鴻圖特長隧道水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型耦合分析

郭創(chuàng)川 周先平

摘 要：蓮花山斷裂帶分布在我國東南陸緣，是一條重要的深大斷裂帶，長360公里，呈北東45°左右展布，其控制了粵東沿海山脈的走向以及盆地、水系的分布。自印支運(yùn)動以來，經(jīng)歷了多次的擠壓與拉張作用，使得蓮花山斷裂帶內(nèi)地質(zhì)條件十分復(fù)雜，也必然加劇了在此斷裂帶內(nèi)開挖的鴻圖隧道的挑戰(zhàn)性。本文綜合鴻圖隧道的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造以及新構(gòu)造運(yùn)動，結(jié)合遙感衛(wèi)星影像的構(gòu)造解譯成果，認(rèn)為隧址區(qū)總體上表現(xiàn)為受NE向斷裂控制下，次級NW、NWW、NNE相互切割的構(gòu)造格架。在山頂形成平緩開闊的兩級夷平面，地形平緩，洼地發(fā)育，溝谷縱橫。根據(jù)隧址區(qū)不同含水結(jié)構(gòu)體的組合特征，建立隧址區(qū)巖體水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型。巖體水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)成了地下水的賦存空間，控制著地下水的貯存和運(yùn)移，直至開挖完成后形成了穩(wěn)定的地下水平衡模式。

關(guān)鍵詞：蓮花山斷裂;特長隧道;水文地質(zhì);系統(tǒng)分析

中圖分類號：U456 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

隧道突涌水問題是長大深埋隧道建設(shè)、設(shè)計(jì)和施工中必須深究的問題，不僅影響隧道施工安全還對周邊的自然環(huán)境造成極大的影響。鴻圖特長隧道穿越蓮花山斷裂構(gòu)造，受構(gòu)造運(yùn)動影響隧道地質(zhì)條件極其復(fù)雜，沿張開裂隙構(gòu)造形成導(dǎo)水結(jié)構(gòu)。為了揭示其水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文結(jié)合隧址區(qū)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立隧址區(qū)巖體水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型，系統(tǒng)分析研究了地下水的賦存、貯存和運(yùn)移，隧道開挖后地下水重新構(gòu)建系統(tǒng)平衡分析。

1 隧址區(qū)自然地理地質(zhì)概況

鴻圖特長隧道左線隧道里程ZK89+380 m～ZK95+716 m，設(shè)計(jì)總長6 336 m;右線隧道里程K89+392 m～K95+742 m，設(shè)計(jì)總長6 350 m，為特長隧道，按高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，為分離式雙向四車道，設(shè)計(jì)行車速度100 km/h。設(shè)計(jì)隧道底標(biāo)高239 m～344 m，隧道最大埋深740 m。

隧址區(qū)屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，光照充足，雨量充沛，年平均氣溫21.2℃（五華）～21.7℃（豐順），多年平均降雨量1 519.7 mm（五華）～1 865.6 mm（豐順），位于韓江和榕江兩大水系的分水嶺區(qū)域，溪溝發(fā)育，多年平均徑流量27.356×108 m3。隧址區(qū)兩側(cè)斜坡地段大多數(shù)沖溝狹窄，匯水面積不大，受降雨影響季節(jié)性流水，有人工建設(shè)的水庫和山塘。

隧址區(qū)位于粵東蓮花山脈中段，屬于中低山構(gòu)造剝蝕侵蝕地貌，地表植被發(fā)育，最低點(diǎn)位于隧道南東榕樹下一帶山溝，海拔50.0 m，最高點(diǎn)位于隧道K92+130 m左（南西）約300 m的黃棉湖頂，海拔1 062.0 m，地面標(biāo)高50.0 m～

1 062.0 m，相對高差約1 012.0 m。洞身段山體渾厚，地形在800 m高程左右為明顯轉(zhuǎn)折段，其上地形相對切割深度較小，起伏不大，多分布平臺和洼地，為區(qū)域最高一級夷平面。

