[发明专利]一种地下水导流修复模拟方法

权利要求书

1.一种地下水导流修复模拟方法，其特征在于：包括以下步骤，

第一，对施工位置的地质结构进行勘探；

第二，确定地铁站基坑对地下水流场的影响范围，并根据地铁站基坑对地下水流场的影响范围确定渗流模拟区；

2.1在渗流模拟区内施工一水文孔，并进行稳定流抽水试验，然后根据观测的数据，求取影响半径R；

2.2根据2.1中确定的影响半径R确定地铁站基坑的影响范围轮廓线，并在影响范围轮廓线内布置观测孔；

2.3记录观测孔的坐标、高程，并对观测孔进行稳定流抽水实验，然后根据观测的数据，求取渗透系数K；

第三，对步骤2.2中布置的四个观测孔进行水位测量，并根据观测的结果绘制丰水期的等水位线图，作为拟合的基准；

第四，根据第一步和第二步所得到的数据，建立渗流模拟区的三维地质模型；

第五，依据渗流连续性方程、达西定律，建立与渗流模拟区内地下水系统概念模型相对应的三维渗流数学模型；

第六，建立渗流模拟区内的数值模拟模型；

6.1根据第四步所得到三维地质模型和第五步得到的数学模型建立初始数值模拟模型，并依据第一步和第三步的结果给定固定模拟参数；

6.2以步骤2.3所得到的渗透系数K为基准，选取数值模拟的渗透系数K1；

6.3选取数值模拟的孔隙率；

6.4运行数值模拟模型得到模拟流场等水位线图；

6.5将步骤6.4得到的模拟流场等水位线图与第三步得到的等水位线图进行拟合；

若模拟的流场与实际流场整体趋势一致，且误差范围在水位年变幅5％之内，则终止流场拟合，以该数值模拟模型为最终的数值模拟模型；

若模拟的流场与实际流场整体趋势不一致，或误差大于水位年变幅5％，则重复步骤6.3到步骤6.5；

第七，利用第六步得到的数值模拟模型对地铁站基坑修建前的流场进行模拟；

第八，根据地铁站基坑的长、宽、深及隧道直径、隧道间距构建地铁站点的物理模型；

第九，利用第六步得到的数值模拟模型对地铁站修建后的地下水雍高进行模拟；

9.1将第八步所构建的地铁站点加入到第六步所建立的数值模拟模型中，并运行数值模拟模型得到地铁站修建后的模拟流场；

9.2将9.1所得到的模拟流场与第七步所得到的模拟流场相对比，得到地铁站修建造成的水位雍高H1；

第十，对地下水流场进行修复模拟；

10.1将导流通道的模型加入到步骤9.1所得到的数值模拟模型中；

10.2运行数值模拟模型，得到模拟流场；

10.3将步骤10.2所得到的模拟流场与第三步所得到的等水位线图对比，得到此时的水位雍高H2；

若水位雍高H2的最大绝对值小于等于水位雍高H1的最大值的10％，则停止模拟；

若水位雍高H2的最大绝对值大于水位雍高H1的最大值的10％，则调整导流通道的设计参数，重复步骤10.1-步骤10.3。

2.根据权利要求1所述的一种地下水导流修复模拟方法，其特征在于：所述第一步的具体操作步骤为，

1.1根据地铁站基坑的平面分布位置布置钻探孔，且所述钻探孔的深度要大于地铁站基坑地基基础深度，且至完整的隔水层终孔；

1.2根据1.1取得的钻孔资料，绘制地铁站基坑范围内的地质剖面。

3.根据权利要求1所述的一种地下水导流修复模拟方法，其特征在于：步骤2.2中，在所述的影响范围轮廓线内设置的观测孔的数量不少于3个，所述的观测孔位于地铁站基坑的角点附近，且所述观测孔的深度大于地铁站基坑的底面1米。

4.根据权利要求1所述的一种地下水导流修复模拟方法，其特征在于：第三步中，对观测孔进行水位测量的频率为每月3次，观测周期为一个水文年。

5.根据权利要求1所述的一种地下水导流修复模拟方法，其特征在于：在第四步中，根据第一步的地质勘探结果，若渗流模拟区内存在岩溶破碎带或溶洞，则在建立渗流模拟区的三维地质模型时，通过离散元方法刻画局部区域的岩溶破碎带或溶洞。