現(xiàn)以大支坪隧道PDK132+990突水溶腔段為例，采用水均衡法進行涌水量預(yù)測。

一、水文地質(zhì)條件

大支坪隧道位于支井河與野三河間，I線全長8 775m、Ⅱ線全長8 789m，最大埋深495m，縱坡為“人”字坡。隧道區(qū)區(qū)域內(nèi)地層有泥盆系、石炭系、二疊系和三疊系地層，隧道通過巖溶發(fā)育的碳酸巖鹽類地段7.93 km，占隧道全長的90%。隧道所處地質(zhì)構(gòu)造主要有唐坪向斜、養(yǎng)長河背斜及斷裂5條。

PDK132+990巖溶段發(fā)育地層為三疊系嘉陵江組下部和大冶組上部灰?guī)r，地表為水谷壩洼地，向斜構(gòu)造，其間發(fā)育有F3斷層。由于大冶組底部為泥巖和頁巖地層，為相對阻水層，有利于處于該阻水層上部的灰?guī)r地層巖溶和地下水發(fā)育。地下水流向由北東流向南西，排泄于野三河下游。地下水主要受大氣降水補給，地表深孔測得的地下水位埋深160m左右(標高943m)，洼地匯水面積6.06 km²，見大支坪隧道區(qū)地下水流向圖(圖7-1)和PDK132+990巖溶段水文地質(zhì)縱斷面圖(圖7-2)。

圖7-1大支坪隧道區(qū)地下水流向圖

圖7-2大支坪隧道PDK132+990巖溶段水文地質(zhì)縱斷面

二、涌水量預(yù)測

(一)計算公式

Q=1 000·α·X·A·η

(二)參數(shù)確定

(1)隧道集水面積A。該段的集水面積應(yīng)為水谷壩洼地的匯水面積，為6.06km²;

(2)降雨量X。降雨量的取值參見相鄰的野三關(guān)隧道。降雨量以15.79mm為正常涌水量降雨量參數(shù)，取設(shè)計頻率下五年一遇(92.7mm)和五十年一遇(144.8mm)的雨量值作為最大涌水量的降雨量參數(shù)。

(3)降水入滲系數(shù)α。由于大支坪隧道 “990巖溶異常”段的水文地質(zhì)條件與相鄰野三關(guān)隧道5^#暗河系統(tǒng)相似，所以取其降水入滲系數(shù)0.4。

(4)時間滯后系數(shù)η。取5^#暗河的巖溶滯后系數(shù)0.3。

(三)計算結(jié)果

計算結(jié)果如表7-5所示。

表7-5PDK132+990巖溶段涌水量預(yù)測成果

三、涌水量預(yù)測評價

根據(jù)對PDK132+990異常段揭示后的涌水觀測，最大涌水量為5萬m³/d(2006年10月1日)，正常涌水量為8 000m³/d左右;2008年3月～10月期間，最大涌水量為4.04萬m³/d，正常涌水量為8 000m³/d左右。

預(yù)測涌水量與實際涌水量對比如表7-6所示。兩者之間存在一定的差距，實際涌水量比預(yù)測的涌水量小，除說明該段水文地質(zhì)條件復(fù)雜外，可能原自然排水通道還在發(fā)揮部分排水作用，隧道并沒有完全襲奪全部洼地地下水;另一方面，預(yù)測涌水量大于實際涌水量，對施工防范風(fēng)險還是有利的。

表7-6預(yù)測涌水量與實際涌水量對比表