山頂夷平面坡度較為平緩，匯水面積大，發(fā)育較大的溪流，多常年有水。在隧址附近的油魚壩沖溝中堆積大塊卵礫石，反映其具有山區(qū)河流發(fā)育的特征或者季節(jié)性山區(qū)洪水特征，其下為陡坡地段，坡陡溝短。飛泉水庫上游山塘周圍的數(shù)條引水隧洞均為從油魚壩下泄的溪溝引水所建，由此可見由山頂夷平面發(fā)育的溪流具有較大的流量。而在隧址區(qū)NE和SW兩側(cè)均發(fā)育有多條較大的山區(qū)河流，如深坑、上肚坑、赤狗壩坑等。推測山頂夷平面區(qū)域河流發(fā)育，匯水面積大、條件好，應(yīng)存在隱伏或埋藏古河道沉積層，淺層孔隙含水層發(fā)育，水量豐富。

2 水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分析

2.1 含水介質(zhì)

根據(jù)隧址區(qū)分布和出露的地層巖性特征分析，隧址區(qū)含水介質(zhì)主要有第四系松散堆積物孔隙含水介質(zhì)、花崗巖和安山巖類風(fēng)化殼風(fēng)化裂隙含水介質(zhì)和微新巖體斷裂裂隙含水介質(zhì)。

2.1.1 第四系松散堆積物孔隙含水介質(zhì)

隧址區(qū)地表覆蓋不厚的殘坡積層，巖性為粉質(zhì)粘土或砂質(zhì)、礫質(zhì)粘土，厚度一般小于3.0 m，滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值K=0.1 m/d。

山頂夷平面廣泛發(fā)育沖溝及地表溪流，溪溝中分布一定厚度的沖洪積砂卵礫石層，厚度一般小于1.0 m。滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值K=50 m/d。

在800 m～900 m高度的沖溝中均見到大量磨圓度較好的大塊卵礫石堆積，在油魚壩、桐子洋等地的溪溝中還看到山區(qū)河流發(fā)育的壺穴以及砂卵礫石層，成為表層地下水的良好賦存空間。

2.1.2 基巖風(fēng)化殼風(fēng)化裂隙含水介質(zhì)

隧址區(qū)基巖主要為侏羅系火山巖和燕山期花崗巖。安山巖類巖性以安山玢巖為主，為深灰色細(xì)粒結(jié)構(gòu)或斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，新鮮巖質(zhì)堅(jiān)硬?；◢弾r巖性均為細(xì)粒-中粗粒黑云母二長花崗巖，為灰白色、灰黑色、斑狀、細(xì)?；蛑写至；◢徑Y(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，新鮮巖質(zhì)堅(jiān)硬?；鶐r表層廣泛接受長期的風(fēng)化作用形成較厚的風(fēng)化殼，發(fā)育風(fēng)化裂隙，構(gòu)成風(fēng)化殼風(fēng)化裂隙含水介質(zhì)。風(fēng)化作用受火成巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物成分等影響，隧址區(qū)山頂及緩坡帶全～強(qiáng)風(fēng)化巖體較發(fā)育，沖溝及地形較陡山坡多為中風(fēng)化出露。中風(fēng)化帶局部受斷層、節(jié)理（裂隙）影響，具裂隙式和夾層式風(fēng)化特征。在地殼長期相對穩(wěn)定和間隙性抬升運(yùn)動的過程中，地表巖石經(jīng)歷了長期風(fēng)化營力的作用，發(fā)育了不同程度的風(fēng)化殼，具有明顯的垂直分帶特征。

（1）全風(fēng)化帶。全風(fēng)化帶為表層土壤風(fēng)化帶，為黃、灰黃色砂質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土，廣泛分布于山原和山坡平緩處，風(fēng)化土粘粒含量較高，厚度在6 m～8.5 m，滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值K=0.1 m/d。

（2）強(qiáng)風(fēng)化帶。強(qiáng)風(fēng)化帶為土壤帶以下的風(fēng)化土層，仍保留原巖結(jié)構(gòu)，除石英未完全風(fēng)化外，其它礦物均已成高嶺土類，手捏易碎，多分布于緩坡地帶，厚度約1 m～

