摘要：隧道大流量涌水往往会造成比较严重的后果，它不仅影响隧道的正常施工，且会波及隧道建成后的安全运营。锦屏二级水电站工程区位于高山峡谷地区，河谷深切，峭壁陡立。自隧道开挖开始，已经发生200余次不同规模的涌突水，对人员及设备安全产生了较大的安全隐患。为了揭示修建锦屏二级水电站隧道对该隧址区地下水环境造成什么影响、以及地下水环境的变化对隧道涌水有何影响，本论文主要开展了以下探讨工作：（1）对探讨区地质条件与水文地质条件进行调查浅析；（2）建立水文地质概念模型；（3）主要采取数值模拟手段，建立探讨区三维数值计算模型；（4）设计下列三维数值模拟案例，对该隧址区地下水渗流进行三维数值计算探讨：①天然状态下地下水渗流模拟，②蓄水前隧洞排水条件下的地下水渗流模拟，③蓄水后隧洞排水条件下的地下水渗流模拟，④蓄水前后所有隧洞排水其他隧洞封堵条件下神流场计算与浅析，⑤蓄水前后所有隧洞排水条件下各时段涌水量的计算浅析等，⑥蓄水前后排水洞排水其它隧洞封堵条件下各时段排水量计算。取得的主要成果如下：（1）探讨区地形陡峭，地质构造复杂，发育有背斜与向斜及断层。区内地下水分为第四系松散堆积层孔隙水、碳酸盐岩裂隙溶洞水及基岩裂隙水三大类，其中以碳酸盐岩裂隙溶洞水及基岩裂隙水为主。区内主要强富水岩组为三叠系中统白山组（T2b）灰岩、大理岩；主要弱富水岩组为三叠系下统（T1）大理岩，三叠系中统盐塘组（T2y）大理岩、灰岩和三叠系中统杂谷脑组（T2z）大理岩；相对隔水层为三叠系上统（T3）砂岩、板岩。查明了探讨区地下水补径排条件，地下水主要接受大气降雨和高山融雪补给，通过地表径流或小型岩溶管道以泉形式向雅砻江及沟谷排泄。（2）在上面陈述的地质条件与水文地质条件探讨基础上，对探讨区模型边界条件及源汇项，进行了概化，建立了探讨区水文地质概念模型。（3）对隧址区地下水，进行了稳定流三维数值计算，获取初始地下水位。然后，对隧址区地下水，进行三维非稳定渗流数值计算，浅析了水库蓄水前在隧洞完全排水条件下的渗流场。结果表明：在排水条件下，开挖隧道对隧址区天然地下水渗流场影响较大，对隧洞周围地下水分布规律转变显著，沿隧洞走向形成了“长轴形”降位漏斗，形成了较大的水位降深，对可溶岩地层地下水的影响尤其显著。（4）进行了排水洞排水而其他隧道封堵条件下的隧址区地下水渗流场数值计算与浅析。三维数值计算结果表明：隧道开挖对隧址区地下水环境造成了大的影响，使隧洞周围地下水渗流场呈现漏斗状，并将产生相当长时间的影响。（5）三维非稳定渗流数值计算表明，隧道群总涌水量13.15m~3/s，其中隧道依次经过的三叠系中统杂谷脑组(T2z)的涌水量为1.25m~3/s，三叠系上统(T3)的涌水量为0.71m~3/s，三叠系中统白山组(T_(2b))的涌水量为8.89m~3/s，三叠系中统盐塘组(T_(2y))的涌水量为2.30m~3/s。三维非稳定渗流数值计算结果与隧洞实际涌水较吻合，表明本论文所建立的模型和计算结果是合理的。（6）本论文探讨结果为锦屏二级电站隧道的正常运转提供了可靠的依据，对类似隧道的正常施工及安全运营也具有重要作用。关键词：锦屏二级电站论文隧洞涌水论文隧址区地下水环境论文地下水渗流场论文涌水量论文三维数值计算论文
摘要4-6
Abstract6-10
第1章 前言10-17
1.1 选题依据及探讨作用10-11
1.2 国内外探讨近况11-14
1.2.1 隧道涌水预测策略探讨近况11-13
1.2.2 探讨区探讨近况13-14
1.2.3 进展走势14
1.3 探讨内容及技术路线14-17
1.3.1 探讨内容14-15
1.3.2 技术路线15-17
第2章 探讨区自然地理和地质环境条件17-25
2.1 自然地理条件17-20
2.1.1 地理位置及交通情况17-18
2.1.2 地形地貌18-19
2.1.3 气象及水文19-20
2.2 地质条件20-25
2.2.1 地层岩性20-22
2.2.2 地质构造22-25
第3章 探讨区水文地质条件25-39
3.1 地下水类型25-27
3.1.1 松散岩类孔隙水25
3.1.2 碳酸盐岩类裂隙溶洞水25-26
3.1.3 基岩裂隙水26-27
3.2 地下水的补给、径流和排泄条件27-28
3.3 地下水化学特点28-33
3.4 隧道施工揭示的涌水特点33-39
第4章 探讨区水文地质概念模型39-43
4.1 模型范围39-40
4.2 模型含水层划分40-41
4.2.1 强至中等含水层40
4.2.2 中至弱等含水层40-41
4.2.3 相对隔水层41
4.3 模型边界条件及概化41-42
4.4 模型的源汇项42-43
第5章 探讨区地下水渗流三维数值模拟、预测及评价43-68
5.1 软件模拟原理介绍43-44
5.2 三维数值模型的建立及参数确定44-46
5.2.1 模型的离散44-45
5.2.2 模型水文地质参数确定45-46
5.3 模型的识别和校验46-47
5.4 模型计算案例47
5.5 地下水渗流三维数值计算与浅析47-68
5.5.1 天然状态下地下水渗流模拟47-49
5.5.2 蓄水前所有隧洞排水条件下的渗流场模拟49-54
5.5.3 蓄水后所有隧洞排水条件下的渗流场模拟54-57
5.5.4 蓄水前后排水洞排水其它隧洞封堵条件下渗流场计算与浅析57-58
5.5.5 蓄水前后所有隧洞排水条件下各时段涌水量的计算58-62
5.5.6 蓄水前后排水洞排水其它隧洞封堵条件下各时段排水量计算62-68
结论68-70
致谢70-71
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