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涌水量计算方法：类比法；解析法；数值法；统计学方法
1．潜水完整井涌水量计算
潜水完整井是指井筒揭露了整个潜水含水层，并一直打到含水层隔水底板（图10-33）。
其涌水量计算
公式为：
式中Q——井筒涌水量，m3/d；
K——含水层渗透系数，m/d；
H——静止水位高度（对潜水完整井即潜水含水层厚度），m；
h——动水位至含水层底面的距离为动水位高度（h=H-s）,m；
s——水位降低值，m；
R——地下水降落范围，即影响半径，m；
r——井筒半径，m。
2.自流水完整井涌水量计算
自流水完整井是指井筒揭露了整个承压水含水层，并一直打到含水层底板隔水层（图10-34）。
其涌水
量计算公式为：
式中M——自流水含水层厚度,m。
井筒涌水量计算公式中参数R 的确定
计算影响半径R的公式有理论公式和经验公式两种
理论公式为：
潜水
承压水
经验公式
潜水——承压水
自流水
水平巷道涌水量的预测方法
通常水平巷道在排水初期，统一的降落漏斗未形成之前，可用下列公式计算其用水量。
（1）潜水完整水平巷道涌水量计算公式
式中K——渗透系数，m/d
B——巷道长度，m。
自流水完整水平巷道涌水量计算公式
采区或采面涌水量计算
例如，某一采区在承压含水层之下开拓，其平面形状近似正方形（图10-39）。
由于在煤层开采过程中，水位降低到隔水
顶以下，所以涌水量计算公式为：
(计算影响半径的经验公式，K单位为m/d)；M、H、K 可在勘探报告中查找到；h 值取零。
某铁路隧道水文地质分析及涌水量预测李建伟【摘要】某铁路隧道所处地貌为中低山区，降雨形成的地表水是地下水的主要补给来源。
地下水以第四系孔隙水，基岩裂隙水为主，另存在少量碎屑岩孔隙水。
在断层和不同岩层接触破碎带存在构造裂隙水。
隧道范围内浅部岩体的透水性和赋水性相对较强，向深部表现为由强一弱一微弱透水与非含水的变化规律，岩体渗透性与地质构造环境之间存在着相互关系。
隧道在断层和不同岩性接触面、破碎带、隧道沿线沟谷且岩层破碎的隧道浅埋区都是潜在涌水的重要地段，属于中等一强富水段。
可能会发生集中涌水、涌泥等问题，在施工中应加强工程防范措施。
另外，对隧道的涌水量进行了预测。
【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2011(037)006【总页数】5页(P72-76)【关键词】地下水;抽水试验;压水试验;隧道涌水量【作者】李建伟【作者单位】铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津300142【正文语种】中文【中图分类】U452.11工程地质超前预报是前沿性研究课题，而水文地质分析是工程地质超前预报的重要内容[1］[2］，研究的完善程度对重大工程施工运营安全具有指导意义。
黄涛、王建秀[3］[4］等学者对隧道涌水的物理地质特征、数理计算方法进行了探讨，然而这些研究很少涉及物探测试，多注重地下水化学的流场分析。
研究区内铁路隧道位于内蒙地区燕山余脉与阴山的交汇地带，全长28.94 km，属于铁路双线越岭特长隧道。
该工程已完成初步设计阶段的地质调查勘测工作，施工钻孔27孔，其中共进行水文地质试验21孔，综合测井8孔。
隧道全线进行了贯通物探测试，结合大面积的水文地质调绘，为研究本隧道的水文地质条件提供了基础。
1 隧址区地质概况1.1 地形地貌及地层隧址区处于内蒙古高原向松辽平原的过渡地段，地貌属剥蚀中低山区。
部分地段山体基岩多裸露，植被稀疏，仅个别沟谷中有人工林发育。
隧道范围内地势总体东北高，西南低，隧道顶部山势雄伟，地形崎岖复杂，多呈悬崖陡坎，沟谷切割强烈。
集水面积集水面积是指流域分水线所包围的面积。
集水面积大都先从地形图上定出分水线用求积仪或其它方法量算求得，计算单位为平方公里。
如长江集水面积180万分水线图平方公里，黄河集水面积约75万平方公里。
地面分水线地下分水线计算：复核:引文一：4.3隧道涌水量预测隧道区以根据地质调查结果分析，目前隧道涌水量暂按降水入渗法和地下径流模数法进行预测计算。
等深孔水文地质试验参数出来后再按地下水动力法核算。
(1)大气降水入渗法采用公式：Q=2.74 a W A(m'/d)采用公式：Q=2.74 a W A(m3/d)a:降水入渗系数。
全隧道地表为可溶岩，裂隙发育、岩溶化程度高。
