地下徑流模數(shù)法屬于簡(jiǎn)易均衡法的一種，是巖溶地區(qū)間接測(cè)流借以評(píng)價(jià)巖溶隧道涌水量的近似方法，對(duì)Ⅰ類巖溶隧道相對(duì)適用。

隧道正常涌水量QS的計(jì)算公式為

QS＝M年·A≈2.70M枯·A (7-28)

式中：QS——隧道通過含水體地段的正常涌水量(m3/d);

M年——年平均地下徑流模數(shù)[m3/(d·km2)];

M枯——枯季地下徑流模數(shù)[m3/(d·km2)];

A——隧道通過含水體地段的集水面積(km2)。

隧道最大涌水量Qmax的計(jì)算公式為

Qmax＝λ·M年·A≈1.50QS(7-29)

式中：Qmax——隧道通過含水體地段的最大涌水量(m3/d)，約等于隧道正常涌水量的1.5倍。

模比系數(shù)λ為

λ=(7-30)

模比系數(shù)λ約等于1.50。模比系數(shù)λ是根據(jù)豫、蘇、皖、鄂、川、浙、贛、湘、閩、粵、桂、黔、滇、海南14省及上海、重慶市計(jì)215個(gè)氣象(雨量)站6 500余站年降雨資料的多年最大降雨量與多年平均降雨量比值統(tǒng)計(jì)結(jié)果：模比系數(shù)λ為1.183～1.821，平均值為1.432，標(biāo)準(zhǔn)值為1.447，建議采用值為1.50。

圖7-13大瑤山隧道流域分區(qū)示意圖

①丹砂鋪溝區(qū);②下崩塘溝區(qū);③水口溝區(qū);④小工坑、謝家溝區(qū);⑤滑石排溝區(qū)

圖7-13為京廣鐵路大瑤山隧道5個(gè)流域示意圖。京廣鐵路衡廣復(fù)線大瑤山隧道位于廣東省坪石至樂昌間南嶺山脈的瑤山區(qū)，地形相對(duì)高差1 000m，隧道埋深70～910m，隧道全長(zhǎng)14 295m。隧道穿越的碎屑巖地層為震旦、寒武系變質(zhì)砂巖、板巖，泥盆系石英砂巖在隧道內(nèi)的總長(zhǎng)占整個(gè)隧道的94%。這類地層中的地下水主要為構(gòu)造裂隙水，多賦存于節(jié)理密集帶和斷層破碎帶內(nèi)。碳酸鹽巖類地層分布在隧道中部班古坳槽谷地段約0.9km范圍內(nèi)。含巖溶裂隙水，受構(gòu)造控制，呈條帶狀富水帶。班古坳地段處在分水嶺，補(bǔ)給區(qū)地下水垂直滲流帶深約150m，巖溶弱發(fā)育。150m以下巖溶微弱發(fā)育，并逐漸趨于不發(fā)育。

在勘測(cè)期間，在隧道兩側(cè)各2km范圍內(nèi)與隧道有關(guān)的溝谷建立了流量長(zhǎng)觀點(diǎn)。根據(jù)5個(gè)流域的枯季流量、流域面積，分析確定了地下徑流模數(shù)(表7-18)。

表7-18大瑤山隧道地下徑流模數(shù)表

廣東樂昌實(shí)際多年平均降雨量1 491.0mm，多年最大降雨量2 127.7mm(1997年)，實(shí)際模比系數(shù)λ=1.43。根據(jù)公式(7-28)[QS]，計(jì)算得出5個(gè)流域正常涌水量如表7-19所示。根據(jù)公式(7-29)，隧道最大涌水量為Qmax＝λ·QS＝1.50×46 399=69 598(m3/d)。

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，隧道實(shí)際涌水量為5.09×104m3/d，計(jì)算涌水量誤差為8.8%;2000年7月9日記錄最大流量為6.17×104m3/d，計(jì)算最大流量誤差為11.4%。

表7-19大瑤山隧道正常涌水量