水文地质参数对矿区地下水涌水量及污染物溶质运移的影响

发布时间：2020-11-11 00:14

　　 本文在总结了当前国内外矿坑涌水量、地下水溶质运移方法的基础上,以四川甘孜藏族自治州某锂辉石矿区为研究对象,通过建立涌水量预测方程、地下水稳定流模型及溶质运移模型,预测了在不同水文地质参数下的矿坑涌水量和污染物运移情况,模拟预测结果表明:(1)通过单一变量法确定渗透系数和含水层厚度分别对矿坑涌水量的影响为:矿坑涌水量随着渗透系数的增大而线性增大,且渗透系数对洞采阶段的影响大于露采阶段;露采阶段涌水量随含水层厚度的增大而先增大后减小,洞采阶段涌水量随含水层厚度的增大而增大。(2)利用MATLAB模拟了渗透系数、含水层厚度和弥散系数三个因素对污染物在地下水中运移的影响:废石场的防渗能力对地下水中污染物的扩散浓度具有直接影响,防渗层的渗透系数大于0.66 m/d时,当地地下水中污染物的最大扩散浓度达到稳定饱和状态,此时最大扩散浓度约等于污染物初始浓度。当防渗系数在0.16 m/d~0.66m/d时,当地地下水中污染物最大扩散浓度随着防渗系数的增大而增大。污染物最大扩散浓度与含水层厚度、弥散系数呈反相关关系,且弥散系数在0.2~0.4m~2/d,以及0.6~0.8 m~2/d时,污染物最大扩散浓度变化不明显,而当弥散系数在0.4~0.6 m~2/d、0.8~1m~2/d时,对于污染物最大扩散浓度有显著影响。通过模拟得到的结果确定这三种因素与扩散浓度的回归方程,从而得到这三个因素对扩散浓度影响大小为:含水层厚度弥散系数渗透系数。(3)废石场在非正常工况下运行(未设置防渗层),污染物随水流方向向下游运移,随着时间的推移,在废石场及库区下游方向,Be、Cd、Ni三种污染物将分别造成最大0.7182 km~2、0.675 km~2、0.6066km~2区域的地下水中该污染物浓度超过GB14848-93中Ⅲ类水质标准的限制要求。
【学位单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TD742;X131.2
【部分图文】：

2 研究区域概况 自然地理环境.1 位置与交通锂辉石矿位于甘孜州雅江县，地处雅江县城 33°方向直距约 40km 处。矿区卡稀有金属矿区的北矿段和西矿段北部，其范围为东经 101°13′30″～101°1 30°18′00″～30°22′00″。本次主要研究主矿体所在的 309 脉群，其中心点坐标 101°15′54.2″，北纬 30°18′48.5″，（地理位置如图 2-1 所示）。矿区通矿山公路，从康定沿国道 G318 线至新都桥镇 78km，由新都桥镇到 S215 省道 40km，再由塔公乡向西有 37km 乡村公路及季节性公路可直达机杨修建后，从康定出发至塔公乡亦可在机场附近分路而不经过新都桥镇。城到矿区均为乡村公路，里程约 75km，须由雅江县城向北行进约 30km，再公路前行约 45km。

图 2-2 矿区地层岩性分布图Fig.2-2 Stratigraphic lithology distribution map of mining area（一）三叠系区内出露的地层主要为三叠系侏倭组，为一套复理石建造，表现为浅—中等变质岩系。该套地层分布范围较广，但由于区内大面积的第四系掩盖，基岩岀露零星，面积仅约占整个矿区的 10%。本区侏倭组为变质砂岩、粉砂岩及板岩组成的频繁韵律式互层的地层，原岩为陆源碎屑岩和泥质岩。由于受区域低温动力变质作用和甲基卡成穹构造时期动力热流变质作用，侏倭组岩石普遍变质成为片岩。同时，局部区段由于受花岗伟晶矿脉热侵位而产生接触变质，成为角岩或角岩化片岩。靠近岩体的岩石普遍角岩化，越接近岩体，角岩化越强烈。侏倭组主要包括阳起石黑云母斜长角岩、阳起石辉石长英质角岩、角岩化细粒石英砂岩，与十字石红柱石片岩、石榴石十字石片岩、红柱石二云母石英片岩不等厚互层。侏倭组的厚度＞400m,与上覆的新都桥组地层整合接触。

22图 3-1 309 矿脉水文地质图Fig.3-1 Hydrogeological map of 309 mineral veins根据开发利用方案，309 矿脉矿体分布于 2 号溪沟河谷及其两侧山坡，矿体标高4154m-4350m，高于河床标高(4320 米)的矿体区段采用山坡露天开采，露天开采的采底标高为 4255m，采场面积 252460m2；低于河床区段采用地下开采，洞采阶段共有4 个平硐，其高程分别为 4155、4185、4215 和 4245。由图 4 可知，309 矿脉 01 总剖面的地层分布分别为：第四系洪积层、残坡积物，
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本文编号：2878498