DK63+165至DK64+600段洞身大部处于石英砂页岩、炭质页岩夹煤系下，考虑到断层构造影响严重，降水入渗系数a取值0.25 ；DK64+600至DK67+651隧道处岩溶强烈发育的可溶岩中，降水入渗系数a取值0.5。
W:年平均降水量，本测区取1448mmA:集水面积。
DK63+165 〜DK64+600 段：计算集水面积2.79km2;DK64+600〜DK67+651 段；计算集水面积7.32 km2;涌水量分别计算如下：Q=2.74 汉0.25江1448^.79 =2767(m'/d)〜2800 (m3/d)Q=2.74 0.5 1448 7.32 =14521(m'/d)〜14500 (m3/d)两项合计Q 平常=2800+14500=17300(m7d)考虑到岩溶区有暗河发育并构造发育，影响入渗系数的因素可能要大，DK64+600〜DK67+651段雨季涌水量期倍增系数按3考虑，DK63+165〜DK64+600段按系数2 考虑；隧道雨季涌水量Q洪=2800X2+14500X3=5600+4350009100 (m3/d)( 2)地下径流模数法Q=86.4X M X AM—地下径流模数(m/d • Km)A—为隧道通过含水体的地下集水面积( Km2)测区集水面积A=10.11 (Knn)(大致估算)，地下水径流模数M枯=10.3( 升/秒•平方公里)(依据都匀幅《区域水文地质普查报告》)则:Q 枯= M 枯X A=86.4 X10.3X 10.11=9000 ( m3/d )考虑到岩溶区有暗河发育并构造发育，其雨季涌水量期倍增系数按 3 考虑隧道雨季涌水量Q洪=9000X33=27000( m3/d)( 3)推荐涌水量上述两种方案计算的平常期涌水量有一定出入，考虑到隧道地表岩溶发育程度强烈, 岩溶洼地、落水洞、漏斗极发育，本次推荐采用大值,推荐全隧道平常期涌水量Q 平常〜17300m3/d推荐本隧道雨洪期涌水量Q雨=49100m3/d。
成贵铁路某拟建隧道涌水量预测【摘要】：隧道洞身穿过构造复杂的地层岩性、大量的褶皱和大型构造节理破碎带，隧区地下水类型为潜水—承压水型。
故采用大气降水入渗法、地下水动力学法预测隧道涌水量。
通过预测发现，地下水类型主要为潜水型水为主，岩溶发育强烈地区施工时有遇大型岩溶暗河、涌水涌泥的可能。
通过以上分析对隧道的防水进行了防治措施建议。
【关键词】：隧道工程；涌水量预测；岩溶发育；地下水动力学中图分类号： u45文献标识码：a 文章编号：一、工程概况隧区位于云贵高原北部扬子准地台滇东台褶带，地质构造复杂。
断裂、褶曲均比较发育，地层岩体破碎，以东西向构造为主，线路多大角度穿越构造线。
隧道在区域上位于三眼井向斜北部翘起端，次一级断裂、褶曲相当发育。
褶皱主要有：高坡1#背斜。
断层主要有：上扬塘断层、荼木树断层、监羊篝断层；1处大型构造节理密集带。
隧区地貌受构造及岩性控制，沿断层破碎带多形成侵蚀沟槽。
泥岩层薄，多形成小槽沟、缓坡地形。
设计为双线隧道，里程d3k338+600～d3k346+540段，全长7940m。
最大埋深约450m，大部份埋深在200～300m。
隧区范围内出露地层为：上覆第四系全新统冲洪积层（q4al+pl）卵石土；下伏地层分别为：三叠系下统飞仙关组（t1f）泥质砂岩、砂质泥岩夹灰岩；二叠系上统长兴组（p2c）灰岩；二叠系下统茅口组（p1m）灰岩；断层角砾岩（fbr）等。
二、水文地质特征隧区含水岩组划分及岩层的富水性如下：（1）孔隙含水层：第四系粉质粘土、碎石土孔隙含水层；为弱含水层；在河谷地带以砂砾石土为主，受河水的补给其富水性和透水性相对较强。
（2）裂隙含水层：三叠系飞仙关组砂岩，二叠系长兴组、龙潭组的砂岩；为弱含水层，富水性弱。
（3）相对隔水层：三叠系飞仙关组砂质泥岩，二叠系长兴组、龙潭组的泥岩一般含水性较弱，属相对隔水层。
隧道水文地质特征如下：：洞身穿过地层岩性、地质构造复杂。
穿过的地层有：三叠系下统飞仙关组（t1f）、二叠系上统长兴组（p2c）、二叠系上统龙潭组（p2l）、二叠系下统茅口组（p1m）。
二、涌水量的预测拟采用大气降水渗入量法对隧道进行涌水量计算1．大气降水渗入法（DK291+028-DK292+150段）Q = 2.74*α*W*AQ—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量（m3/d）α—入渗系数W—年降雨量（mm）A—集水面积（km2）参数的选用：α—入渗系数选用0.16；W—隧址多年平均降雨量为508.7m,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。
