地下径流模数法属于简易均衡法的一种,是岩溶地区间接测流借以评价岩溶隧道涌水量的近似方法,对Ⅰ类岩溶隧道相对适用。
隧道正常涌水量QS的计算公式为
QS=M年·A≈2.70M枯·A (7-28)
式中:QS——隧道通过含水体地段的正常涌水量(m3/d);
M年——年平均地下径流模数[m3/(d·km2)];
M枯——枯季地下径流模数[m3/(d·km2)];
A——隧道通过含水体地段的集水面积(km2)。
隧道最大涌水量Qmax的计算公式为
Qmax=λ·M年·A≈1.50QS(7-29)
式中:Qmax——隧道通过含水体地段的最大涌水量(m3/d),约等于隧道正常涌水量的1.5倍。
模比系数λ为
λ=(7-30)
模比系数λ约等于1.50。模比系数λ是根据豫、苏、皖、鄂、川、浙、赣、湘、闽、粤、桂、黔、滇、海南14省及上海、重庆市计215个气象(雨量)站6 500余站年降雨资料的多年最大降雨量与多年平均降雨量比值统计结果:模比系数λ为1.183~1.821,平均值为1.432,标准值为1.447,建议采用值为1.50。
图7-13大瑶山隧道流域分区示意图
①丹砂铺沟区;②下崩塘沟区;③水口沟区;④小工坑、谢家沟区;⑤滑石排沟区
图7-13为京广铁路大瑶山隧道5个流域示意图。京广铁路衡广复线大瑶山隧道位于广东省坪石至乐昌间南岭山脉的瑶山区,地形相对高差1 000m,隧道埋深70~910m,隧道全长14 295m。隧道穿越的碎屑岩地层为震旦、寒武系变质砂岩、板岩,泥盆系石英砂岩在隧道内的总长占整个隧道的94%。这类地层中的地下水主要为构造裂隙水,多赋存于节理密集带和断层破碎带内。碳酸盐岩类地层分布在隧道中部班古坳槽谷地段约0.9km范围内。含岩溶裂隙水,受构造控制,呈条带状富水带。班古坳地段处在分水岭,补给区地下水垂直渗流带深约150m,岩溶弱发育。150m以下岩溶微弱发育,并逐渐趋于不发育。
在勘测期间,在隧道两侧各2km范围内与隧道有关的沟谷建立了流量长观点。根据5个流域的枯季流量、流域面积,分析确定了地下径流模数(表7-18)。
表7-18大瑶山隧道地下径流模数表
广东乐昌实际多年平均降雨量1 491.0mm,多年最大降雨量2 127.7mm(1997年),实际模比系数λ=1.43。根据公式(7-28)[QS],计算得出5个流域正常涌水量如表7-19所示。根据公式(7-29),隧道最大涌水量为Qmax=λ·QS=1.50×46 399=69 598(m3/d)。
实测数据表明,隧道实际涌水量为5.09×104m3/d,计算涌水量误差为8.8%;2000年7月9日记录最大流量为6.17×104m3/d,计算最大流量误差为11.4%。
表7-19大瑶山隧道正常涌水量
免责声明:本网站所刊载信息,不代表本站观点。所转载内容之原创性、真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考并自行核实。