通道。此时可以认为支流通道在此处汇入主通道或支流通道形成主通道或支流通道,合并后的支流通道延伸终止。

确定主航道和支流航道后,就可以预测航道的中心线了。利用一维高斯函数生成河流中心线,预测方法类似于单条河流中心线,此处不再赘述。图5-9是通过上述方法生成的具有分支通道的通道骨架模型。