岩溶水文地质条件改变及其对水环境的影响

详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文

副题名：以贵州开阳磷矿马路坪矿为例 作者：陈丽霞 论文级别：硕士 学科专业名称：环境工程 中文关键词：超深开采 ; 水文地质条件改变 ; 水均衡分析 ; 水环境影响 ; 马路坪矿 ; 贵州开阳 英文关键词：ultra-deep mining ; the change of hydrogeologic condition ; water balance analysis ; Maluping ore ; GuizhouKaiyang 学位年度：2009 导师：丁坚平 学科代码：083002 学位授予单位：贵州大学 论文提交日期：2009-05-01

摘要

本文以开阳磷矿马路坪矿为研究对象,分析矿山开采对矿区水文地质条件造成的影响,以及矿区水文地质条件改变后对水环境的影响。开阳磷矿马路坪矿南起E15勘探线,北至F210断层。矿区内岩溶水系统的主要储水和运移空间是震旦系灯影组白云岩,含水岩层较为单一,在开采前具有完整的补给、径流、排泄条件,为一相对完整的水文地质单元。
     随着采矿深度的增加,导致岩溶矿床充水条件的改变;主要体现在充水含水层的补给、径流及排泄方式的变化,即大气降水入渗量的增加、裂隙孔隙型径流转变为裂隙型径流、天然排泄形式转为人工排泄。通过矿区水均衡分析表明:灯影组白云岩含水层地下水位大幅下降,超深开采增加了排泄量,矿坑疏干排水量为23万m~3,从而出现地表泉水干涸、地表水土流失加剧、区域地下水平衡受到破坏(如地下水位下降、地表泉流量衰减、地表溪流断流等水环境问题;以及地面塌陷、地裂缝、泥石流等地质灾害问题)。
     通过对开采条件下的地质环境及水均衡分析,提出了对矿坑排水量的综合利用(如用于120万吨/年磷酸二铵项目工业用水)、采空区地表塌陷及地裂缝治理、减少地下入渗及水土保持综合治理等措施;并通过文章的分析,为其它矿段水环境保护提供参照案例,更重要是为开阳磷矿的可持续发展以及水环境保护提供了参考。
The thesis chooses Maluping in Kaiyang phosphataite as the study object, and analyses the effect of hydrogeologic condition changed and water environment. The range from North to South is 5.52Km, from East to West is 1.23Km, The Z_(bdn) stratum is the main storage and migration space of Karst water system, and the aquifer is single. Maluping mine is samed as a relatively independent unit before exploited, and the system is soundness with supply runoff and drainage.
     With the increase of mining depth, that results the change of water-bearing deposits in Karst. The main expressions are the change of water-bearing aquifer with supply runoff and drainage, that is to say expressed the increase of precipitation, the change from small opening to cranny as well as natural discharge to artificial discharge. The mine water balance analysis showed that. The amount of drainage is increased by ultra-deep mining, with the enormous decrease of water tabe in dolomite aquifer. The drainage excretory capacity of ore is 230m3. Which resulted the spring dried, Soil-water, and the (such as the decrease of water table weaken of spring and stream). At the same time, it resulted the geologic hazard such as subside, Ground fissure and mud-rock flow.
     Based on the water balance analysis and geological environment under the condition of exploitation, it puts forward the measures. Such as the multipurpose use of ore drainage, for example: providing the industrial consumption to 1.2 million tons per year DAP. The subside of goaf, ground fissure controlled、the reduction of infiltration and soil-water conservation. Through the analysis, the thesis provides the reference cases of environmental conservation for another ore, and it's very important to supply the reference to water environmental protection and sustainable development in Kaiyang phosphorite.

