本文關(guān)鍵詞：磨盤山隧洞地下水環(huán)境多尺度評(píng)價(jià)

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【摘要】：中國西南地區(qū)地形陡峻,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地下水系統(tǒng)多樣化。隨著我國西南地區(qū)發(fā)展速度的加快,鐵路、公路、引水等線性工程中的隧道工程也隨之增加。復(fù)雜水文地質(zhì)單元與隧道工程相互影響的問題更是受到了重視,工程所帶來的地下水問題更為嚴(yán)峻。數(shù)值模擬雖然已廣泛應(yīng)用于水文地質(zhì)研究領(lǐng)域,仍存在一定缺陷,即:大區(qū)域模型中概化復(fù)雜含水介質(zhì)時(shí)過于精細(xì)的剖分易超出計(jì)算機(jī)資源極限;局部小區(qū)域模擬中邊界條件往往難以把控,從而導(dǎo)致結(jié)果失真。鑒于此,本文基于研究區(qū)水文地質(zhì)特征的研究,利用Visual-MODFLOW模擬軟件搭建復(fù)雜水文地質(zhì)條件下的空間多尺度水文地質(zhì)模型,并對(duì)滇中引水工程磨盤山隧洞施工影響做出預(yù)測(cè)。從而進(jìn)一步驗(yàn)證多尺度模型的建立對(duì)于預(yù)測(cè)復(fù)雜水文地質(zhì)條件下的隧洞工程地下水問題是有一定意義的。本文從研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)概況出發(fā),結(jié)合研究區(qū)水文地質(zhì)特征、巖溶發(fā)育情況及地下水系統(tǒng)劃分,分析磨盤山隧洞水文地質(zhì)問題,提出了復(fù)雜空間多尺度水文地質(zhì)模型的建立方法,并建立磨盤山隧洞的空間多尺度水文地質(zhì)模型。論文的主要成果如下:(1)研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,位于瀾滄江、金沙江和紅河流域的分水嶺地帶,主要為構(gòu)造剝蝕低山丘陵區(qū)。區(qū)內(nèi)發(fā)育三疊系云南驛組的可溶巖地層,巖溶發(fā)育中等。地下水類型主要以基巖裂隙水和巖溶水為主。區(qū)內(nèi)巖溶水主要接受大氣降雨補(bǔ)給,受到地形、巖性和構(gòu)造因素的控制,通過溶蝕孔隙徑流、排泄。特別是構(gòu)造強(qiáng)烈發(fā)育區(qū),禾甸街?jǐn)嗔褞r溶地下水更為富集,為地下水滲流的優(yōu)勢(shì)通道。(2)磨盤山隧洞穿越可溶巖與非可溶巖地層,多個(gè)含水層單元,施工會(huì)改變地下水天然補(bǔ)徑排條件,使地下水以隧洞為中心構(gòu)成新的匯勢(shì),進(jìn)而影響隧洞穿越區(qū)地下水的分布格局。根據(jù)解析法影響范圍的預(yù)測(cè),初步分析隧洞施工可能會(huì)造成新海子水庫的滲漏,白鶴廠等水井的疏干,水源被襲奪等問題。(3)研究區(qū)空間多尺度水文地質(zhì)模型是由一個(gè)區(qū)域大尺度模型及兩個(gè)次級(jí)尺度子模型組成。區(qū)域大尺度模型包括了整個(gè)磨盤山隧址區(qū),主要是為了整體評(píng)價(jià)區(qū)域地下水滲流場(chǎng),為次級(jí)尺度的模型確定邊界范圍;兩個(gè)次級(jí)尺度子模型分別為新海子水庫區(qū)域、白鶴廠區(qū)域,主要是為了對(duì)兩個(gè)敏感區(qū)域地下水的動(dòng)態(tài)特征、演化趨勢(shì)進(jìn)行精確定量的預(yù)測(cè)評(píng)估。(4)在磨盤山隧洞研究區(qū)大尺度模型中,滲透系數(shù)、給水度、孔隙度通過實(shí)驗(yàn)以及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取,并通過PEST模塊反演。地下水滲流場(chǎng)與實(shí)際情況基本吻合。根據(jù)大模型的初步預(yù)測(cè),確定了新海子水庫區(qū)域、白鶴廠區(qū)域兩個(gè)重點(diǎn)影響區(qū)進(jìn)行次級(jí)尺度子模型的模擬。新海子次級(jí)尺度子模型模擬結(jié)果顯示:在無封堵工況下影響范圍在0.5-1km,2年后水位降深在5-15m左右,新海子水庫滲漏較小。白鶴廠次級(jí)尺度子模型模擬結(jié)果顯示:隧洞巖溶洞段處于巖溶地下水的徑流區(qū),對(duì)排泄區(qū)巖溶地下水水位的影響較小,主要是對(duì)補(bǔ)給區(qū)水位有一定程度的降低,無封堵施工工況下白鶴廠機(jī)井DL-W1半年驟降44.1m,降深速度達(dá)0.156m/d,小青坡機(jī)井DL-SZ12半年后降深36.3m。根據(jù)多尺度模型對(duì)地下水滲流場(chǎng)的模擬結(jié)果,利用Zone Budget模塊對(duì)不同控排方案下的涌水量計(jì)算。隧洞在非可溶巖洞段內(nèi)無論采取何種施工措施,其涌水量均較小;可溶巖洞段在無封堵工況下單位長(zhǎng)度涌水量達(dá)到了6.18m3/d·m,而在局部堵排的工況下單位長(zhǎng)度涌水量減小為0.77m3/d·m。
