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岩溶山区隧道工程对地下水资源的影响分析

温金梅 吴涛 李娴 江晨 陈立 刘胜 蒙丽

温金梅,吴 涛,李 娴,等. 岩溶山区隧道工程对地下水资源的影响分析−以重庆巫山某隧道为例[J]. 中国岩溶,2025,44(3):500-509 doi: 10.11932/karst20250304
引用本文: 温金梅,吴 涛,李 娴,等. 岩溶山区隧道工程对地下水资源的影响分析−以重庆巫山某隧道为例[J]. 中国岩溶,2025,44(3):500-509 doi: 10.11932/karst20250304
WEN Jinmei, WU Tao, LI Xian, JIANG Chen, CHEN Li, LIU Sheng, MENG Li. Analysis of the influence of tunnel engineering on groundwater resources in karst mountain areas: A case study of a tunnel in Wushan county of Chongqing City[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2025, 44(3): 500-509. doi: 10.11932/karst20250304
Citation: WEN Jinmei, WU Tao, LI Xian, JIANG Chen, CHEN Li, LIU Sheng, MENG Li. Analysis of the influence of tunnel engineering on groundwater resources in karst mountain areas: A case study of a tunnel in Wushan county of Chongqing City[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2025, 44(3): 500-509. doi: 10.11932/karst20250304

岩溶山区隧道工程对地下水资源的影响分析——以重庆巫山某隧道为例

doi: 10.11932/karst20250304
基金项目: 重庆市长江经济带1∶5万奉节幅、巫山幅水文地质调查( ZC-2021109(21C01730) );国家自然科学青年科学基金项目 (42107082);安徽省自然科学基金项目(2108085QD166)
详细信息
    作者简介:

    温金梅(1982-),女,正高级工程师,硕士,从事水工环地质调查研究工作。E-mail:576563874@qq.com

    通讯作者:

    李娴(1984—),女,副教授,博士,从事水文地质研究工作。E-mail:xianli@hfut.edu.cn

  • 中图分类号: U453.6;P641

Analysis of the influence of tunnel engineering on groundwater resources in karst mountain areas: A case study of a tunnel in Wushan county of Chongqing City

  • 摘要: 隧道工程建设可破坏施工区的地下水平衡,引发地下水疏降以及其他生态环境问题。文章以某引水隧道为研究对象,基于隧道周边水库蓄水量明显减少的问题,采用水文地质调查、示踪试验等方法,查明补径排条件变化特征,分析引水隧道工程与周边地下水之间的水力联系及其对周边水库蓄水量变化的影响。引水隧道施工过程中,周边3 km范围内有12处泉点呈疏干或半疏干状态,且隧道南西侧泉点受影响程度较北西侧小。基于解析法计算可知引水隧道开挖后对地表水及地下水的影响半径范围为649~2073 m,影响面积为13.7 km2,与水库集水范围重叠面积为4.02 km2。野外示踪试验结果表明引水隧道上部地表落水洞与引水隧道排水口、部分泉点之间存在密切的水力联系,水库的部分补给水源改向隧道口径流和排泄,致使水库蓄水量减少。研究结果表明引水隧道工程建设改变了周边地下水补径排条件,从而导致水库水源不足,蓄水量减少,影响了城市居民供水。

     

  • 图  1  研究区地理位置图

    Figure  1.  Location map of the study area

    图  2  研究区水文地质图

    T1d1-4.三叠系下统大冶组1-4段 T1J1-4.三叠系下统嘉陵江组1-4段 T2b1-4.三叠系中统巴东组1-4段 1.碳酸盐岩裂隙溶洞水 2.碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙溶洞水 3.泥页岩夹粉砂质泥岩孔隙裂隙水 4.泉点(左编号,右流量L·s−1) 5.疏干泉 6.无水隧道口 7.有水隧道口 8.落水洞 9.示踪剂投放点 10.示踪剂接收点 11.水文地质钻孔 12.地下水流向 13.分水岭

