巖溶水的動(dòng)態(tài)是巖溶水系統(tǒng)對輸入信息的一種“響應(yīng)”，它既受輸入信息的影響，同時(shí)也受系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)、規(guī)模等各種特性的制約。通常情況下，補(bǔ)給來源主要為大氣降水，巖溶地下水的排泄有分散流和集中排泄等多種型式。由于新建隧道附近缺乏必要的地下水動(dòng)態(tài)觀測資料，為了掌握工作區(qū)巖溶水的動(dòng)態(tài)特征和巖溶介質(zhì)場的構(gòu)成特點(diǎn)，分析巖溶水對隧道工程的影響，在巖溶隧道勘察中，有必要選取代表性好、具有建立觀測設(shè)施條件的地下水集中排泄點(diǎn)和部分重要河溪進(jìn)行長期流量動(dòng)態(tài)觀測;而大氣降水主要受季節(jié)影響，地下水的水位、水量、水質(zhì)等隨著季節(jié)變化而不同，如果僅根據(jù)某一勘測階段所得的偶測數(shù)據(jù)去評價(jià)巖溶地下水，則會(huì)出現(xiàn)較大的偏差，因此，進(jìn)行不少于一個(gè)水文年的觀測是必要的。

一、巖溶隧道區(qū)地下水長期觀測點(diǎn)選取

巖溶地下水長期觀測的目的，主要為確定隧道施工時(shí)的突(涌)水量，因此，長期觀測點(diǎn)的布設(shè)必須圍繞隧道工程進(jìn)行，選取的觀測點(diǎn)需具有代表性。針對宜萬線巖溶隧道區(qū)的水文地質(zhì)特點(diǎn)，巖溶水長期觀測點(diǎn)的布設(shè)著重從以下幾方面考慮。

(1)對與隧道關(guān)系密切的地下暗河、巖溶管道流的排泄點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行長期觀測，如吊巖溝隧道的猴子洞暗河、野三關(guān)隧道的4#暗河等，其徑流區(qū)橫穿隧道，一旦隧道施工揭穿其通道，將會(huì)產(chǎn)生大量的涌水，掌握其暗河地下水流量動(dòng)態(tài)，可以正確預(yù)測隧道最大涌水量。

(2)對暗河系統(tǒng)的局部或全部在隧道涌水的水力影響范圍之內(nèi)的暗河排泄點(diǎn)需進(jìn)行長期觀測，如野三關(guān)隧道的5#暗河、馬鹿箐隧道蝌螞口暗河等，其補(bǔ)給區(qū)位于隧道附近、徑流通道與隧道走向近似平行，暗河系統(tǒng)局部發(fā)育標(biāo)高高于隧道標(biāo)高，隧道涌水會(huì)襲奪其地下水，觀測其暗河流量動(dòng)態(tài)變化及其與降水的關(guān)系，可為分析隧道涌水提供依據(jù)。

(3)為獲取隧道工程計(jì)算需要的水文地質(zhì)參數(shù)或地下水水位的變化幅度，對一些大型封閉洼地的排泄點(diǎn)、一定區(qū)域的地下水總排泄點(diǎn)、隧道附近的鉆孔等需進(jìn)行長期觀測，如八字嶺隧道的�！”亲影岛优判裹c(diǎn)、齊岳山隧道的德勝場暗河響水洞排泄點(diǎn)等是代表一定區(qū)域的總排泄點(diǎn)，觀測其流量動(dòng)態(tài)變化，結(jié)合大氣降水資料，可計(jì)算該地區(qū)不同時(shí)期的降水入滲系數(shù)、地下徑流模數(shù)等參數(shù);觀測德勝場暗河系統(tǒng)鉆孔的水位變化，可繪出降雨量與地下水位、地下水流量等必要的相關(guān)分析圖。

(4)隧道附近，與隧道水文地質(zhì)條件相似的采礦坑道、既有工程隧道等地下工程的排水量需進(jìn)行長期觀測，如齊岳山隧道附近的石洞子煤礦采煤坑道與設(shè)計(jì)的齊岳山隧道進(jìn)口地段近似平行，標(biāo)高相近，水文地質(zhì)條件相似，觀測其坑道涌水量可用于齊岳山隧道進(jìn)口地段的工程比擬。