【關(guān)鍵詞】：隧洞工程 地下水環(huán)境 多尺度模型 Visual-MODFLOW
【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】：2015
【分類號(hào)】：TV221.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-19
• 1.1 選題依據(jù)與研究意義10-12
• 1.1.1 研究背景10
• 1.1.2 選題依據(jù)及研究意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究歷史及現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 水文地質(zhì)特征研究12-13
• 1.2.2 線性地下工程中環(huán)境地質(zhì)問題研究13-14
• 1.2.3 多尺度地下水模擬研究14-15
• 1.2.4 地下水滲流場(chǎng)模擬研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及研究路線16-19
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容16-18
• 1.3.2 研究路線18-19
• 第2章 區(qū)域地質(zhì)背景19-29
• 2.1 自然地理?xiàng)l件19-22
• 2.1.1 地理位置19-20
• 2.1.2 地形地貌20-21
• 2.1.3 氣象水文21-22
• 2.2 地層巖性22-23
• 2.3 地質(zhì)構(gòu)造23-26
• 2.3.1 褶皺25-26
• 2.3.2 斷裂26
• 2.4 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)26-29
• 第3章 研究區(qū)水文地質(zhì)特征29-39
• 3.1 含水巖組及其富水性29
• 3.2 研究區(qū)巖溶發(fā)育形態(tài)及特征29-31
• 3.2.1 地表巖溶形態(tài)30
• 3.2.2 地下巖溶形態(tài)30-31
• 3.3 地下水類型31-32
• 3.4 研究區(qū)地下水補(bǔ)、徑、排特征32-33
• 3.5 研究區(qū)地下水水化學(xué)特征33-36
• 3.6 研究區(qū)地下水埋藏分布特征36-37
• 3.7 研究區(qū)地下水系統(tǒng)劃分及其與線路關(guān)系研究37-39
• 第4章 磨盤山隧洞地下水環(huán)境影響初析39-46
• 4.1 隧洞工程中環(huán)境水文地質(zhì)問題39-41
• 4.1.1 地下水疏干問題39-40
• 4.1.2 地表水滲漏問題40
• 4.1.3 水質(zhì)污染40
• 4.1.4 地下水疏干引起的次生環(huán)境問題40-41
• 4.2 磨盤山隧洞地下水影響范圍預(yù)測(cè)41-42
• 4.3 影響區(qū)域的地下水環(huán)境問題42-46
• 4.3.1 新海子水庫區(qū)域42-44
• 4.3.2 白鶴廠區(qū)域44-46
• 第5章 研究區(qū)地下水環(huán)境多尺度模擬預(yù)測(cè)46-66
• 5.1 模型尺度劃分及模擬方案46-51
• 5.1.1 模擬軟件選取及尺度劃分46-48
• 5.1.2 水文地質(zhì)參數(shù)及邊界條件的確定48-50
• 5.1.3 模擬方案50-51
• 5.2 研究區(qū)大尺度模型51-57
• 5.2.1 模型建立51-56
• 5.2.2 模型結(jié)果分析56-57
• 5.3 新海子水庫模型57-62
• 5.3.1 模型建立58-59
• 5.3.2 模型結(jié)果分析59-62
• 5.4 白鶴廠區(qū)域模型62-66
• 5.4.1 模型建立62-63
• 5.4.2 模型結(jié)果分析63-66
• 第6章 地下水控排方案與環(huán)境保護(hù)措施66-70
• 6.1 不同控排方案下的滲流場(chǎng)演化及涌水量66-68
• 6.1.1 不同控排方案下的滲流場(chǎng)演化66-68
• 6.1.2 不同控排方案下隧洞涌水量68
• 6.2 地下水環(huán)境保護(hù)措施68-70
• 結(jié)論70-72
• 致謝72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 攻讀學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果78

【參考文獻(xiàn)】

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 謝洪毅;弱滲透裂隙介質(zhì)深埋長(zhǎng)隧洞水文地質(zhì)模型及其涌水量預(yù)測(cè)研究[D];河海大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：743163