引文

[1]陈崇希.地下水开采:地面沉降数值模拟及防治对策研究:以江苏省苏州市为例[M].2001:17-21
    [2]陈引锋,韩淑敏,赵慧.栾城县地下水均衡的初步分析[J].地下水,2004,26(4):269-271
    [3]丁坚平,毛健全.贵州开磷集团有限责任公司开阳磷煤化工基地年产120万吨磷酸二铵工程工业用水供水方案[R].贵州工业大学,2005
    [4]丁坚平等,岩溶地下水渗漏污染研究[J].贵州大学学报,2003.8,98-102
    [5]陈梦熊.中国地下水研究论文集[M].中国大地出版社,2007.9
    [6]曹剑峰,迟宝明.专门水文地质学(第三版)[M].北京:科学出版社,2006.5
    [7]何宇彬,等译.喀斯特水文学[M].北京:地质出版社,1982
    [8]黄丹红,成建梅,刘军,王增银,张晓宇.岩溶含水层降雨非线性入渗补给的处理方法[J].地下水.2006,28(2)
    [9]韩至钧,金占省,等.贵州省水文地质志[M].北京:地震出版社,1996
    [10]何宇彬等.太原地区喀斯特水资源研究[M].上海:同济大学出版社,1997
    [11]贾仰文,王浩,仇亚琴,周祖昊.基于流域水循环模型的广义水资源评价——评价方法[J].水利学报,2006,37(9):1051-1055
    [12]韩程辉.矿山开采对地下水资源的影响及水质评价[D].辽宁工程技术大学,2005
    [13]贵州开阳磷矿矿务局编.开阳磷矿志[M].贵州:贵州人民出版社,1992
    [14]刘翠珠.鄂尔多斯白垩系自流盆地地下水均衡分析[D].中国地质大学(北京).2006
    [15]梁永平、韩行端、时坚,尹立河.鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水系统模式及特点[J].地球学报,2005,26(4):365-369
    [16]卢耀如,张凤娥,等.中国典型地区岩溶水资源及其生态水文特征[J].地球学报,2006.10;
    [17]卢耀如.岩溶水文地区环境演化与工程效应研究[M].北京:科学出版社,1999;
    [18]卢卫中.岩溶流域水文模型初步研究[J].水文,1995,(2):29-33
    [19]牛光亮.渭北隐伏岩溶水循环模式及可更新性研究[D].长安大学2005
    [20]潘世兵,_王忠静,曹丽萍.西北内陆盆地地下水循环模式及其可持续利用[J].地理与地理信息科学,2003,19(1):51-54
    [21]潘世兵,王忠静,田伟.河西走廊地下水系统数值模拟中的几个问题探讨[J].水文地质工程地质,2002,(5):59-61
    [22]庞莹,张晓红,地下水资源评价中降水入渗系数的分析确定[J].吉林水利(增刊),2006,(287):8-9
    [23]苏小四,林学钰.包头平原地下水水循环模式及其可更新能力的同位素研究[J].吉林大学学报(地球科学版),2003,33(4):503-508
    [24]宋林华,喀斯特地貌演化与喀斯特含水层特性[J].地理研究,1986.12
    [25]谭继中,谭继泽.云南断陷盆地浅循环岩溶水赋存规律初步研究[J].地质与资源,2003,12(2):91-96
    [26]覃小群,蒋忠诚.表层岩溶带及其水循环的研究进展与发展方向[J].中国岩溶,2005,24(3)
    [27]汤贤勇.开阳磷矿洋水矿区开采与环境综合治理[J].贵州地质,2001,18(1):64-67
    [28]涂应强.贵州开阳磷矿矿区环境地质问题浅析[J].贵州地质,1998,15(3):273-276
    [29]王明章,王尚彦,等.贵州岩溶石山生态地质环境研究[M].北京:地质出版社,2005
    [30]王明章.峰丛洼地区地下地表联合成库地下水资源开发模式—以贵州普定马官水洞地下河为例,中国西南岩溶地下水资源开发与利用[M].中国地质调查局,2006
    [31]王明章.论喀斯特生态地质环境及其研究意义[J].贵州地质,2004,21(4):251-253
    [32]薛禹群.地下水动力学[M].北京:地质出版社,1997(第二版);
    [33]许昆.降水量与地下水补给量的关系分析[J].地下水,2004,26(4):272-274
    [34]杨胜元,王林.贵州省水工环地质工作需求分析[J].贵州地质,2007,24(1):13-16
    [35]余大龙,等.贵阳市开阳磷矿区地质灾害现状及危险性分区报告[C].贵州工业大学,2004.9
    [36]袁道先.岩溶环境学[M].重庆:重庆出版社,1988
    [37]袁道先.对南方岩溶石山地区地下水资源及生态环境地质调查的一些意见[J].中国岩溶,2000,19(2):103-108
