摘 要: | 滇中地区构造复杂、岩溶发育, 隧洞突涌水及泉流量衰减是隧洞施工过程中最棘手的问题之一。锰矿沟岩溶水系统岩溶管道化程度高, 岩溶裂隙与岩溶管道2种含水介质差异显著。采用MODFLOW-CFPv2双重介质数值模型对锰矿沟岩溶水系统展开数值模拟研究, 精细刻画岩溶管道与引水隧洞, 进而掌握隧洞施工对地下水流场影响以及泉流量变化的规律。结果表明: (1)MODFLOW-CFPv2模型能够刻画岩溶地区复杂的地质结构, 较好地模拟研究区地下水位的动态特征和岩溶泉流量响应特征。(2)在强排工况下隧洞单位长度最大涌水量为164 m3/(d·m), 单位长度稳定涌水量为69 m3/(d·m), 锰矿沟岩溶泉流量也出现显著下降的趋势, 在模拟期内平均泉流量从天然条件下1 578 L/s下降至1 098 L/s, 总体减少了30.4%;峰值泉流量从2 133 L/s下降至1 375 L/s, 减少了35.5%, 强排工况施工会对隧洞工程施工和地下水环境造成显著影响; 限排工况下隧洞单位长度最大涌水量为39 m3/(d·m), 单位长度稳定涌水量为24 m3/(d·m), 隧洞单位长度涌水量显著降低, 锰矿沟岩溶泉流量的下降趋势也得到了一定程度的改善, 模拟期内平均泉流量降低至1 284 L/s, 减少了18.6%, 峰值泉流量降低至1 617 L/s, 减少了22.1%。采用的MODFLOW-CFPv2双重介质模型具有较精确刻画岩溶区管道、溶洞、裂隙共存的高度非均质岩溶水系统的能力, 能够定量评价香炉山隧洞施工对锰矿沟岩溶水系统地下水流场及泉流量的影响, 为香炉山隧洞工程的突涌水灾害防治提供参考依据, 也为岩溶地区复杂地质条件下地下水研究提供借鉴经验。
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