杨官营铁矿地下水模拟及其在地下水环评中的应用

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矿石资源是社会经济发展的重要基础,但是矿山建设和生产往往会带来严重的地下水环境问题,为了保证经济与生态的协调发展,在正式建设之前必须进行地下水环境影响评价。地下水数值模拟技术是矿山地下水环境影响评价的有效手段,本研究以河北省迁安市杨官营铁矿地下水环境影响评价为依托,运用地下水数值模拟技术,对矿山开采排水和废石堆放对地下水可能造成的影响进行预测评价,为矿山的生产建设和地下水的保护提供科学的决策依据。本文在杨官营铁矿矿区周边进行水文地质调查、水位监测、地下水样采取、水文地质试验的基础上,深入分析研究区的水文地质条件,考虑到矿井建设和运行期间排水和污染的可能性,采用地下水模拟软件Visual Modflow建立了松散层、基岩风化层、基岩层三层结构的地下水流和溶质运移数值模型,通过与地下水位观测数据的拟合,调整水文地质参数识别模型。利用数值模型,预测三种矿井排水量条件下的地下水位变化趋势,并评价了水位变化对周围居民抽水井的影响。在拟定连续发生最大涌水量排水条件下,建设期间第四系孔隙水在矿井中心产生深为10m、影响半径约为4km的降落漏斗,重点预测区域水位下降2~4m;基岩风化裂隙水在漏斗中心下降约15m,重点预测区域水位下降3~7m,水位下降对生态环境及居民日常生活影响轻微。生产期间矿井排水量大幅减少,第四系孔隙水水位与基岩风化裂隙水水位开始回升,在停产5年和10年后分别恢复到开采前水平。其他涌水量排水条件对地下水位的影响小于最大涌水量。溶质运移模型结果表明,矿山建设生产期间,主要污染因子Fe、Mn、SO4的最大运移范围为200m,最大浓度峰值为本底值的1.13倍,远远低于地下水Ⅲ类水质标准,不会造成水质污染。
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