    [38]袁道先.喀斯特地区的地质环境和水文生态问题[J].南方国土资源,2003,(1):22-25
    [39]鄢贵权、丁坚平、王伍军贵州岩溶地下水的水质管理模型[J].贵州地质,1999,266-269
    [40]严启坤.概念性岩溶水文模型中几个疑难问题的探讨[J].中国岩溶,1993,12(4):295-303
    [41]杨勇.贵州开阳磷矿洋水矿区环境地质问题分析[J].地球与环境(增刊),2005,33
    [42]杨胜元,张建江,等.贵州环境地质[M].贵阳:贵州科技出版社,2008:115-130
    [43]任美锷,刘振中,等.岩溶学概论[M].商务印书馆,1983
    [44]朱琳,苏小四,段福州,潘云,胡卓玮,高立,等.含水层结构和地下水面形态的虚拟模拟——以苏锡常地区为例[J].吉林大学学报(地球科学版),2007,37(2):400-405
    [45]张光辉,刘少玉,张翠云,陈宗宇,聂振龙,申建梅,王金哲,王昭.等.黑河流域地下水循环演化规律研究[J].中国地质,2004,31(3):289-293
    [46]张永波,等.水工环研究的现状与趋势[M].地质出版社,北京,2001
    [47]邹胜章,梁彬,等.西南岩溶山区分散式供水模式及存在的问题,中国西南岩溶地下水资源开发与利用[M].北京:地质出版社,2006
    [48]张林.黔南岩溶地区表层岩溶带岩溶水资源开发利用模式,中国西南岩溶地下水资源开发与利用[M].北京:地质出版社,2006
    [49]邹胜章,朱明秋,唐建生,夏日元,等.西南岩溶区水资源安全与对策[J].地质学报,2006,80(10):1637-1641
    [50]张健云,庄一.岩溶地区流域水文模型的探讨及应用[J].河海大学学报,1988.6
    [51]周东来,孙亚军,杨国勇,刘喜坤.徐州市水文地质单元岩溶地下水循环系统分析[J].中国矿业大学学报,2003,32(1):99
    [52]张先,周亮.许昌麦岭水源地可开采量的水均衡法计算[J].水文地质工程地 质,2004,(2):83-87
    [53]张元禧,施鑫源.地下水水文学[M].北京.中国水利水电出版社,1998.10(43)
    [54]FlrianEinsiedl,PiotrMaloszewskiandWillibaldStichler,Estimationofdemitrificatio n potential in a karst aquifer using thelSNand 18O isotopes of NO3-[J],Biogeochemistry,2005(1)
    [55]Hekeqiang,GuoDong,Du wen,WangRongLu,The effects of karst collapse on the environments in North China{J],Environmental Geology,2007(4)
    [56]Optimization and rationalization of karst groundwater resource in Feicheng Basin,China[J],Environmental Geology,2007(12)
    [57]Using turbity dynamics and geochemical variability as a tool for understanding the behavior and vulnerability of a karst aquifer[J],Hydrogeology Journal;2007(6)
    [58]Wanfang.Zhou,GONGYU.li,Geological barrier-a natural rock stratum for preventing confined karst water from flowing into mines in North China{J],Environmental Geology,2001(6)
    [59]Wanfang Zhou,Drainage and flooding in karst terranes[J],Environmental Geology,2007(1)
    [60]Yongjun.Jiang,Cheng Zhang,DaoXiao.Yuan,etc,Impact of land use change on groundwater quality in a typical karst watershed of Southwest China:a case study of the Xiaojiang watershed[J],Yunnan;