岩溶塌陷是岩溶区水利工程主要的环境地质问题,也是常见的地质灾害,并严重危害着我国岩溶区水利工程正常运行。当前水利工程岩溶工程问题研究主要集中在水库诱发地震和水库渗漏问题上,针对岩溶塌陷的问题研究较少。本文以桂中岩溶强发育区在建的大藤峡水利枢纽工程为例,对其防护区展开岩溶塌陷综合研究,初步建立了水利工程防护区岩溶塌陷研究方法体系,主要包括以下几方面:岩溶塌陷发育地质环境条件研究。通过现场勘察,分析了研究区岩溶塌陷发育地质环境条件,主要为地形地貌、地层岩性、地质构造、降雨、黔江水位、地下水类型、含水岩组、补径排条件及其关系、岩溶发育程度、土层性质、溶洞裂隙水渗透性、地下水动态变化特征和人类活动。岩溶塌陷发育基本特征研究。在研究区调查发现塌陷102处塌陷,分析了岩溶塌陷发育基本特征、空间规律、时间规律、地质条件规律,分析了塌陷形成因素主要为地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质和人类活动,分析了土洞塌陷的形成过程,总结出土洞发育地质模式。以塌陷为研究对象,分析了塌陷发生的力学机理。土洞发育模式及水动力判据研究。在潜水层、包气带、承压层分别建立了土洞发育潜蚀作用、崩解作用和水力裂隙作用模式。通过室内模拟试验,得出潜蚀作用模式地下水临界波动速度、崩解作用土体临界含水率、水力裂隙作用的临界抗渗强度值。岩溶塌陷危险性评价研究。通过层次分析法原理,建立危险性评价体系,应用GIS的模型计算功能,划分危险性分区图。根据地下水动力监测资料,对比潜蚀作用、崩解作用和水力裂隙作用临界条件,定量评价土洞发育的危险性。运用Modflow软件,预测大藤峡水利工程正常运行地下水位变化、地下水流速变化,分析了水库运行对岩溶塌陷的影响。岩溶塌陷安全防控研究。综合分析研究区塌陷危险性,得出了水库运行引起塌陷灾害的安全水位、蓄水水位安全上升速度及排水水位安全下降速度,并提出塌陷灾害预防建议措施。