    Figure  2.  Hydrogeological map of the study area

    T1d1-4.Members 1-4 of the Daye Formation of the Lower Triassic Series T1J1-4.Members 1-4 of the Jialingjiang Formation of the Lower Triassic Series T2b1-4.Members 1-4 of the Badong Formation of the Middle Triassic Series 1. karst water from carbonate rock fissures 2. karst water from fissures characterized by carbonate rock interbedded with clastic rock 3. karst water from pores and fissures characterized by mudstone interbedded with siltstone 4. spring points (left: number; right: flow L·s−1) 5. draining spring 6. waterless tunnel entrance 7. watery tunnel entrance 8. sinkhole 9. tracer injection point 10. tracer receiving point 11. hydrogeological borehole 12. direction of groundwater flow 13. watershed.

    图  3  影响半径计算点

    Figure  3.  Calculation points for influence radius

    图  4  引水隧道口和泉点S01的Na+浓度历时变化曲线图

    Figure  4.  Variation curves of the concentration of Na+ at the tunnel exit and the spring S01

    表  1  水库补给源泉点水资源调查情况统计表

    Table  1.   Statistics of water resource investigation of the spring recharge for the reservoir

    泉点编号 地层 施工前调查
    流量/L·s−1
    施工后调查时
    流量/L·s−1
    动态特征 目前利用情况 疏降情况
    S01 T2b1 1.00~5.00 0.50 常年不干,枯丰季流量变化幅度1~5倍,暴雨可增至10倍 供附近10余户居民
    作生活用水
    半疏干
    S02 T2b1 1.00~10.00 0 隧道修通后完全断流 未利用 疏干
    S03 T1j4 0.05~0.50 0 隧道修通后完全断流 未利用 疏干
    S04 T1j4 1.00~3.00 0 季节性泉,隧道修建后完全断流 未利用 疏干
    S05 T2b2 0.10~1.00 0 原常年有水,隧道修建后
    完全断流
    未利用 疏干
    S06 T1j3 0.10~0.50 0 季节性泉,隧道修通后
    完全断流
    平时无人利用,有水时供附近2~3户人作生活用水 疏干
    S07 T1j4 0.50~2.00 0.10 常年不干,枯丰季流量变化幅度1~10倍,暴雨可增至50倍 研究区水库的主要地下水来源之一,供周边3~5户人作生活用水及灌溉用水 半疏干
    S08 T2b2 0.01~0.05 0.001 常年不干,枯丰季流量变化幅度1~3倍,暴雨可增至5倍 供附近1~2户人作生活用水 半疏干
    S09 T2b2 0.02~0.10 0.065 常年不干,枯丰季流量变化幅度1~3倍,暴雨可增至5倍 供附近5~8户人作生活用水 无影响
    S10 T2b2 0.10~1.00 0.10 常年不干,枯丰季流量变化幅度1~5倍,暴雨可增至10倍 淹没于水库之下,为水库的
    主要地下水补给源之一
    无影响
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    表  2  引水隧道对周边地下水的影响范围计算结果

    Table  2.   Calculation results of the influence range of the water-diversion tunnel on the surrounding groundwater

    计算点 地层 岩性 渗透系数/m·d−1 含水层厚度/m 给水度 降水补给强度/m·d−1 时间/d 影响半径/m
    1 T1d3 灰泥灰岩 0.038 730 0.09 0.003 3559 1450
    2 T1d3 灰泥灰岩 490 1079
    3 T1d3 灰泥灰岩 0.065 830 2073
    4 T1d4 灰岩 760 1951
    5 T1j1 灰岩 600 1646
    6 T1j3 灰岩 200 649
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-09-04
  • 录用日期:  2024-12-27
  • 修回日期:  2024-12-24
  • 网络出版日期:  2025-09-03
  • 刊出日期:  2025-06-25

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