現(xiàn)以馬鹿箐隧道PDK255+978溶腔突(涌)水為例，采用相關(guān)分析法進(jìn)行涌水量預(yù)測(cè)。

一、水文地質(zhì)條件

馬鹿箐隧道全長(zhǎng)7 879m，隧道最大埋深為660m，設(shè)平行隧道兩座，相距30m。在地質(zhì)構(gòu)造上位于團(tuán)堡-金子山復(fù)向斜之四方洞次級(jí)向斜的東南翼，主要出露三疊系嘉陵江組及大冶組碳酸鹽巖地層，巖層傾向北西300°～330°，傾角較緩，一般為5°～15°。

隧道區(qū)位于小溪河暗河系統(tǒng)南東部的臺(tái)原及斜坡補(bǔ)給區(qū)，發(fā)育箐口暗河子系統(tǒng)，箐口暗河子系統(tǒng)由東部云霧山臺(tái)原和斜坡補(bǔ)給區(qū)來(lái)水，通過(guò)鳥臘河、小馬灘河明流和相應(yīng)的地下充水管道(暗河)匯入涼風(fēng)洞，沿層面、節(jié)理裂隙至龍?zhí)丁Ⅱ蛭浛凇?/p>

據(jù)龍?zhí)�、蝌螞口長(zhǎng)觀資料，蝌螞口暗河系統(tǒng)巖溶水的流量動(dòng)態(tài)與降雨關(guān)系密切，對(duì)降雨的反應(yīng)敏感，一般在中、大雨的第2天，地下水流量明顯增長(zhǎng)，第4天達(dá)到峰值。反映了巖溶水系統(tǒng)補(bǔ)給條件良好，徑流通暢。

PDK255+978溶腔位于水量豐富的碳酸鹽巖含水巖組-三疊系下統(tǒng)嘉陵江組(T11j)及大冶組(T41d)的接觸帶上。該含水巖組巖溶發(fā)育，巖溶形態(tài)為地下河、溶洞、豎井、落水洞等。溶腔處于巖溶水動(dòng)力剖面分帶的深部循環(huán)帶之中。

PDK255+978溶腔巖溶水系統(tǒng)隸屬于小溪河地下河系統(tǒng)上游箐口子系統(tǒng)的分支——小馬灘地下河系統(tǒng)，小馬灘地下河系統(tǒng)上游油竹坪巖溶臺(tái)原、洼地區(qū)為補(bǔ)給區(qū)，集水面積共計(jì)14.59km2，其中巖溶水補(bǔ)給徑流區(qū)(小馬灘峰叢溝谷區(qū))面積4.89km2，如圖7-3、圖7-8所示。

圖7-3馬鹿箐PDK255+978溶腔集水面積圖

圖7-8馬鹿箐隧道PDK255+978溶腔A—A水文地質(zhì)剖面示意圖

二、涌水量預(yù)測(cè)

利用馬鹿箐隧道泄水洞在2008年4月1日至2008年12月31日涌水量、降雨量數(shù)據(jù)，用SPSS〔SPSS 15.0 for Windows〕軟件建立多元線性回歸方程。

長(zhǎng)觀資料表明，一般在中、大雨的第二天，地下水流量明顯增長(zhǎng)，第4天達(dá)到峰值，所以首先選取當(dāng)日降雨量(X0)、前1日降雨量(X1)、前2日降雨量(X2)、前3日降雨量(X3)、前4日降雨量(X4)、前5日降雨量(X5)與隧道泄水洞流量(Q)進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果表明，只有當(dāng)日降雨量(X0)、前1日降雨量(X1)和前2日降雨量(X2)的相關(guān)系數(shù)通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)，說(shuō)明降雨影響因素中，它們對(duì)涌水量的影響最顯著，故選取這三個(gè)量作為自變量，建立與因變量(隧道泄水洞流量Q)之間的回歸方程。

從回歸方程的判定系數(shù)(表7-12至表7-14)看出，涌水量與當(dāng)日降雨量(X0)、前1日降雨量(X1)和前2日降雨量(X2)之間的線性關(guān)系密切，計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)擬合得較好，整個(gè)回歸方程的實(shí)用性較高。

表7-12回歸統(tǒng)計(jì)

表7-13方差分析

馬鹿箐隧道泄水洞泄水量的多元線性回歸方程(標(biāo)準(zhǔn)值)為：

Q=203.09+61.04X0+74.62X1+15.65X2(7-23)

式中：Q——涌水量(萬(wàn)m3/d);

X0——當(dāng)日降雨量(mm);

X1——前1日降雨量(mm);

X2——前2日降雨量(mm)。

該方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.788，擬合度R2＝0.622，顯著性水平F=0.000，回歸顯著。

表7-14多元線性回歸方程系數(shù)

三、涌水量預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)

建立樣本回歸方程并通過(guò)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)后，就可以利用樣本回歸方程進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)式(7-24)，利用降雨量(前2日、前1日、當(dāng)日)資料，即可對(duì)當(dāng)日涌水量進(jìn)行估算，圖7-9為馬鹿箐隧道實(shí)測(cè)流量與計(jì)算流量的對(duì)比圖，計(jì)算流量曲線與實(shí)測(cè)流量曲線較吻合。

圖7-9馬鹿箐隧道實(shí)測(cè)流量與計(jì)算流量對(duì)比圖

誤差分析：為檢驗(yàn)利用相關(guān)分析法評(píng)價(jià)隧道涌水量的實(shí)際效果，對(duì)2008年4月至12月19次涌〔突〕水計(jì)算流量〔上限值〕與實(shí)際峰值流量進(jìn)行對(duì)比分析，如表7-15所示。表列數(shù)據(jù)表明，除7月22日因突水流量太大不能測(cè)量流量外，其余誤差范圍在0.5%～62.4%，其中，誤差小于20%的7個(gè)，誤差在20%～40%的4個(gè)，誤差在40%～60%的4個(gè)，誤差在60%～70%的3個(gè)。

表7-1519次涌突水峰值流量與實(shí)際峰值流量的誤差表