庐南矿区地下开采工程对地表径流影响的研究

摘要

安徽省庐江县是一矿产资源富集区，以铁矿为主，集中分布在庐南地区，矿产分布深度一般在-300～-1000m。庐南地处亚热带湿润季风气候区，多年平均降水量1157.6mm;地貌属低山丘陵区，河流水系发育;新生界松散层，多沿冲沟、溪谷发育，厚度一般小于5m;基岩风化壳发育深度，一般小于10m。
　　矿产资源的开发，在支撑经济社会发展的同时，也对水资源与水环境形成了诸多影响。其中，地下开采工程建设与运行过程中，不可避免地要产生大量矿坑涌水，矿坑涌水的直接充水水源是赋存于矿体围岩中的基岩裂隙水，主要补给水源是降水通过上覆“新生界松散层+基岩风化壳”的下渗;大范围、多项目、长时间的地下矿山开采活动，将“新生界松散层+基岩风化壳”中的地下径流方式，由水平径流为主逐渐改造为垂直下渗为主，这将导致冲沟、溪谷所获得的地表径流的减少。另，“新生界松散层+基岩风化壳”中潜水位下降甚至疏干，包气带变厚，导致土壤保墒能力的下降。
　　以矿集区中的2个相邻的大型铁矿为例，根据现有的勘查等成果，建立多矿山共同作用下的水文地质概念模型;利用Visual MODFLOW软件，建立相应的地下水流数值模拟模型;经识别后，进行矿坑涌水量预测和地下水流场的动态预测;在矿山服务期内(24年)，矿坑涌水量为12240～4400m3/d，对“新生界松散层+基岩风化壳”中潜水形成明显影响的范围68.90km2;降雨入渗增大14.4％、地表径流减少量为186.6×104 m3/a。
　　基于影响预测、评价，进行减缓、补救方案制订，这不仅具有一定的理论意义，而且对矿山环境保护、和谐社会的构建有直接的应用价值。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究目的和意义

1．2 国内外研究现状与发展趋势

1．2．1 国内外研究现状

1．2．2 存在的问题与发展趋势

1．3 研究内容

1．4 研究思路与技术路线

第二章 研究区概况

2．1 区域自然地理概况

2．1．1 区域概况

2．1．2 地形地貌

2．1．3 水文气象

2．1．4 经济社会

2．2 区域地质条件

2．2．1 地层

2．2．2 岩浆岩

2．2．3 构造

2．3 区域水文地质条件

2．3．1 含水岩组

2．3．2 地下水的补、径、排条件

2．4 研究区概况

2．4．1 研究范围

2．4．2 地形地貌

2．4．3 河流水系

2．4．4 地质条件

2．4．5 水文地质条件

2．4．6 矿体赋存特征

第三章 矿坑涌水量预测

3．1 充水条件

3．2 水文地质概念模型

3．2．1 含水层系统的结构划分

3．2．2 边界条件

3．3 数值法简介及模拟软件选择

3．3．1 数学模型

3．3．2 数值模型

3．3．3 预测结果分析

3．3．4 影响预测结果可靠性的因素分析

第四章 矿山开采对地表径流影响分析

4．1 对浅层含水层的影响分析

4．2 对泉水流量的影响分析

4．3 对农林灌溉用水的影响分析

4．4 对基流的影响分析

第五章 区域水均衡计算

5．1 地下水的补给

5．1．1 大气降水入渗补给

5．1．2 河流渗漏补给

5．1．3 侧向补给量

5．1．4 渠系渗漏补给

5．1．5 田间渗漏补给

5．2 地下水的排泄

5．2．1 泉的排泄

5．2．2 潜水蒸发排泄

5．2．3 越流排泄

5．2．4 侧向排泄

5．3 降雨入渗系数和地表径流减少量计算

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 存在的不足与展望

6．2．1 存在的不足

6．2．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况