榆阳煤矿矿坑排水对周边地下水水质的影响

摘要

矿井水未经处理直接排放会对地表水及地下水产生影响,随着我国煤炭工业的快速发展,矿区珍贵的水资源也因此而造成了大量的浪费和破坏。提高矿区矿井水的综合利用,对矿区地表水及地下水资源进行有效的利用和保护,具有十分重要的科学意义。本文选取榆林市榆横矿区中能榆阳煤矿作为研究对象,通过野外调查,实验分析等,最终通过建立数值模型来评价矿坑排水对周边水质环境的影响,从而为矿区水资源规划保护提供科学依据。
　　在了解研究区自然地理、地质条件及水文地质条件的基础上,对研究区的榆阳煤矿矿坑水排水池进行分析研究:
　　(1)沿排水池水流方向及垂直水流方向取水样,对采得的26个水样进行水化学分析;
　　(2)通过野外竖管法试验确定排水池的渗透系数K;
　　(3)对排水池附近取得的砂样进行室内一维沙柱试验,确定小尺度下的弥散系数D;
　　(4)研究排水池附近多孔介质对铁和硫酸根离子的吸附作用,确定铁和硫酸根离子的吸附特性和吸附方程;
　　(5)对排水池水边线附近不同地层深度上的地下水温度进行测量,通过温度场的变化得出地下水的流动特征。
　　根据获得的水文地质资料及室内外试验得出的结果,经过理论研究和经验分析,建立研究区三维水流模型,在此基础上耦合溶质迁移方程,得到地下水溶质运移模型。根据水化学分析结果,将铁离子、硫酸根离子作为污染源带入模型进行模拟计算,根据模型计算结果得到:在预测年限内,地下水中铁的浓度高于地下水Ⅲ类水标准的范围,对周边地下水环境造成了严重的污染,污染晕随着地下水流动的方向逐渐靠近附近水源地,在预测年限内未对红石峡水库造成影响,但对该地区供水水源地红石峡水库构成潜在的威胁;在预测年限内,地下水中SO42-的浓度高于地下水Ⅲ类水标准的范围,且污染物浓度较高,对周边地下水环境造成了较严重的污染,污染晕随着地下水流动的方向逐渐靠近附近水源地,在预测年限内未对红石峡水库造成影响,但对该地区供水水源地红石峡水库构成潜在的威胁。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容

1.4主要成果

1.5研究技术路线

第二章 研究区自然地理及地质条件概况

2.1地理位置概况

2.2气象水文

2.3 地形地貌特征

2.4地质特征

第三章 研究区水文地质条件

3.1研究区水文地质条件概况

3.2地下水的补给、径流与排泄

3.3矿坑水水质分析

第四章 野外及室内试验

4.1野外竖管法测定研究区排水池附近渗透系数K

4.2室内一维沙柱试验

4.3研究区多孔介质中铁和硫酸根的吸附作用

第五章 榆阳煤矿矿坑排水对周边地下水水质的影响预测与评价

5.1概念模型及其数学描述

5.2数值模型

5.3矿坑排水对周边地下水及红石峡水库的水质影响预测评价

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果

致谢