岩溶隧道地下水环境动态监测体系及其应用

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1、万方数据岩溶隧道地下水环境动态监测体系及其应用现代隧道技术MODERNTUNNELLINGTECHNOLOGY文章编号：1009—6582(2014)02—0023—07刘建1刘丹1赖明2(1西南交通大学地球科学与环境工程学院，成都610031；2成都中山创环保实业有限责任公司．成都610041)摘要隧道长期排水影响隧址区生态环境和人居环境，严重时甚至可能引发社会纠纷。为准确评估隧道排水影响范围和合理解决因隧道排水而产生的环境纠纷．文章构建了岩溶隧道地下水环境动态监测体系．并对监测范围、监测布点、监测指标、

2、监测时段及频率进行了分析：以垫邻高速铜锣山隧道为例，通过对施工期间隧址区地下水环境动态监测网络反馈的水质、水量信息的分析判断出：大气降水是该地区天然水的补给来源，岩溶水和碎屑岩裂隙水是隧道涌水的主要组成，在隧道中段位置、距隧道轴线约1km范围内的地下水环境在一定程度上受隧道排水影响。关键词岩溶隧道地下水动态监测中图分类号：U456．3；U453．6+1文献标识码：A1引言“以排为主”的治水策略造成了隧道地区大量水资源浪费，并对生态环境产生了长期的不良影响[1，2】。近年来，尽管“以堵为主，防、排、截、堵结合

3、”的综合治水理念正在隧道工程界得以不断普及和深人，然而在实际工程建设过程中，对地下水的疏排仍从未间断。尤其是地质和水文地质条件极其复杂的岩溶长大隧道，因技术和经济条件的限制．往往只能被动采取排水降压的治水措施㈦31。隧道长期疏排地下水势必破坏隧址区渗流场平衡，影响地下水的正常循环，恶化隧址区自然生态环境，给人类生活、生产带来不便，严重时甚至可能引发社会纠纷[1,41。基于理论计算嘲和数值模拟分析【6．刀估计隧道排水的可能影响范围是目前常见的做法。但在缺乏实测数据作为支撑的情况下，上述方法得出的评估结论仍有待

4、验证。通过在隧道地区建立地下水监测系统，并对其反馈的水质、水量信息加以综合分析，可以更为准确地判断隧道排水的大致影响范围，国内垫邻高速明月山隧道和蒋渭水高速雪山隧道便是成功典范，前者通过对隧道洞内涌水和地表泉点的观测、访问，查明了隧道排水的可能影响范围：后者通过对雪山隧道导洞及隧道总排水口等共计6个断面流量监测结果的分析．认为隧道排水虽不会影响地表植被，但会袭夺翡翠水库饮用水源地的部分补给量(约1．33％)h9】。不仅如此，国外的隧道工程建设过程中，亦十分重视隧道地区的地下水环境监控工作．Attanayak

5、e等【101在美国2座隧道施工前对隧址区大量井泉和溪沟开展了为期3a的监测．并通过与隧道施工期间的监测资料对比，识别了该2座隧道建设对地下水环境的影响；Vincezi等⋯】结合意大利Firenzuola隧道地区水源点及隧道内出水的水质和水量监测资料，分析了隧道建设对当地地下水环境的影响，认为隧道排水是引起隧址区渗流场改变和水资源流失的主要原因：Raposo等【12】通过建立隧道地区的水均衡模型并结合地表122个地下水监测点反馈的信息，分析得出Ferrol市某7km长隧道施工对深层地下水影响更大的结论。修改稿

6、返回日期：2013—1l一03基金项目：铁道部科技研究开发计划课题(2008G030一B一3)；四川省交通厅科技项目．作者简介：刘建(1982一)，男，博士，副研究员，主要从事工程环境控制技术研究，E—mail：liukai一102@163．com．苎!!堂苎!塑!璺苎!竺塑!垫!!竺!里堂竖oV01．51，No．2，Total．No．355Apr．2014万方数据现代隧道技术TMEoDERNT黔胍LL啉G岩溶隧道地下水环境动态监测体系及其应用CHNOLOGY加廿‘瑶^巴7uo_。∥I、，儿咧’心皿。“47

7、r日、。～霄肛川在隧道地区设置地下水环境监测网络并实施动态监测需要花费大量的人力、财力和物力，众多隧道工程建设过程中同步开展地下水环境动态监测工作的实例并不多见．且监测对象以水量动态为主，缺乏水质动态监测。合理确定监测对象与要素并综合利用地下水动态监测网络反馈的水质和水量信息，准确判断隧道排水的影响范围和影响程度，是目前面临的主要困难。本文构建了岩溶隧道地下水环境动态监测体系，并对监测范围、监测布点、监测指标、监测时段及频率进行了详细说明，同时以垫邻高速铜锣山隧道为例进行了实例应用。溶岩隧道更大，经验公式估

8、算结果有时偏保守，建议将经验公式估算结果适当放大(至2—3倍为宜)或结合隧道地区的岩溶发育程度综合确定监测范围(表1)。表1岩溶隧道地下水环境动态监测范围Table1Scopeofdynamicmonitoringforgroundwaterenvironmentinkarsttunnelarea引用影响半径，m岩溶发育程度监测范围／km>l000强烈>3．0