一种隧道涌水量预测方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道涌水量预测方法，包括以下步骤：基于三维地下水流动模拟平台，根据勘察数据确定包含隧址区在内的模拟区范围，建立模拟区范围内的等效连续地下水渗流数值模拟模型；利用模拟时段已知的或初步给定的边界条件、源汇项及其地下水动态数据，通过试估‑校正法和优选法率定模型参数；利用率定的模型对隧道施工时地下水流动特征及不同地段涌水量进行定量分析，并分析获得涌水来源。采用上述技术方案，能够对孔隙、裂隙发育不均匀区的隧道涌水量进行计算，与传统计算方法相比，该方法水文地质条件概化更为合理，计算更为精确，具有较强的实用性和广阔的应用前景。

A prediction method of tunnel water inflow

【技术实现步骤摘要】
一种隧道涌水量预测方法
本专利技术涉及一种隧道涌水量预测方法，尤其涉及一种孔隙、裂隙发育不均匀区隧道涌水量的预测方法。
技术介绍
隧道工程建设中，地下水是影响施工安全、工程稳定的重要因素，易导致涌突水、突泥等地质灾害。这不仅危及隧道安全，若处理不当，还能引发水井干枯、库水位下降、河流断流等环境地质问题，给人类生产和生活造成了重大损失。在建设的设计施工中通常会使用三维水流模拟工具(例如VisualMODFLOWFlex)对地下水流动进行模拟。近些年来，山区深埋长大隧道越来越多，地质条件越来越复杂，导致面临的施工风险也更大。目前隧道涌水量预测方法多是建立在地下水连续且均匀介质基础上的，在非均匀性和各向异性明显的裂隙和岩溶地区，使用起来具有局限性，若不加以修正或修正方法不对，导致涌水量预测值与实测值差距较大，从工程设计和应用角度考虑，其预测精度还不够。因此，如何提高隧道涌水预测精度，有效减轻突水灾害，一直是隧道建设过程中亟需解决的难题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于解决地质条件复杂山区隧道涌水的定量预测的技术问题，以地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道涌水量预测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)基于三维地下水流动模拟平台，根据勘察数据确定包含隧址区在内的模拟区范围，建立模拟区范围内的等效连续地下水渗流数值模拟模型；/n(2)利用模拟时段已知的或初步给定的边界条件、源汇项及其地下水动态数据，通过试估-校正法和优选法率定模型参数；/n(3)利用率定的模型对隧道施工时地下水流动特征及不同地段涌水量进行定量分析，并分析获得涌水来源。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道涌水量预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)基于三维地下水流动模拟平台，根据勘察数据确定包含隧址区在内的模拟区范围，建立模拟区范围内的等效连续地下水渗流数值模拟模型；
(2)利用模拟时段已知的或初步给定的边界条件、源汇项及其地下水动态数据，通过试估-校正法和优选法率定模型参数；
(3)利用率定的模型对隧道施工时地下水流动特征及不同地段涌水量进行定量分析，并分析获得涌水来源。


2.如权利要求1所述的隧道涌水量预测方法，其特征在于：在所述步骤2中，通过试估-校正法和优选法率定模型参数包括以下步骤：
按模拟区地貌单元、地质构造、地层岩性对待求参数作初步分区，并根据含水层岩性、等水头线分布、水头动态和抽水试验等资料初步确定各参数的上下限作为约束条件，然后将模拟时段的初末时刻统测的等水位线及水均衡数据、观测孔水位历时曲线或河川基流量的动态数据作为拟合对象进行水文地质参数的率定；
在上述各参数上下限的约束条件下，根据下述的优化目标函数，调整参数分区及大小求取目标函数G最小：



式中，p1、p2……pn为待求的各水文地质参数；Ng、Nch分别为对比用的观测孔数和对比时段数；ωh为观测值权因子，H(i，j)为模型模拟的i号观测孔j时段的计算值；Hg(i，j)为i号观测孔j时段的实测值。


3.如权利要求1所述的隧道涌水量预测方法，其特征在于：在所述步骤3中，利用率定的模型模拟并分析隧址区地下水位降至洞底后地下水位分布及地下水流向、流速变化情况。


4.如权利要求1所述的隧道涌水...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚海敏，陈则连，李国和，于进庆，李彦春，孙元春，
申请(专利权)人：中国铁路设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12