原文传递
红层褶皱储水构造隧洞施工涌水过程数值模拟分析——以滇中引水工程风屯隧洞为例
| 论文题名： | 红层褶皱储水构造隧洞施工涌水过程数值模拟分析——以滇中引水工程风屯隧洞为例 |
| 关键词： | 滇中红层区;地层岩性;褶皱储水构造;涌水过程;数值模拟 |
| 摘要： | 滇中红层区地层岩性以泥岩和砂岩为主，在复杂地质构造运动作用下，裂隙非常发育，宏观上形成泥砂岩互层的含水岩组，成为地下水存储、运移的良好通道，高峰寺组（K1g）含水层通常构成集中型地下水供水水源地。风屯隧洞穿越储水构造中K1g含水层时，必然对周边地下水环境产生重大影响，同时可能产生较大涌水量。鉴于此，本文以滇中引水工程风屯隧洞为例，采用Visual Modflow模拟隧洞穿越红层储水构造的涌水过程，以期为风屯隧洞地下水环境影响评价提供依据。 根据风屯隧洞地质环境条件，对研究区储水构造及水文地质单元分析，在此基础上，按隧洞穿越不同水文地质单元的分段，初步探讨隧洞施工涌水过程特征，针对于风屯隧洞涌水特点，建立三维数值模型，对隧洞涌水过程进行模拟分析。 主要研究成果如下: (1)研究区构造以近南北向褶皱为主，由西向东形成为柳家村向斜、他思鲊背斜、烧香台向斜、风屯穹窿的连续复式褶皱区。寺脚底水文地质单元(Ⅱ)由K1g含水层构成，其层间裂隙水同时具有深循环和浅循环两套循环模式，尤其以深部循环具有特殊性:补给范围大、排泄较为集中。 (2)针对研究区储水构造及隧洞穿越K1g含水层各段的涌水过程特征，建立天然渗流场模型:通过剖面取得砂泥岩互层情况，并对含水介质的空间位置进行概化;通过野外的裂隙统计确定K1g含水层渗透张量，并根据压水试验结果对其校正;选择河流和地表分水岭作为模型边界;建立水文地质区水均衡方程式获取研究区入渗系数(α)。在隧洞施工过程中，采用全排水和堵排结合的施工方法，模拟两种工况下隧道穿越K1g含水层段的涌水过程。 (3)在全排水工况下，隧洞穿越他思鲊背斜核部转折端时，涌水量为14443.73m3/d，对背斜核部地下水影响较大，影响半径约700m，向斜东翼出现明显降位漏斗;隧洞施工到烧香台向斜东翼时，涌水量为12445.66m3/d，地下水位继续下降，稳定影响半径为1.75km，同时由于向斜两翼地下水水力坡度逐渐减小，西翼涌水量为11763.25m3/d，明显减小。 （4)堵排结合工况下，隧洞穿越他思鲊背斜核部转折端时，背斜核部地下水渗流场改变较小，向斜东翼出现微弱的降位漏斗;隧洞施工到烧香台向斜东翼时，他思鲊背斜核部地下水位明显回升，向斜东翼隧洞涌水量为13692.46m3/d，较全排水工况明显增大。 (5)研究区内受红层渗透性较弱的影响，地下水循环较慢，隧洞施工过程中产生的地下水渗流场变化具有一定的滞后性，因此封堵后地下水渗流场也很难在短时间内恢复到天然状态。 |
| 作者： | 陈冬 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 许模 |
| 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 |
检索历史
应用推荐
