昌都地块中段夷平面对隧道水文地质条件的影响

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隧道水文地质条件的研究往往侧重于地下水系统和岩溶发育的形态。随着数字高程模型(DEM)在地学领域的应用,和地理空间信息系统(GIS)技术发展的日益成熟,使得区域夷平面的分析研究成为可能。青藏高原阶段性的隆升形成多级夷平面已成为学界的共识。本文基于GIS软件平台,利用DEM数据(SRTM3)对昌都地块中段及其邻区的起伏度、最大高程等地貌参数进行提取分析,将研究区划分出三级夷平面和三个构造地貌大区。同时分析三级夷平面对区域地下水系统的影响,并结合典型隧道说明夷平面影响隧道水文地质条件的规律,研究结果如下:(1)昌都地块中段存在三级夷平面。Ⅰ级夷平面(4896~5315m)主要分布在研究区西南部和中东部山脉的顶部,分布面积较小,表现为高程相近的残留顶峰;Ⅱ级夷平面(4392~4603m)的主要分布在中部昌都—芒康盆地,表现为大面积的低山缓丘和盆地;Ⅲ级夷平面(3670~3766m)主要分布在金沙江和澜沧江及其二级支流的河谷地带,分布面积较小。(2)按起伏度特征和构造特征将昌都地块分为三个构造地貌大区,分别是西南部澜沧江高山地区(Ⅰ-1)、中部低山盆地区(Ⅱ)和东北部金沙江高山地区(Ⅰ-2),中部低山盆地区再分为两个亚区(Ⅱ-1、Ⅱ-2)。(3)夷平面对区域地下水系统的影响表现为岩溶发育程度、地下水补给条件、径流条件、排泄条件在山顶面、主夷平面附近、主夷平面与剥蚀面之间、剥蚀面附近各不相同,古岩溶在主夷平面以上较为发育,现代岩溶在主夷平面与剥蚀面之间和剥蚀面附近较为发育,区内的地下水系统多以主夷平面为主要补给区,以剥蚀面上下一定范围为排泄区,径流深度、径流途径长短受岩溶及区域断裂控制。(4)典型隧道隧址区的岩溶发育特征:波里拉组灰岩条带岩溶总体为弱—中等发育,凸起于主夷平面之上部分为中等发育,其下弱发育;金古组上部为粉砂岩,下部为灰岩,岩溶发育强度较弱;隧道处于水平径流带。(5)典型隧道的隧址区各含水岩组及富水性:处在主夷平面内部的波里拉组,构造裂隙、溶洞发育为强富水性的裂隙—溶洞水含水岩组;然木组一段为强富水性的碎屑岩孔隙—裂隙水含水岩组;甲丕拉组和然木组二段为中等富水性的碎屑岩裂隙水含水岩组;哇曲组为弱—中等富水性的火山岩裂隙水含水岩组;阿堵拉组、夺盖拉组、金古组及然木组三段为弱富水性的碎屑岩裂隙水含水岩组。(6)地下水径流特征:阿堵拉组、夺盖拉组、金古组上部及然木组三段以泥页岩为主,其中地下水以表层径流为主;浅层径流系统主要分布于甲丕拉组、然木组1-2段、金古组灰岩段及波里拉组内;深层径流系统为分布于朗日村向斜东西两翼灰岩条带内。(7)水文地质单元划分及隧道水文地质条件评价:隧道未穿越Ⅲ单元,对隧道涌突水影响小;Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ单元的地表总体位于主夷平面内,对隧道涌水影响较小;Ⅷ 单元的地表总体以坡面形式由主夷平面降至隧道出口的贡觉盆地(剥蚀面),地表起伏大,坡面径流降雨入渗均较强,对隧道影响较大。
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