40 m，滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值K=0.05 m/d～0.1 m/d。

（3）中風(fēng)化帶。中風(fēng)化帶巖石沿裂隙風(fēng)化，間夾完整塊石。上帶裂隙連通，下帶裂隙勾通性弱。厚度4 m～30 m，滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值K=0.03 m/d。

（4）微風(fēng)化帶。微風(fēng)化帶巖體沿裂隙稍有風(fēng)化，裂隙連通性差，巖石呈塊狀結(jié)構(gòu)，巖質(zhì)堅(jiān)硬，厚度小于25 m，平均透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值K=0.008 m/d。

2.1.3 新鮮巖體斷裂裂隙含水介質(zhì)

新鮮巖體一般較為完整、堅(jiān)硬，主要含水介質(zhì)為巖體中發(fā)育的構(gòu)造斷裂和裂隙。隧址區(qū)總體上表現(xiàn)為受NE向和NW向斷裂控制下，次級NWW近EW向和NNE近SN向斷裂相互切割的構(gòu)造格架。斷裂裂隙的水文地質(zhì)性質(zhì)與斷裂的力學(xué)性質(zhì)、規(guī)模、發(fā)育時(shí)代以及活動特性密切相關(guān)。

2.2 蓄水構(gòu)造模式

受區(qū)域性蓮花山深大斷裂多期次活動影響，隧址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，主要表現(xiàn)為由安山巖形成的復(fù)式向斜以及廣泛發(fā)育縱橫交錯(cuò)的斷裂構(gòu)造。根據(jù)含水介質(zhì)發(fā)育特征與地質(zhì)構(gòu)造組合關(guān)系，隧址區(qū)主要蓄水構(gòu)造類型有桐子洋向斜蓄水構(gòu)造、巖體侵入接觸蓄水構(gòu)造和斷裂裂隙蓄水構(gòu)造。

2.2.1 桐子洋復(fù)向斜蓄水構(gòu)造

桐子洋向斜主體位于豐順縣一帶。褶皺形態(tài)為開闊型褶皺，次級褶皺發(fā)育。褶皺軸線方向NE50°，褶皺長25 km，寬25 km。復(fù)向斜核部為上侏羅統(tǒng)南山村組，翼部由上侏羅統(tǒng)水底山組和中上侏羅統(tǒng)熱水洞組組成。北西翼傾向145°～175°，傾角35°;南東翼傾向310°～350°，傾角40°～65°。該復(fù)向斜兩翼的次級褶皺也極為發(fā)育。復(fù)向斜后期被北東向、東西向和北西向斷裂切割，支離破碎，呈斷塊展露，局部被燕山期黑云母花崗巖侵蝕。隧道進(jìn)口～K92+100段經(jīng)過該褶皺帶，總體上位于該褶皺帶的轉(zhuǎn)折端至北西翼過渡帶，主要表現(xiàn)為由火山巖構(gòu)成向斜構(gòu)造。向斜構(gòu)造的發(fā)育往往具有較好的賦水匯水條件，成為地下水匯聚富集的場所。

2.2.2 巖體侵入接觸帶蓄水構(gòu)造

巖體侵入接觸帶，由于受到強(qiáng)烈的擠壓、烘烤、蝕變等地質(zhì)作用，一般巖性較為破碎，形成基巖裂隙水的良好賦存空間。隧址區(qū)不僅有火山巖與花崗巖的侵入接觸帶，還有不同期次花崗巖的侵入接觸帶，成為基巖地下水賦存的重要場所。

隧址區(qū)基巖主要為侏羅系火山巖和燕山期花崗巖。兩者接觸帶位置位于K92+180 m附近，呈侵入接觸關(guān)系，以東為安山巖類，以西為花崗巖類。

燕山期花崗巖存在多期次侵入，以侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)侵入為主，兩期花崗巖約在K94+500 m附近位置呈疊加侵入接觸關(guān)系。以西為侏羅紀(jì)晚期二長花崗巖，以東為白堊紀(jì)晚期二長花崗巖。

