發(fā)布時(shí)間：2019-03-12 08:33

【摘要】：位于四川盆地南側(cè)的地方鐵路敘大線,沿線巖溶形態(tài)發(fā)育,對(duì)于鐵路建設(shè)影響顯著。其中中壩隧道是該工程的一條重要控制隧道,為一典型的巖溶隧道。2012年7月該隧道施工揭露暗河發(fā)生突水突泥災(zāi)害,其隧道涌突水問題以及環(huán)境水文地質(zhì)問題突出,故需對(duì)隧道工程與地下水環(huán)境相互影響進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。 數(shù)值模擬是目前研究隧道巖溶水問題的主要手段之一,但由于隧道線狀地質(zhì)勘察的特點(diǎn),往往收集的基礎(chǔ)資料僅在隧道線附近較為詳細(xì),而其它區(qū)域則很少,這就導(dǎo)致對(duì)研究區(qū)的模型概化方面存在較大缺陷。此時(shí)水均衡擬合、觀測(cè)井水位擬合、滲流場(chǎng)擬合等傳統(tǒng)校驗(yàn)?zāi)Ｐ偷姆椒ú⒉荒軐?duì)模型進(jìn)行真正意義上的校驗(yàn),這影響了數(shù)值模擬技術(shù)方法的應(yīng)用。如何有效利用既有觀測(cè)資料識(shí)別模型,無疑對(duì)于提高數(shù)值模擬的精度,更好利用其功能十分有益。 本文在巖溶水系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,采用Visual Modflow對(duì)研究區(qū)滲流場(chǎng)進(jìn)行模擬,并結(jié)合中壩隧道突水突泥這一特征,利用實(shí)測(cè)涌水量對(duì)模型進(jìn)行進(jìn)一步的識(shí)別,以此對(duì)模型精度進(jìn)行修正。后在此基礎(chǔ)上對(duì)不同方案下地下水流場(chǎng)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。論文主要的研究成果有以下幾個(gè)方面： (1)研究區(qū)位于四川盆地與云貴高原交接部,其屬于河間地塊地貌,區(qū)內(nèi)地形地貌受到東西兩側(cè)河流的共同切割控制。區(qū)內(nèi)構(gòu)造條件簡(jiǎn)單,并沒有斷裂構(gòu)造體通過。研究區(qū)內(nèi)主要可溶巖地層為三疊系雷口坡組(T21)、嘉陵江組(T1j)、二疊系茅口組(Plm),其中茅口組巖溶發(fā)育程度最高,嘉陵江組稍次,雷口坡組最弱； (2)研究區(qū)主要為裸露型巖溶,可溶巖分布具有較為明顯的集中性、出露面積大,在區(qū)內(nèi)形成一可溶巖條帶。該條帶內(nèi)落水洞、洼地、暗河管道等巖溶形態(tài)豐富,地表巖溶形態(tài)受區(qū)內(nèi)構(gòu)造線控制,順層沿軸向呈串珠狀展布,發(fā)育高程多在850-1000m左右。位于隧道東側(cè)的溶蝕現(xiàn)象,地表發(fā)育的各個(gè)巖溶形態(tài)的底部高程具有階梯狀的下降趨勢(shì),并呈現(xiàn)一定的方向指示性。區(qū)內(nèi)巖溶發(fā)育具有較為明顯的垂向分帶性； (3)根據(jù)研究區(qū)內(nèi)含水巖組的差異等因素將研究區(qū)劃分為兩個(gè)水文地質(zhì)單元：二疊系巖溶水單元和三疊系巖溶水單元。隧道主要位于三疊系巖溶水單元,根據(jù)分水嶺將其細(xì)分為Ⅰ-1巖溶水單元和Ⅰ-2巖溶水單元,并對(duì)各個(gè)單元進(jìn)行分析； (4)在分析研究區(qū)巖溶水系統(tǒng)特征的基礎(chǔ)上,利用Visual Modflow建立研究區(qū)巖溶水系統(tǒng)的地下水三維滲流場(chǎng)模型。在此基礎(chǔ)上根據(jù)中壩隧道突水突泥特征在模型中選取合適對(duì)象,與實(shí)測(cè)涌水量結(jié)合起來對(duì)模型進(jìn)行進(jìn)一步識(shí)別。最終當(dāng)巖溶高發(fā)育區(qū)概化寬度為200m,地下水分水嶺距離頭道河一側(cè)2958m時(shí),模型計(jì)算得到的涌水量值與實(shí)測(cè)值最為接近,認(rèn)為該方案最為合理； (5)在上述研究基礎(chǔ)上建立模型對(duì)隧道在未揭露暗河和揭露暗河、封堵工況下預(yù)測(cè)分析研究區(qū)滲流場(chǎng)的相應(yīng)變化。結(jié)果顯示,在未揭露暗河一年后地下水分水嶺位置往頭道河一側(cè)遷移,遷移距離約為300m,隧道最大降深達(dá)到了25m,以隧道線為中心影響范圍為1.1km左右；揭露暗河一年后地下水分水嶺遷移距離約為700m,影響范圍內(nèi)的地下水最大降深達(dá)到了70m,隧道西側(cè)影響范圍約為1.5km,東側(cè)影響范圍約為3.1km；隧道封堵2年后地下水位已恢復(fù)至與天然狀態(tài)基本相同； (6)本次研究采用數(shù)值模型識(shí)別中壩隧道所在的巖溶水系統(tǒng),在復(fù)雜巖溶水系統(tǒng)識(shí)別中作出了有益的探索,但仍存在諸多不足,該方法在實(shí)際應(yīng)用過程中還有待改進(jìn)。雖然存在諸多不足,但為后續(xù)類似情況地區(qū)的模擬研究提供了一種思路和參考。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U452.11

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 方淑鎮(zhèn),陳崇希;文英湖地區(qū)湖周地下水排水優(yōu)化管理模型[J];地球科學(xué);1993年02期

2 陳崇希,黎明,劉文波;單斜含水層-泉流系統(tǒng)概念模型研究[J];地球科學(xué);2002年02期

3 魏林宏,束龍倉,郝振純;地下水流數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年S1期

4 田海濤;董益華;王延輝;;隧道涌水量預(yù)測(cè)的研究[J];水利與建筑工程學(xué)報(bào);2007年03期

5 唐甜;吳吉春;楊運(yùn);;含水介質(zhì)非均質(zhì)概化對(duì)地下水?dāng)?shù)值模擬的影響分析[J];工程勘察;2011年04期

6 戴長(zhǎng)雷,遲寶明,李治軍,李志萍;非穩(wěn)定邊界條件下地下水流場(chǎng)數(shù)值模擬[J];灌溉排水學(xué)報(bào);2004年05期

7 鄧百洪,方建勤;隧道涌水預(yù)測(cè)方法的研究[J];公路交通技術(shù);2005年03期

8 蔣亞萍,陳余道;MODFLOW——一套水文地質(zhì)學(xué)實(shí)用計(jì)算軟件[J];廣西地質(zhì);1999年03期

9 寧黎元;熊舒寧;;數(shù)值模擬查明地下水系統(tǒng)隱伏邊界位置及其性質(zhì)方法探討[J];貴州地質(zhì);2012年01期

10 廖曉超;許模;蔣莉;趙瑞;茍敬;;中壩隧道地下分水嶺演化的數(shù)值模擬分析[J];地下水;2014年01期

，

本文編號(hào)：2438622