A—集水面积：根据1：10000地形平面图，含水岩组分布面积圈定为0.33km2最大涌水量为：Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.16*1496.88*0.33= 216.56（m3/d），平均每延米每天涌水量为：0.19(m3/m.d)。
正常涌水量为：Q= 2.74*α*W*A= 2.74*0.16*508.7*0.33=73.59（m3/d），平均每延米每天涌水量为：0.07(m3/m.d)。
2. 大气降水渗入法（DK292+150-DK293+440段）Q = 2.74*α*W*AQ—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量（m3/d）α—入渗系数W—年降雨量（mm）A—集水面积（km2）参数的选用：α—入渗系数选用0.18；W—隧址多年平均降雨量为508.7m,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。
A—集水面积：根据1：10000地形平面图，含水岩组分布面积圈定为0.79km2最大涌水量为：Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.18*1496.88*0.79= 583.23（m3/d），平均每延米每天涌水量为：0.45(m3/m.d)。
正常涌水量为：Q= 2.74*α*W*A = 2.74*0.18*508.7*0.79= 198.2（m3/d），平均每延米每天涌水量为：0.15(m3/m.d)。
3.大气降水渗入法（DK293+440- DK293+870段）Q = 2.74*α*W*AQ—采用大气降水渗入法计算的隧道涌水量（m3/d）α—入渗系数W—年降雨量（mm）A—集水面积（km2）参数的选用：α—入渗系数选用0.12；W—隧址多年平均降雨量为508.7mm,最大年降雨量为1496.88mm(月平均最大降雨量×12)。
隧道涌水量预测准确预测隧道涌水量一直是国内外隧道建设的难点，目前尚无成熟的方法。
为了使我们的预测尽可能接近实际，进行了大量的水文地质调查与测试，采集了较丰富的数据，拟采用多种方法进行预测。
考虑各段含水带渗透系数的差异，采取分段预测隧道涌水量。
并根据水文地质条件选用三种不同方法（公式）分别计算，以便比较。
8.2.1 竖井比拟法裂隙网络具分段独立性，含水体上、下部均有隔水边界。
设单个竖井居各段裂隙发育系统之中，完全可以达到疏干目的。
又因在不同地段内均有代表性抽水试验孔，按钻孔涌水量曲线方程推求各段隧道底板的涌水量，然后比拟成竖井涌水量，将会较为接近实际。
本次根据ZK28-3、ZK29-1、CZK53-1、CZK53-2抽水试验Q～S曲线曲线方程下推预测涌水量如下表8.2.1：隧道涌水量预测（一）表8.2.18.2.2 地下水动力学法考虑隧道在长期排水的情况下，位于无限厚的潜水含水带中，按有限含水厚度计算涌水量。
采用潜水非完整式水平巷道公式：Q ＝])(2)(4cos )(4ln[kS)(2212121222121R R R R лb R R лb R H R Hkb +-+++式中：H 1=H 2 R 1=R 2Q —预测涌水量（m 3/d ）；H —由隧道路肩起算的含水层厚度（m ）； R —隧道排水影响宽度（m ）； b —隧道宽度（m ）； S —降深（m ）；k —隧道围岩渗透系数（m/d ）。
隧道涌水量预测（二） 表8.2.28.2.3 降水入渗系数法采用的计算公式为：Q＝2.74×α×ω×A其中：Q—计算涌水量（m3/d）；α—入渗系数；ω—年降水量（mm）；A—隧道集水面积（k㎡）。
中条山大部分基岩裸露，地表裂隙发育，有利于大气降水入渗。
但地形陡峭，大气降水易排走不易补给地下水，冲沟地段地势低平有利地下水入渗，根据有关经验数据，中条山混合花岗片麻岩和片岩地区的综合入渗系数取0.20。