2.2.3 斷裂帶蓄水構(gòu)造

隧址區(qū)位于蓮花山斷裂帶南北分支之間斷裂抬升形成的地壘式地塊中，巖體裂隙發(fā)育，有許多次級構(gòu)造橫雜其間，形成以北東向壓性斷裂構(gòu)造和北西向張性斷裂為主，夾雜北北東與北西西以及近東西和南北向的棋盤狀構(gòu)造，構(gòu)成了基巖斷裂裂隙蓄水構(gòu)造。

2.3 基巖含水結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

蓮花山斷裂帶是我國東南陸緣帶中的一條著名的深大斷裂帶，北起大埔，南及深圳，全長360 km，呈北東45°左右展布，地貌上表現(xiàn)為地壘山系，地壘兩側(cè)分別為五華——深圳斷裂和大埔——海豐斷裂，此外還發(fā)育一系列與之近于直交的北西向斷層。蓮花山斷裂帶的活動歷史，最早可追溯到震旦紀(jì)，經(jīng)過加里東、印支——燕山等構(gòu)造運(yùn)動，形成了一條復(fù)雜的構(gòu)造巖漿帶、熱動力變質(zhì)帶以及復(fù)式褶皺帶和斷裂構(gòu)造帶。新生代以來斷裂帶進(jìn)入了與前不同的嶄新發(fā)展階段，新構(gòu)造運(yùn)動結(jié)束了本區(qū)晚白堊世末——古近紀(jì)初的寧靜狀態(tài)，斷裂復(fù)活，準(zhǔn)平原解體，形成了現(xiàn)今所見的宏偉山脈[1]。

蓮花山斷裂帶所處的華南沿海廣大地區(qū)，在古近紀(jì)早、中期曾出現(xiàn)過大面積的準(zhǔn)平原化，大約從漸新世開始，本區(qū)才結(jié)束了較長時(shí)間的寧靜狀態(tài)，原先廣闊的準(zhǔn)平原面開始解體，地殼間歇性地抬升，使山前出現(xiàn)了多級高度不等、寬窄不一的古夷平面，經(jīng)過對分布高程不同的古夷平面進(jìn)行鑒別（圖1），發(fā)現(xiàn)古夷平面高程等值線分布具有明顯的方向性，總體上走向北東，與區(qū)內(nèi)主干斷裂走向一致，少量呈北西或近東西向，分別平行于區(qū)內(nèi)幾條主要的北西向斷裂或東西向斷裂，等值線形態(tài)也與不同方向斷裂所夾持的塊體形態(tài)相似，各塊體的最低等值線往往大致與主斷裂重合，而各塊體間最高一級古夷平面的高程則不同，表明古夷平面分布嚴(yán)格地受斷塊控制，顯示蓮花山斷裂帶的新構(gòu)造運(yùn)動特征是塊斷運(yùn)動，共形成高程不一的八級夷平面（表1）。

隧址區(qū)至少發(fā)育有Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ等四個(gè)高程的古夷平面，尤其是1 000 m～1 040 m高程的古夷平面廣泛發(fā)育，分布面積大。古夷平面的形成是由于五華——深圳斷裂傾向北西，大埔——海豐斷裂傾向南東，兩斷裂均為上盤下降、下盤抬升的正斷層性質(zhì)。同樣的北西向斷層也多表現(xiàn)為正斷層，但受北東向斷裂限制，說明北西向正斷層開始活動的時(shí)間要晚于北東向正斷層。

蓮花山斷裂帶的水系發(fā)育受斷裂控制比較明顯，不但表現(xiàn)在河流平直、河谷狹窄、河床往往與斷裂重合等，而且還表現(xiàn)在整個(gè)水系格局也與構(gòu)造格局一致（圖2），研究表明河網(wǎng)的分布易受新構(gòu)造斷裂控制，這是因?yàn)樾聵?gòu)造斷裂發(fā)生的時(shí)間較晚，很少或沒有被充填膠結(jié)，特別是張性斷裂，斷裂巖更加疏松，易于侵蝕，形成河道。因此河流的優(yōu)勢方位往往代表了新構(gòu)造張性斷裂的方向。

