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隧道建设（中英文） 2023年第9期43卷 1523-1532页

作者：刘文连利满霖许模漆继红许汉华易磊李潇眭素刚中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司云南昆明650051 云南省岩土工程与地质灾害重点实验室云南昆明650051 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

云南登楼山隧道横穿水热活动强烈的小江断裂带,为利用地质分析手段评价隧址区水热活动规律,进而探讨线性工程热害评价方法,在已获得的地质资料的基础上,分析小江断裂带区域发育规律,然后对隧址区小江断裂系地质构造整体展布规律以及地... 详细信息

云南登楼山隧道横穿水热活动强烈的小江断裂带,为利用地质分析手段评价隧址区水热活动规律,进而探讨线性工程热害评价方法,在已获得的地质资料的基础上,分析小江断裂带区域发育规律,然后对隧址区小江断裂系地质构造整体展布规律以及地质构造的优势方位与热水地表出露分布特征的空间关系进行梳理。利用地表热显示的氢氧同位素高程效应和二氧化硅温标,对隧址区热水的补给高程、热储温度以及循环深度进行分析,确定隧址区热水的整体运移特点。此外,综合分析隧址区的测温钻孔数据和水化学数据,确定隧道进出口附近象鼻温泉和龙潭营温泉2处热水运移演化模式。结果表明:距离登楼山隧道进出口较近的象鼻温泉和龙潭营温泉的运移路径与隧道轴线不仅在空间上无交集,且热水运移的地层与隧道穿越地层也不同,故判断出2处热水导致隧道遭遇热害风险的可能性较低;但测温钻孔中的地温梯度显示,隧道穿越山体部分虽无地表热显示,但在深度大于450 m的埋深部位仍然存在轻微热害的风险。

关键词：隧道热害小江断裂水热活动特征水化学分析热水循环演化

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藏东盐井地区小定西组岩温异常机制及对曲孜卡水电站影响研究

藏东盐井地区小定西组岩温异常机制及对曲孜卡水电站影响研究

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作者：李潇成都理工大学

学位级别：硕士

“三江”北段盐井地区位于青藏高原东南缘昌都—思茅地块中部,为澜沧江梯级水电规划上游河段。晚三叠世小定西组(Tx)玄武岩受控于区域构造沿澜沧江呈SN向展布,在藏东盐井一带主要分布于澜沧江左岸,拟建曲孜卡水电站上坝址地下厂房拟布... 详细信息

“三江”北段盐井地区位于青藏高原东南缘昌都—思茅地块中部,为澜沧江梯级水电规划上游河段。晚三叠世小定西组(Tx)玄武岩受控于区域构造沿澜沧江呈SN向展布,在藏东盐井一带主要分布于澜沧江左岸,拟建曲孜卡水电站上坝址地下厂房拟布设其中,但平硐、钻孔、热水均不同程度地揭示了小定西组(Tx)玄武岩岩温异常现象。受复杂地质条件制约,工程建设深度逐渐增大,伴随而来的岩温异常现象越来越多,但由于其影响因素众多且形成机理复杂,使得有关岩温异常机制分析、局部地温状况查明以及深部地温预测等缺乏系统研究。因此,深入且系统地研究盐井地区小定西组(Tx)玄武岩岩温异常机制,不仅可丰富昌都微陆块局部热流异常机制研究,还可为分析工程建设中因水热活动引起的热害问题提供参考。为了探究藏东盐井地区小定西组(Tx)玄武岩岩温异常机制,本文结合区域地热地质环境,分析研究区热水系统循环演化和玄武岩岩温异常特征,并采用FEFLOW有限元软件模拟水—岩热传递过程,进一步推演其异常机制。在此基础上,分析岩温异常对拟建曲孜卡水电站上坝址地下厂房的影响,并提出相应防治措施。在研究过程中得到以下认识:(1)藏东盐井地区位于昌都—思茅地块构造线开始收敛处,各尺度褶皱、断裂构造繁杂。其中,发育于该地块中生代坳陷盆地内的两组近SN向次级构造单元边界断裂,将此坳陷盆地错断为3个次级断块,并协同澜沧江的深切割,对研究区水热活动起着控制性作用。(2)结合区域地热背景以及水文地球化学特征,将研究区热水系统划分为玄武岩系统、盐井系统、曲孜卡系统和外围温泉。玄武岩系统热水补给来源为恩古卡高山区大气降水,沿觉龙乡—额曲断裂破碎带向深部径流,因该断裂被巴美断裂于澜沧江左岸阻断,使得热水沿巴美断裂破碎带及其分支断裂上涌出露;盐井系统盐卤水起源于罗尼乡高山区大气降水,顺层向南径流,在盐井地区因澜沧江强烈切割且侏罗纪地层变薄甚至缺失而沿盐井—四水背斜轴部纵张裂隙向上排泄;曲孜卡系统热水补给来源为九吉子附近三叠纪火成岩及印支期花岗岩高山区大气降水,沿窝木扎—碧土断裂径流至澜沧江右岸,顺牛场断裂破碎带上涌排泄;外围温泉补给来源为附近高山区大气降雨入渗补给,经短距离径流,排泄于澜沧江两岸或深切支沟。(3)平硐、钻孔和温泉均揭示小定西组(Tx)玄武岩岩温异常,其机制为深循环热水沿巴美断裂及其分支断裂上涌,形成附加热源,与正常地温场相叠加,构成地下水水位以下为对流传导型传热而地下水水位以上为传导型传热的热传递机制,从而呈现热水排泄区玄武岩局部岩温异常现象。(4)根据小定西组(Tx)玄武岩岩温异常机制,结合区域地热地质背景,运用FEFLOW软件分别搭建两个不同尺度的数值模型。模型一概化时未考虑地层变化和构造展布,其渗流场水头分布主要受地形控制,中部恩古卡地区水头值高,为地下水补给区,澜沧江水头值最低,为区域控制性排泄边界。基于模型一,模型二刻画出巴美断裂及等效于觉龙乡—额曲断裂的承压含水层,模拟结果显示地下水沿等效承压含水层东西向径流,并在含水层与巴美断裂的交汇处沿巴美断裂上涌至地表排泄,致使巴美断裂附近出现了明显的局部地温正异常,进一步验证玄武岩局部岩温异常起因于玄武岩系统水热活动。(5)基于数值模拟结果,推演2300m高程的平切面地温分布,其温度值以巴美断裂为中心向东西方向呈先减小再增大规律。拟建曲孜卡水电站上坝址地下厂房在该平面处的温度介于220℃,最高热害等级为Ⅳ,施工、运营过程都将面临高岩温和热水带来的热害问题,需采取有效措施进行防治。

关键词：岩温异常热水循环演化水—岩热传递藏东盐井

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