附录C 预测隧道涌水量的方法C.1 简易水均衡法C.1.1 当越岭隧道通过一个或多个地表水流域时，预测隧道正常涌水量可采用下列方法：1 地下径流深度法A h Q S ⋅'=74.2（C.1.1-1） S S E H W h --'-='（C.1.1-2）B L A ⋅=1（C.1.1-3）式中：Q S ——隧道通过含水体地段的正常涌水量（m 3/d ）； h ′——年地下径流深度（mm ）；A ——隧道通过含水体地段的集水面积（km 2）； W ——年降水量（mm ）； H ′——年地表径流深度（mm ）； E ——某流域年蒸发蒸散量（mm ）； S S ——年地表滞水深度（mm ）；L 1——隧道通过含水体地段的长度（km ）；B ——隧道涌水地段L 长度内对两侧的影响宽度（km ）。
2 地下径流模数法A Q S ⋅=M （C.1.1-4）F Q /M '=（C.1.1-5）式中：M ——地下径流模数[m 3/(4·km 2)]；Q ′——地下水补给的河流的流量或下降泉流量（m 3/d ），采用枯水期流量计算； F ——与Q ′的地表水或下降泉流量相当的地表流域面积（km 2）； 其他符号意义同式（C.1.1-1）。
C.1.2当隧道通过潜水含水体且埋藏深度较浅时，可采用降水入渗法预测隧道正常涌水量。
A W Q S ⋅⋅=α74.2（C.1.2）式中：α——降水入渗系数；其他符号意义同式（C.1.1-1~C.1.1-3）。
C.2 地下水动力学法C.2.1当隧道通过潜水含水体时，可用下列公式预测隧道最大涌水量：1 古德曼经验式dH HM L Q 4ln 220⋅⋅=π（C.2.1-1） 式中：Q 0——隧道通过含水体地段的最大涌水量（m 3/d ）； K ——含水体渗透系数（m/d ）；H ——静止水位至洞身横断面等价圆中心的距离（m ）； d ——洞身横断面等价圆直径（m ）； L 2——隧道通过含水体的长度（m ）。
某高速公路浅埋山岭隧道涌水量估算及评价[摘要]隧道涌水量估算公式有多种，可结合隧道特点及前期收集或通过试验获得的水文地质参数有针对性的选择。
本文笔者以主持的某一浅埋隧道项目为例，分别运用地下水动力学法、降水入渗法、过水断面迳流量法三种方法计算涌水量的过程，供大家参考。
[关键词]公路隧道地下水涌水量0引言涌水量的估算是隧道勘察报告中水文地质条件分析的重要内容，简言之，主要是通过地表观测季节性泉水点和长流水点的流量、钻孔抽（注）水试验、压水、提水试验等方法，运用试验数据分析计算首先求得围岩的渗透系数K值，然后根据隧道的具体特点选用合适的计算公式进行涌水量估算的过程。
进而对隧址区地下水的富水程度进行分析，为隧道掘进施工过程中产生的利害关系提供数据上的预测、提供设计参考依据。
1隧道充水条件分析隧道设计为左右双洞中型分离式岩质隧道，低山丘陵地貌。
隧址区降雨充沛，植被发育，节理、裂隙发育，冲沟较为发育，多为季节性冲沟，进口端东津河支流虽为常年流水河谷，但位于洞底设计标高以下数米，因此大气降水是隧道的主要充水来源。
因山体坡度较陡，大气降水多沿山体表面或冲沟流向坡脚低洼平坦地带，少量沿孔隙、裂隙渗入地下，作为地下水补给来源。
当隧道揭露含水裂隙、孔隙后进入隧道，因此岩土层裂隙、孔隙是隧道充水的主要通道。
因隧道埋深较浅，地下水水头压力小，渗透性较弱，因此充水强度低，雨季大气降水渗入地下，经短距离迳流进入隧道，充水强度有一定增加。
隧道揭露含水层时地下水主要排泄方式为淋水、滴水和渗水，局部沿裂隙有小股状涌水现象。
2隧道涌水量估算《公路工程地质勘察规范》第5.13.10条：隧道的地下水涌水量应根据隧址水文地质条件选择水文地质比拟法、水均衡法、地下水动力学等方法进行综合分析评价。
但是该规范及《公路隧道设计规范》的条文、条文说明及附录都没有相关的具体方法及公式，只能参照相近规范及手册进行估算。
2.1地下水动力学法根据左线勘察施工钻孔注水试验成果，结合隧址区水文地质条件，根据《铁路工程地质手册》表2-4-9，隧道涌水量预测采用地下水动力学法裘布依稳定流理论公式计算如下：裘布依公式法：式中：Q—涌水量（m3/d）；B—隧道通过含水层中的长度（m），右线695m，左线672m；K—含水层渗透系数（m/d），由注水试验求得取K=3.2×10-2；H—含水层的厚度（m）；取平均为100m；h—水位下降曲线在隧道边墙上的高度（m）；（不考虑）R—隧道涌水量的影响半径（m），经计算：隧道右线涌水量Q右=695×0.032×10000/716=311m3/d；隧道左线涌水量Q左=672×0.032×10000/716×2=301m3/d，计算结果表明，隧道通过地段一般涌水量左线为311m3/d，右线为301m3/d。