綜合蓮花山斷裂帶的新構(gòu)造斷裂，主要有北東、北西和近東西向三組，其中北東向一組是老斷裂的復(fù)活，而北西和近東西向兩組除復(fù)活斷裂外，還有新生的斷裂，后者多表現(xiàn)在航衛(wèi)片、地貌及地震上，地表露頭不明顯。新構(gòu)造運(yùn)動期間，蓮花山斷裂帶北東向主干斷裂早期拉張，晚期擠壓，而北西向斷裂則正好相反，斷裂的擠壓形跡大約形成與漸新世——新近紀(jì)，應(yīng)與北東向斷裂的拉張同期，據(jù)研究估計(jì)北西向斷裂約在早更新世初轉(zhuǎn)為拉張，此時(shí)北東向斷裂受壓，主壓應(yīng)力方向近于北西西——南東東。

綜合隧址區(qū)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造以及新構(gòu)造運(yùn)動等資料信息，結(jié)合遙感衛(wèi)星影像的構(gòu)造解譯成果（圖3），認(rèn)為隧址區(qū)總體上表現(xiàn)為受NE向斷裂控制下，次級NW、NWW、NNE相互切割的構(gòu)造格架。在山頂形成平緩開闊的兩級夷平面，一級是以黃棉湖水庫為代表的Ⅶ夷平面，一級是以油魚壩、桐子洋等溝谷為代表的Ⅷ夷平面，在各級夷平面上地形平緩，洼地發(fā)育，溝谷縱橫。

2.4 水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型

根據(jù)隧址區(qū)巖體含水條件、含水層（帶）類型及其空間組合特征，主要分為四種含水結(jié)構(gòu)體，其特征見表2。

（1）散體結(jié)構(gòu)：主要由全強(qiáng)風(fēng)化帶呈松散或半松散的巖土構(gòu)成，呈面狀分布于地表淺層，多為潛水特征，對大氣降水入滲補(bǔ)給起決定性作用。

（2）孔隙-裂隙結(jié)構(gòu)：主要由弱風(fēng)化帶孔隙-裂隙介質(zhì)巖體構(gòu)成，沿節(jié)理面風(fēng)化多微張，略松散夾泥，地下水位大多在該帶隨季節(jié)性變動，富水性好，是地下水徑流最活躍的部位。

（3）裂隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：位于微風(fēng)化、新鮮巖體中，基巖內(nèi)節(jié)理面多閉合，滲透性微弱，僅對基巖含水性有一定作用。

（4）脈狀結(jié)構(gòu)：微風(fēng)化、新鮮巖體中地下水賦存和運(yùn)移主要受控于少數(shù)張性、張扭性斷裂裂隙、壓扭性斷裂的剪漲段裂隙網(wǎng)絡(luò)及其滲透性，規(guī)模較大的斷層破碎帶及其影響帶可形成脈狀含水體，構(gòu)成地下水集中滲流帶，受地形補(bǔ)給條件影響裂隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)含水體大多承壓，具有一定的連通性，匯水范圍較大，構(gòu)成斷裂隙含水帶（脈），具有明顯的非均質(zhì)各向異性的特點(diǎn)，巖性破碎，含水空間好，富水性強(qiáng)，具有匯聚和溝通裂隙水的作用，成為區(qū)域地下水徑流和集中滲透的通道。

根據(jù)隧址區(qū)不同含水結(jié)構(gòu)體的組合特征，建立隧址區(qū)巖體水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型（圖4）。巖體水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)成了地下水的賦存空間，控制著地下水的貯存和運(yùn)移，奠定隧址區(qū)地下水流動系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

3 水文地質(zhì)流動系統(tǒng)分析

3.1 地下水類型

根據(jù)地下水賦存條件，隧址區(qū)地下水類型主要分為基巖裂隙水和孔隙水兩類?；鶐r裂隙水賦存于基巖斷層、裂隙及風(fēng)化帶中，又可分為弱風(fēng)化帶孔隙裂隙水和微新巖體構(gòu)造裂隙水。孔隙水賦存于第四系松散堆積物及全強(qiáng)風(fēng)化巖（土）層中。

3.1.1 松散層孔隙水

含水層主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）、殘坡積層（Q4dl+el）和全強(qiáng)風(fēng)化土。

