【摘 要】
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陕西省引汉济渭工程是我国“十三五规划”的172项重大水利工程之一,同时也是陕西省规模最大、影响最为深远的战略性、基础性和全局性水资源配置工程,对陕西省尤其是关中地区经济和社会发展具有重要意义。引汉济渭三期工程拟建线路穿越骊山,该地区地质条件复杂,存在多处断层,温泉,在此处开挖隧洞会对地下水环境造成较大的影响,如地下水位下降、泉水干涸等问题。该线路中部分含有高水头的山岭隧洞段,其衬砌结构将处于高水压
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陕西省引汉济渭工程是我国“十三五规划”的172项重大水利工程之一,同时也是陕西省规模最大、影响最为深远的战略性、基础性和全局性水资源配置工程,对陕西省尤其是关中地区经济和社会发展具有重要意义。引汉济渭三期工程拟建线路穿越骊山,该地区地质条件复杂,存在多处断层,温泉,在此处开挖隧洞会对地下水环境造成较大的影响,如地下水位下降、泉水干涸等问题。该线路中部分含有高水头的山岭隧洞段,其衬砌结构将处于高水压环境下,可能会存在衬砌结构失稳的风险。本文通过对骊山隧洞段开展研究,分析各段隧洞开挖及不同施工方式对地下水环境造成的影响,为隧洞施工提供理论指导;并分析不同减压孔布设方式下隧洞侧壁压强分布规律,为实际施工预留减压孔提供参考依据。本文基于资料收集、整理和现场调查,根据拟建线路所处区域的水文地质条件,建立引汉济渭工程输水隧洞骊山段数值模型,开展隧洞施工对地下水环境影响研究,主要研究成果如下:(1)建立了三维非稳定流数值模型,模拟计算了随着隧洞施工进度各施工段所产生的涌水量,分析了各施工段施工对地下水环境造成的影响。结果表明,骊山段隧洞最大涌水量为4978.2 m~3/d,隧洞施工结束后涌水量可减小至621.46 m~3/d。隧洞施工会引起地下水位的大幅度下降,潜水面和隧洞所在层面地下水位最大降幅分别为100.43 m、66.96 m。同时,隧洞施工对地下水的影响范围也较大,对潜水面及隧洞所在层的最大影响面积分别为111.35 km~2和118.12 km~2。(2)通过改变隧洞施工面数量、施工进度、衬砌结构的渗透性能,计算了不同施工方案下隧洞施工对地下水流场的影响。结果表明,增加工作面数量、加快施工进度、减小衬砌结构的构渗透性能均可减少涌水量、地下水位降深及降深影响面积,从而降低隧洞开挖对地下水环境造成的影响程度。(3)对含高水头的典型山岭隧洞段进行减压方案设计,分别改变减压孔水平和垂向布设间距。结果表明,减压孔水平布设间距越小泄压效果越好;减压孔在垂向上应均匀布设,使得隧洞各处均处于减压孔的影响范围内,从而得到更好的减压效果。针对本文所选取的50 m隧洞段而言,减压孔横向间距为2 m、纵向间距为1 m时,减压效果最好。
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