地下水動(dòng)力學(xué)法是根據(jù)地下水動(dòng)力學(xué)原理，運(yùn)用數(shù)理分析的方法得到的特定水文地質(zhì)條件(包括特定的含水介質(zhì)特征、特定的邊界條件和特定的初始條件等)下地下水運(yùn)動(dòng)的解析式公式，并將其運(yùn)用于隧道涌水量的預(yù)測(cè)。

水文地質(zhì)解析法在隧道涌水量計(jì)算中應(yīng)用較為普遍，常用穩(wěn)定流或非穩(wěn)定流的達(dá)西公式、裘布依公式、泰斯公式等計(jì)算水文地質(zhì)參數(shù)，再以水平集水建筑物的水量計(jì)算公式結(jié)合隧道的邊界條件、含水層特征、隧道排水方式等選用適合于隧道涌水量計(jì)算的公式。其基本原理、計(jì)算方法許多書上都有詳細(xì)介紹，此處不再贅述。

地下水動(dòng)力學(xué)法適用于Ⅰ類巖溶隧道。即：①不適于計(jì)算位于地下水垂直滲流帶(包氣帶)、地下水位季節(jié)交替帶(季節(jié)變動(dòng)帶)、水文網(wǎng)排泄作用范圍內(nèi)的水平徑流帶(完全飽和帶)內(nèi)巖溶隧道的涌水量;②對(duì)位于不受附近水文網(wǎng)直接影響的深部循環(huán)帶內(nèi)的巖溶隧道涌水量，可按其水文地質(zhì)概念模型及相應(yīng)的水文地質(zhì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測(cè);③裂隙巖溶含水體(隙流含水體)在同一水文地質(zhì)單元內(nèi)有統(tǒng)一的地下水位等情況。

圖7-12為京廣鐵路大瑤山隧道地質(zhì)剖面圖，可視為無限含水體，隧道為潛水非完整式潛水。

圖7-12大瑤山隧道地質(zhì)剖面圖

隧道正常涌水量則采用《鐵路工程水文地質(zhì)勘察規(guī)程》[TB10049—2004]B.2.2-1式進(jìn)行計(jì)算，即

QS＝L·K(7-26)

式中：QS——隧道正常涌水量(m3/d);

L——隧道通過含水體的長(zhǎng)度(m);

K——滲透系數(shù)(m/d);

H——洞底以上潛水含水體厚度(m);

h——洞內(nèi)排水溝假設(shè)水深(m);

Ry——隧道涌水地段的引用補(bǔ)給半徑(m);

r——洞身橫斷面寬度之一半(m)。

隧道最大涌水量可根據(jù)《供水水文地質(zhì)手冊(cè)》(第二冊(cè))(2-7-3)式，按紊流裂隙水公式進(jìn)行計(jì)算，即

QO＝LK(7-27)

式中：QO——隧道通過含水體地段的最大涌水量(m3/d)。

根據(jù)鉆孔水文地質(zhì)抽水試驗(yàn)成果，大瑤山隧道各含水體滲透系數(shù)分別為： 寒武系砂巖、板巖含水巖組：K=0.049m/d;桂頭群砂巖、礫巖含水巖組：K=0.16m/d;東崗嶺灰?guī)r、泥灰?guī)r含水巖組：K=0.028 5m/d�，F(xiàn)把隧道分成9段，分別進(jìn)行涌水量計(jì)算。各段的隧道涌水量如表7-17所示。

表7-17大瑤山隧道涌水量計(jì)算結(jié)果

* 第6段流量8 000m3/d為引用原資料數(shù)據(jù)

按地下水動(dòng)力學(xué)法計(jì)算得出，全隧道正常涌水量QS＝4.4×104m3/d，隧道最大涌水量Qo＝6.1×104m3/d。隧道實(shí)測(cè)涌水量5.09×104m3/d，計(jì)算值誤差為14.1%;2000年7月9日記錄最大流量為6.17×104m3/d，與計(jì)算值的誤差為0.65%。