详情

原文传递施工条件下海东隧道岩溶水文地质条件演化预测研究

论文题名：	施工条件下海东隧道岩溶水文地质条件演化预测研究
关键词：	海东隧道;岩溶水文地质;渗流场动态预测;分水岭演化;地下水水动力
摘要：	滇中引水工程是一项关乎国情民生的重大部署，工程拟在迪庆州德钦县金沙江奔子栏段取水，引水至丽江、大理、楚雄、昆明、玉溪、红河6个州市的30个县区，输水线路总长848.18km。其中大理段出露大面积可溶岩，海东引水隧道总长24km，穿越可溶岩长度约20km，尤其是穿越莉村段隧道是大理段岩溶水文地质条件最为复杂、构造强烈，沿隧道5km范围内密集分布数条区域性断裂以及数条小断裂。隧址区地层岩性繁多，包括多种可溶岩与非可溶岩层，侵入岩脉交替出露。　　本文从隧址区域地质概况入手，通过分析得出区岩溶形态发育、构造特征以及区域水文地质条件特征，掌握地下水结构特征、地下水水动力条件、地下水补给、径流和排泄规律，结合施工动态工程方案及地下水动态特征，运用VisualModflow地下水三维数值模拟软件对隧址区地下水渗流场的动态变化过程进行模拟，以及运用不同方法对隧道涌水量做出预测并得出合理的隧道涌水量，从而得出不同工况条件下区域渗流场的变化、区域分水岭变迁过程、降落漏斗的范围变化。预测得出隧址区水文地质条件演化规律，并得出以下结论: 　　(1)隧址区可溶岩发育，各类岩溶现象发育齐全，隧道穿越可溶岩段落约20公里。隧址区地下水主要赋存于P1、C2+3、D1q等可溶岩地层以及断层破碎带、裂隙密集带附近，地下水类型以岩溶水与基岩裂隙水为主。分布于可溶岩地层的褶皱端及断层富水带，赋水条件良好，同时为地下水渗流的优势通道，隧道在开挖揭露该类地段时极易引发涌突水事故。　　(2)研究区地下水系统分为两个，分别隶属于澜沧江水系和金沙江水系，天然条件下又可将该系统分别细化为2个和5个次级单元。隧址区属于侵蚀构造台状中高山地貌，地下水补、径、排主要受地形地貌和构造带控制。地下水主要由大气降水补给，通过地表沟谷洼地局部落水洞与地下通道径流。补给区多为隧址区高海拔部位，径流途径通畅、周期较短，水岩作用较弱。　　(3)根据大气降水入渗、地下水动力学方法和数值模拟法分别对海东隧道开挖段作涌水量预测，大气降水入渗法所得结果:DLⅡ2+658-3+306、DLⅡ4+761-4+990段涌水量最大，单位长度正常涌水量分别为4.75m2/d、4.49m2/d。而地下水动力学方法显示DLⅡ8+804-9+254和DLⅡ15+698-(16)+148单位长度正常涌水量较大，分别为10.1m2/d和14.7m2/d。数值模拟法主要结合不同工况条件下，不同分区的涌水量变化，Zone4、Zone5工况2至工况3条件下涌水量从6707.797m3/d、6154.795m3/d突增至14519.15m3/d、12173.67m3/d, Zone3、Zone6在工况3至工况4条件下涌突水有突增现象，主要与隧道开挖过程岩性组合变化、断层分布以及季节性降雨量增大等因素有关。　　(4)运用Visual Modflow地下水数值模拟软件对引水隧道不同工况条件下渗流场模拟预测，得出工况1条件，天然渗流场变化不大，随着工况持续进行，工况2条件下区域分水岭莉村段开始向西偏移，工况3条件下挖色段分水岭逐渐开始向东偏移;工况4、工况5条件下揭示已施工段水位变化较小，渗流场变化集中于正在施工段落，也正是降落漏斗持续扩大的范围，对周边地下水环境造成影响;竣工后天然渗流场恢复模拟预计2年渗流场恢复至天然渗流场状态。
作者：	陈亚峰
专业：	地质工程
导师：	张强;巨广宏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	成都理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文