基于不同渗流方程的岩溶隧道涌突水过程模拟

作者：陈国庆; 李天斌; 范占锋; 杨成祥

来源：水文地质工程地质, 2011, (04): 8-13.

DOI：10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.2011.04.023

• 岩溶隧道
• 涌突水
• 渗流方程
• 数值模拟

岩溶隧道开挖过程中突水发生机制复杂,本文以Darcy定律、Brinkman方程及Navier-Stokes(N-S)等渗流方程为基础,应用多场耦合数值分析工具,在计算模型中耦合Darcy流、Brinkman和N-S等不同的渗流控制方程,将深部含水层、隧道开挖破碎带和隧道临空面整个突水水流路径相连接,实现突水流动的全过程模拟。明月山隧道突水算例表明,在开挖扰动作用下,地下水沿节理裂隙流动导致隧道突水;单一裂隙水流速和水压较大,而多管道溶隙具有分流分压作用;隧道与断层呈小角度相交时流速较小,断层能起到截水的作用,而呈大角度相交时,断层不仅有导水的作用,更加剧了突水的流通。

• 单位
  成都理工大学; 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室; 东北大学; 中铁西南科学研究院有限公司; 土木工程学院