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运用示踪试验分析隧道和岩溶泉的水力联系及介质特征

姚莎莎 张毅 王新文 李先恒 许江坤 郭发贵 蒙彦

姚莎莎,张 毅,王新文,等. 运用示踪试验分析隧道和岩溶泉的水力联系及介质特征−以关山隧道为例[J]. 中国岩溶,2024,43(1):25-32 doi: 10.11932/karst20240102
引用本文: 姚莎莎,张 毅,王新文,等. 运用示踪试验分析隧道和岩溶泉的水力联系及介质特征−以关山隧道为例[J]. 中国岩溶,2024,43(1):25-32 doi: 10.11932/karst20240102
YAO Shasha, ZHANG Yi, WANG Xinwen, LI Xianheng, XU Jiangkun, GUO Fagui, MENG Yan. Analysis on the hydraulic connection and medium characteristics between tunnels and karst springs by tracer tests: A case study of Guanshan tunnel[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2024, 43(1): 25-32. doi: 10.11932/karst20240102
Citation: YAO Shasha, ZHANG Yi, WANG Xinwen, LI Xianheng, XU Jiangkun, GUO Fagui, MENG Yan. Analysis on the hydraulic connection and medium characteristics between tunnels and karst springs by tracer tests: A case study of Guanshan tunnel[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2024, 43(1): 25-32. doi: 10.11932/karst20240102

运用示踪试验分析隧道和岩溶泉的水力联系及介质特征——以关山隧道为例

doi: 10.11932/karst20240102
基金项目: 国家自然科学基金(41877300);中国地质调查项目(DD20230441,DD20221637);成果转化项目(高速公路救援能力评价体系研究,YRS-2021-373/374)
详细信息
    作者简介:

    姚莎莎(1998-),女,硕士研究生,研究方向:岩溶地质灾害与环境敏感性。E-mail:2120210018@email.cugb.edu.cn

    通讯作者:

    蒙彦(1978-),男,博士,研究员,博士研究生导师,研究方向:岩溶地质灾害监测预警与风险防控。E-mail:sinkhole@163.com

  • 中图分类号: P641.134;U453.61

Analysis on the hydraulic connection and medium characteristics between tunnels and karst springs by tracer tests: A case study of Guanshan tunnel

  • 摘要: 文章以关山隧道入口周围的岩溶泉及落水洞为研究对象,以钼酸铵为示踪剂进行落水洞与下降泉之间的示踪试验。结果表明:投放点与两处接收点均存在水力联系,示踪试验浓度曲线显示1#取样点的通道比较单一且与投放点的水力联系较好,2#取样点的通道比较复杂,与投放点之间的渗流途径较长、水力梯度较大,可能存在小型水池或溶潭;分别利用经验公式和Qtracer2软件计算回收率,两处接收点的回收率结果均较低,投放点与接收点之间可能存在更大的支流或者示踪区存在双层岩溶含水系统,地下水流向了更深层的岩溶含水层;结合隧道高程,判断处于低位的隧道存在涌水风险并有可能对岩溶泉产生不良影响。对比两种回收率计算方法,经验公式简便易算,但在示踪剂浓度低、地下水流量小的情况下误差较大,而Qtracer2软件通过对浓度和体积进行积分,克服经验公式缺点,计算结果更精确可靠。

     

  • 图  1  研究区水文地质简图

    Figure  1.  Hydrogeological map of the study area

    图  2  Mo6+浓度变化曲线

    Figure  2.  Variation curve of Mo6+ concentration

    图  3  含水介质概化图

    Figure  3.  Generalization diagram of aqueous medium

    表  1  Mo6+背景值分析结果

    Table  1.   Analysis of Mo6+ background values

    水点编号名称流量/L·s−1Mo6+/μg·L−1备注
    DWJXSD马鞍山落水洞200.065投放点
    DWJ-01大屋基1#泉点100.110接收点
    DWJ-02大屋基2#泉点150.540接收点
    下载: 导出CSV

    表  2  研究区地下水流速情况

    Table  2.   Flow velocity of groundwater in the study area

    示踪剂投放点接收点距离/m初现用时/h峰值到达时间/h平均流速/m·h−1峰值流速/m·h−1
    马鞍山落水洞1#取样点430203113.0232.25
    2#取样点36020436.9427.00
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-06-08
  • 网络出版日期:  2024-03-21
  • 刊出日期:  2024-02-01

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