摘要：中国西南地区分布着大面积的碳酸盐岩,地层和构造的空间组合结构差异形成了多种复杂而各具特色的岩溶水系统。当隧洞穿越岩溶水系统时,涌水问题表现各异,涌水条件难以识别,这一直是隧洞工程建设面临的重要挑战。滇中引水工程小扑隧洞隧址区发育线状延伸、紧密互层的可溶与非可溶岩地层,构成典型的紧窄单斜岩溶水系统。文章细致梳理研究区岩溶水系统特征的控制性因素,结合地下水监测信息和水化学特征识别小扑隧洞的涌水条件。结果表明:紧窄单斜构造影响了岩溶发育的空间格局和地下水的径流及转换方式,控制着含水层介质发育和地下水补径排分布的特征,进而可将研究区细分为4个特征各异的小尺度岩溶水系统。小扑隧洞不同段穿越的岩溶水系统特征差异较大,隧洞涌水经历的水文地球化学作用过程不尽相同,综合认为隧洞1#洞段涌水来源于暗河管道,2#洞段涌水为揭露岩溶裂隙所致,补给高程分别为2165.4 m和2234.69 m,并初步确定各自的充水水源补给范围。研究结果可为后续隧洞防排水工程方案设计以及突涌水灾害防治提供依据。

摘要：隧洞涌水预测是隧洞安全施工的重要保证,而分析涌水条件、识别涌水来源是涌水量预测的前提。本文以滇中引水工程大坡子隧洞为研究对象,通过分析研究区地层岩性、地质构造,结合地下水水化学特征、同位素结果,厘清了研究区地下水的水文地质条件,确定了隧洞涌水补给来源;在此基础上,利用解析法和数值法对隧洞最大单位涌水量和正常单位涌水量进行计算,并将预测涌水量与实测涌水量进行了对比。其中,基于FEFLOW构建的地下水流数值模型,耦合模拟区域宏观流场的同时,采用多时间序列与各类内边界综合赋值的方法刻画动态施工过程。结果表明:解析法可以在工程初勘设计阶段高效计算隧洞涌水量,但不能动态预测隧洞涌水变化且在地下水位较高区段预测精确度不如数值法;数值法能够精细刻画含水系统结构、参数分布以及隧洞施工工况,能较精确预报施工涌水量变化;故采用解析-数值方法可以显著提高涌水量预测效率和精度。本文采用的方法和模型对于大风险隧洞突涌水灾害防控具有重要意义。