沖洪積層（Q4al+pl）主要發(fā)育于800 m～900 m高程以上的山原區(qū)，根據(jù)本次初步調(diào)查，山原區(qū)山勢舒緩，地形較為平坦，匯水條件好，存在古河道或古湖泊沉積，厚度可能大于2 m～5 m，主要為含漂砂卵礫石，地下水位埋深淺，分布面積較大，有一定匯水范圍，儲水量豐富。

隧址區(qū)廣布的殘坡積層和全強(qiáng)風(fēng)化土主要由含碎（礫）粘土構(gòu)成，以微～弱透水為主，主要接受大氣降雨補(bǔ)給，受地形影響，地下水排泄條件優(yōu)于賦存條件。殘坡積層和全風(fēng)化土層厚度較薄，一般厚1 m～5 m，所以水量有限，以潛水為主，局部受上伏粘土層隔水作用及梯形地形影響可呈現(xiàn)微承壓水特征。

3.1.2 風(fēng)化帶孔隙裂隙水

風(fēng)化殼的發(fā)育受巖性和構(gòu)造特征及地形沖刷切割條件的影響很大，局部具差異風(fēng)化特征，沿節(jié)理、裂隙和構(gòu)造破碎帶呈裂隙式或夾層式風(fēng)化。頂部山原及緩坡處，風(fēng)化殼發(fā)育厚度較大，陡坡風(fēng)化殼難以保留，一般厚度較薄。

風(fēng)化帶孔隙裂隙水主要賦存于中風(fēng)化帶上部，呈網(wǎng)狀裂隙水特征，地下水位大多也位于該帶。其富水性受風(fēng)化殼發(fā)育厚度及地形匯水和存水條件控制，受大氣降水入滲補(bǔ)給，側(cè)向徑流為主，向沖溝底部中風(fēng)化帶排泄。

3.1.3 構(gòu)造裂隙水

微風(fēng)化及新鮮基巖，結(jié)構(gòu)完整致密，塊狀構(gòu)造，裂隙大多閉合，基本無含水條件，總體上呈隔水體，唯有在少數(shù)張性構(gòu)造斷層、節(jié)理裂隙中才可能賦存脈狀裂隙水，其分布極不均勻，富水性受裂隙發(fā)育程度、力學(xué)性質(zhì)、張開充填程度以及補(bǔ)給條件的影響，差異很大。受裂隙延伸及地形變化，構(gòu)造裂隙水大多呈現(xiàn)一定的承壓性，溝谷及緩坡地下水位埋藏較淺，一般為數(shù)米至十余米，局部地段甚至自流，如K94+218 m豎井處的勘探孔，自流量達(dá)842 m3/d。山坡部位水位埋藏較深，一般為30 m～100 m以上。

4 開挖后地下水重新構(gòu)建平衡系統(tǒng)分析

根據(jù)地形、地質(zhì)及水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征分析，隧址區(qū)地下水主要接受大氣降水入滲補(bǔ)給，風(fēng)化帶孔隙裂隙水及孔隙水主要受地形影響，向地形低洼處徑流，于鄰近沖溝排泄，在溝源或基巖面形成滲水，形成沖溝地表徑流。以地表分水嶺為界，淺層地下水受地形控制，向低洼處匯聚排泄，形成各自的沖溝水系。研究區(qū)森林植被發(fā)育，原始生態(tài)保存完好，風(fēng)化殼發(fā)育，降雨豐沛，淺層地下水排泄普遍。深部構(gòu)造裂隙水則受構(gòu)造裂隙發(fā)育方向控制，在區(qū)域地勢影響下，沿構(gòu)造裂隙走向由地形高處向地形低處的區(qū)域排泄基準(zhǔn)面或地質(zhì)減壓帶徑流排泄，受地形切割深度影響，深部裂隙水徑流緩慢，但在隧道開挖強(qiáng)烈排泄的情況下，斷裂富水帶受高水頭壓力作用可以成為地下水集中噴涌通道，其溝通性和導(dǎo)水性得到不斷加強(qiáng)。

根據(jù)地下水補(bǔ)給、徑流和排泄循環(huán)條件和特征，可以把地下水分為三級循環(huán)。其中第三級循環(huán)主導(dǎo)了開挖后地下水平衡系統(tǒng)重新構(gòu)建的工作。

