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地下水渗流场模拟中,一般将模型降雨补给条件概化为年均降水量,并未将积雪单独考虑。川藏铁路多木格隧道途径的多木格雪山地区,冬夏温差约16.7℃,冬季降雪累积在海拔较高的山区,至夏季融化。积雪对多木格雪山范围内地下水补给具有调蓄作用。积雪累积-融化过程改变地下水补给方式和补给时间,形成了研究区独特的周期显著波动变化地下水渗流场。季节性波动的渗流场对隧道涌水量有直接影响,而常用的隧道涌突水量计算方法均未考虑类似多木格隧道所在山区丰富的季节性积雪条件,按年均降水量计算研究区地下水补给在丰枯季峰值附近存在较大误差。为更准确评价研究区地下水补给特征和水循环规律,更好的预测新建多木格隧道建设过程中可能出现的集中排水问题和隧道排水影响带内可能出现的水环境问题,本文立足研究区内积雪补给条件下地下水特有的水循环模式,利用美国陆地卫星计划8号卫星(Landsat8)高分辨率遥感图像,采用差异性积雪指数(NDSI)指数计算研究区逐月积雪分布范围,建立降雨融雪双源补给条件下地下水补给量关系式,作为数值模型补给量参数。采用有限元地下水径流模拟软件(FEFLOW)建立研究区三维地下水渗流模型,并通过现场调查钻孔水位和水均衡校验,证明模型对研究区地下水渗流场拟合可靠性。在此基础上设置丰枯季和长期排水工况,对比分析降雨融雪双源补给条件和降雨单源补给条件新建多木格隧道不同时期涌水量变化和可能出现的集中排水段,并分析隧道集中排水带成因,为隧道建设提供建议。本文取得主要研究成果如下:(1)采用NDSI指数解译研究区Landsat8遥感影像,获取高分辨率逐月积雪分布。参考相关文献资料和现场调查成果,计算研究区地下水降雨融雪双源补给量逐月分布,总结研究区积雪调蓄作用下地下水补给规律:环境温度低于融雪临界温度((8)时,积雪区域下垫面条件为积雪和冻土,基本隔绝地下水接受垂向补给条件,在积雪覆盖范围内,地下水近似无垂向补给;环境温度高于融雪临界温度((8)时,下垫面融化,形成开放的通道,使地下水能够接受垂向入渗补给,在积雪覆盖范围内,地下水垂向上接受大气降水和积雪融化双源补给,非积雪覆盖范围内,地下水垂向上主要接受大气降水补给。(2)归纳总结研究区积雪调蓄作用下地下水受季节性波动补给引起水循环变化规律特征:研究区内水循环周期大体以水文年为单位,因枯水季降雪堆积储存,地下水主要在丰水季接受融化产流补给。(3)以钻孔试验和水文地质调查资料为基础,通过分析归纳和相应计算,详细刻画多木格隧道所在研究区水文地质结构。依据传统数值模型补给采用的年平均降雨量法和研究区降雨融雪双源补给特点,分别设置模型降雨单源补给和融雪降雨双源补给条件,模拟两种补给条件下天然渗流场分布。采用钻孔水位和水均衡校验,分别将两种补给条件下模拟天然渗流场钻孔水位与实际同时期钻孔水位对比,结果表明融雪降雨双源补给条件对研究区地下水渗流场模拟适宜性更好。(4)采用两种补给条件地下水天然渗流场模型分别设置丰枯季和常年排水隧道开挖工况,对比分析两种补给条件下多木格隧道涌水量和排水影响范围分布特征。研究区受积雪调蓄作用,地下水位丰枯季波动较为明显,隧道丰季涌水量显著大于枯季。降雨融雪双源补给条件下隧道丰枯季初始涌水量差值大于降雨单源补给条件,体现积雪调蓄作用。隧道排水集中在进口端的C2P1l地层和F3-5断层破碎带高埋深段,其中F3-5断层破碎带内存在较高的水压和相对较大的渗透系数,单位长度涌水量较大,在隧道建设中需要注意疏排水,建议隧道施工设计中应尽量避免在丰水季揭露F3-5断层破碎带。