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耦合离散-连续数值模拟评价岩溶含水层隧道工程的水文地质影响( Evaluation of hydrogeological impact of tunnel engineering in a karst aquifer by coupled discrete-continuum numerical simulations )
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大型地下工程活动对岩溶地下水系统的人为扰动是岩溶地下水系统研究的一个重要课题，但由于岩溶地下水系统的非均质性和施工进度的复合影响而难以解决。在本研究中，我们采用了离散-连续耦合的模拟方法，将隧道和岩溶管道都视为离散通道。基于大量的场地特征、地下水观测和隧道流量数据，我们建立了一个深埋长隧道施工中岩溶含水层的三维耦合模型。我们进行高分辨率的模拟来定量评价隧道施工对岩溶地下水系统影响的时空特征。模拟结果较好地再现了隧道流量的时间序列。我们表明开挖和衬砌时间表是评价水文地质影响时要考虑的一个重要因素。隧道施工过程中,隧道内地下水排泄量（5.3×10 m）占研究区地下水总排泄量的11%。连续的水流入隧道导致广泛的降深，影响面积（降深>5m)在施工四年后覆盖整个研究区的64.0%。由于隧道的修建，通过岩溶管道的总流量减少了约30%。我们的模拟结果预测，在衬砌完成后，地下水系统将缓慢地接近低于原状水位5-10米的地下水位。本文的工作为应用离散-连续耦合模型研究隧道工程活动对岩溶含水层区域地下水流的影响提供了理论依据，也为采矿、交通等行业地下工程项目的影响评价提供了指导。模拟方法可用于优化施工方案，最大限度地减少水文地质影响，确保施工安全。
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