（1）一級循環(huán)是局部淺層地下水小循環(huán)，主要受沖溝之間的三級分水嶺所控制，為斜坡表層殘坡積及風(fēng)化裂隙水，接受大氣降水入滲補(bǔ)給，向近處沖溝等低洼地帶徑流排泄，是局部沖溝水系的補(bǔ)給來源，季節(jié)性流水。

（2）二級循環(huán)是沿較大的溪流河谷地下水的徑流排泄，一般受河流之間的二級分水嶺控制，在山頂夷平面上發(fā)育的較大河流，堆積有不同厚度的松散砂卵礫石層，賦存孔隙地下水，在地形影響下，向地形低洼處緩慢徑流，在夷平面邊緣地形陡峭部位出露與地表水匯聚形成跌水，構(gòu)成山區(qū)溪流的重要補(bǔ)給來源，大多具有常年流水。

（3）三級循環(huán)是區(qū)域性深循環(huán)，可以受一級分水嶺控制甚至不受地表分水嶺控制，主要受較大規(guī)模的張性、張扭性斷裂帶控制，接受大氣降水、地表水以及淺層地下水的入滲補(bǔ)給，沿?cái)嗔褞聺B，形成深部斷裂帶裂隙水，向區(qū)域排泄基準(zhǔn)面或區(qū)域地質(zhì)減壓帶徑流排泄，一般徑流極為緩慢，區(qū)域內(nèi)應(yīng)為地下熱水的補(bǔ)給來源。

隧道開挖后根據(jù)進(jìn)口段左右洞涌水量監(jiān)測的變化曲線，表明左右洞位于同一富水構(gòu)造密集區(qū)域內(nèi)，受到同一斷層帶控制。由于左右洞開挖進(jìn)度不同以及斷層帶與隧洞呈一定角度斜交，涌水量呈現(xiàn)交錯(cuò)起伏的變化態(tài)勢。隨隧道的掘進(jìn)完成，經(jīng)長期排泄水后，降落漏斗擴(kuò)展至邊界，涌水量也趨于穩(wěn)定，在穿越富水帶后，推測涌水量將長期維持在約6～7萬方每天，未來會緩慢減少。

5 結(jié)論

（1）從水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析，本區(qū)除局部溝谷分布有少量第四紀(jì)沖洪積物外，均為燕山期火山巖和花崗巖構(gòu)成的

基巖山體，主要受風(fēng)化作用和地質(zhì)構(gòu)造作用形成的裂隙和斷裂構(gòu)成了本區(qū)基巖裂隙水的主要賦存介質(zhì)空間。由表入深分為全強(qiáng)風(fēng)化帶和坡積物，中風(fēng)化帶和微新巖體。受本區(qū)構(gòu)造作用特征控制，主要以NE向和NW向兩組斷裂發(fā)育為主。從隧道分布位置來看，影響隧道施工涌水的主要是深部斷裂裂隙水。其中NE向斷裂與隧道大角度相交，且屬于縱向斷裂，NW向斷裂與隧道小角度相交，屬于橫向斷裂，兩者均具有張性和壓性多期次活動特征，是引起隧道高壓大流量涌水的主控因素。

（2）從區(qū)域蓮花山斷裂帶新構(gòu)造活動特征及其間歇性抬升形成的高山夷平面研究入手，構(gòu)建了隧址區(qū)地壘式水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，分析了其地下水流動特征。認(rèn)為隧道高壓涌水來自于山原區(qū)夷

平面上的河流及平臺洼地地表水和淺層地下水的入滲補(bǔ)給，由于隧道底板高程低，造成大范圍地下水沿?cái)嗔褜?dǎo)水富水帶溝通，地表水沿?cái)嗔褞Оl(fā)育，補(bǔ)給條件好，水量充沛，形成了隧道高壓穩(wěn)定的涌水水源。隧道在開挖完成后，形成新的地下水平衡態(tài)勢，推測涌水量將長期維持在約6～7萬方每天。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃玉昆，張珂.廣東蓮花山斷裂帶的新構(gòu)造運(yùn)動特征[J].華南地震，1990（2）：25-34.