(5)橫跨隧道上方、流經(jīng)灰?guī)r區(qū)的河流，應(yīng)在橫跨隧道上方的河流上下游設(shè)置觀測斷面，在隧道施工期間進(jìn)行河流滲漏的長期觀測。如野三關(guān)隧道上方的二溪河、苦桃溪等河流在隧道灰?guī)r地段上方通過，灰?guī)r為相對透水層，易引起表水的滲漏，若隧道施工誘發(fā)地下水與地表水貫通，會(huì)產(chǎn)生隧道大量涌水的后果，因此需長期觀測河水流量的變化，以便及時(shí)采取堵漏措施。

(6)對隧道施工引起環(huán)境水文地質(zhì)問題的水點(diǎn)需進(jìn)行長期觀測，如大支坪隧道上方的S54#泉點(diǎn)、云霧山隧道上方的洞灣泉點(diǎn)分別是大支坪鎮(zhèn)、白果壩鄉(xiāng)的生活用水取水點(diǎn)，隧道施工一旦疏干其地下水，不但破壞水文地質(zhì)環(huán)境，而且造成居民的飲水困難，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。觀測這些泉點(diǎn)的流量變化，能為及時(shí)采取有效的防范措施提供依據(jù)。

二、長期觀測點(diǎn)分布及觀測情況

(1)長期觀測點(diǎn)的分布與建立。在全面搜集分析既有資料的基礎(chǔ)上，圍繞宜萬鐵路隧道工程建立地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測點(diǎn)和氣象監(jiān)測點(diǎn)，共建地下水監(jiān)測點(diǎn)17處、氣象觀測點(diǎn)3處。為全面反映鐵路隧道工程區(qū)大氣降水分布特征，還對長陽高家堰、白沙驛、五橋新田水庫等地方氣象觀測點(diǎn)的降水資料進(jìn)行了收集。

氣象點(diǎn)選用重慶市水文儀器廠生產(chǎn)的JDZ-1型數(shù)字雨量計(jì)自動(dòng)觀測儀器。各點(diǎn)的具體位置及修建情況如表3-11所示。

表3-11地下水點(diǎn)、氣象點(diǎn)位置及修建情況表

續(xù)表3-11

(2)地下水點(diǎn)觀測。各地下水點(diǎn)，在豐水期均采用日觀，平水期、枯水期在天氣晴好的情況下則3日觀測一次，雨天仍然是日觀，同時(shí)，在豐水期的中雨、大雨期選擇4次加密觀測，以便了解豐水期雨季地下水的變化特征。各地下水點(diǎn)均于2004年8月31日和10月31日完成一個(gè)水文年的觀測工作。各地下水點(diǎn)相應(yīng)開展了豐水期雨季的加密觀測工作。

(3)氣象點(diǎn)觀測。在宜萬鐵路沿線建立了野三關(guān)、云霧山、齊岳山三個(gè)氣象觀測站，同時(shí)還收集了長陽縣氣象局、高家堰水文站、白沙驛水文站、野三關(guān)氣象站、恩施氣象局、見天壩水文站、利川市氣象局、五橋新田水庫水文站的氣象、水文資料，以掌握整個(gè)監(jiān)測區(qū)段水文氣象特征。氣象監(jiān)測點(diǎn)均采用重慶水文儀器廠生產(chǎn)的自動(dòng)雨量計(jì)進(jìn)行監(jiān)測，觀測時(shí)間為每降雨期5min儲(chǔ)存及打印一個(gè)監(jiān)測數(shù)據(jù)。無降雨時(shí)則8h打印儲(chǔ)存1個(gè)數(shù)據(jù)。

三、觀測數(shù)據(jù)的整理分析

巖溶地下水長期觀測點(diǎn)選取后，其觀測數(shù)據(jù)的整理、分析及應(yīng)用是非常重要的，合理的分析是有效地預(yù)測隧道涌水的重要保證。地下水動(dòng)態(tài)觀測數(shù)據(jù)用途較多，可掌握和了解巖溶地下水的動(dòng)態(tài)特征、獲得某些項(xiàng)目的定量數(shù)據(jù)及特定的水文地質(zhì)參數(shù)。地下水動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)分析主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1. 降雨量分析

降雨量是預(yù)測巖溶隧道涌水量時(shí)計(jì)算降雨入滲量的一個(gè)十分重要的參數(shù)。但在降雨量的取值上存在著很大的差別，其結(jié)果也相差甚多。