矿床水稳地质矿床充水条件.ppt

,二、矿床水文地质,矿床充水在自然状态下，矿体（层）及其围岩中经常充满一定质和量的地下水，这种现象称为矿床充水。矿床充水条件水源与通道以及影响该矿床（区）充（涌）水的性质和强度的诸因素统成为矿床充水条件。,（一）矿床（坑）充水条件,,1、矿床（坑）充水水源采矿时能进入矿坑的水源有大气降水、地表水、地下水和老窑积水，统成为矿床充水水源。（1）大气降水水源①渗入条件相似时，矿床充水程度随降水量增多而增加，也与降水性质和延续时间有关；②降水造成矿床充水特征具有明显的季节性、多年周期性的变化规律③降水对分水岭地段及地形低洼浅埋矿床的充水影响最明显，但随开采程度的增加，影响逐渐降低，且涌水高峰出现后延的现象。,,（2）地表水水源地表水能否进入矿井和渗入水量大小，与下列因素有关①地表水体的性质与规模常年性大水体和季节性水体②地表水体与矿体之间岩层的透水性能③矿体距地表水体的水平和垂直距离④采矿方法,,（3）地下水水源流入矿坑的地下水，由储存量（静储量）和补给量（动储量）组成。,,①充水岩层的空隙性质松散层孔隙水的涌水特点是全层出水均匀，且随地层孔隙加大而水量增加；裂隙水水压大，水量小。当裂隙水和其它水源无联系时，多数矿井涌水量随时间逐渐减少，甚至干枯。当裂隙水和其它较大水源有联系时，也会造成淹井事故。岩溶水水量大、来势猛、水压高、涌水量稳定、不易排干，常构成某些矿床充水和灾害性突水的水源。,,②含水层分布的面积和厚度在其它条件相同时，含水层分布的厚度和面积越大，其中储存的水量就越多，坑道涌水量亦越大；反之则小。,,（4）废矿井巷（老窑）水源其特点是短时间有大量水涌入矿井，具有很大的破坏性。有些金属硫化物矿及煤矿的老窑水，多属于酸性的强腐蚀水，能破坏矿山设备。各种水源在某一具体的矿床充水或矿坑突水中，往往是以某一种水源为主，也可能是多种水源的混合。,,2.矿床（坑）充水通道根据通道类型和地下水流进矿坑的水力特征及危害性，可将通道分为渗入性和溃入性通道两类。（1）渗入性通道渗入性通道是指细小的和分散性质的空隙，各种水源通过它能正常“均匀”地进入采矿场。①地层的孔隙这类矿床主要包括松散沉积矿床，以及被松散含水层覆盖的矿床。松散岩石的颗粒愈粗，磨园度愈好和分选度愈高，则地层的孔隙越大，透水性愈强，单位时间通过的水量也愈大。,,②地层的裂隙岩石中的各种裂隙都能构成矿坑充水通道。,,风化裂隙储存水量一般较小，渗透性能较差，这种通道一般对矿坑充水影响不大。成岩裂隙水量一般不大其均匀，除少数外，对矿井涌水意义不大。但是若与其它水源有联系，则不能忽视。构造裂隙包括各种节理、断层和巨大断裂带。其中节理型裂隙为渗入性通道，而各种断层则为溃入性通道。节理型裂隙一般分布“均匀”、细小，水在其中渗透缓慢且含水量小，不容易造成突水。,,（2）溃入性通道能导致矿床（区）及附近水源，突然大量地涌入矿坑，称为溃入性通道。这类通道主要是构造断裂和岩溶通道等。,,①构造断裂带断裂是否能突水及突水的强度，与断裂的力学性质、断裂两旁的岩性及规模，断裂带充填胶结有关。,,断裂带透水类型表,,②岩溶通道岩溶地区发育许多岩溶通道，岩溶通道主要受岩溶发育规律的影响。岩溶发育规律主要有岩溶发育与岩性、结构有关。质纯厚层灰岩中岩溶发育强烈，含杂质多的层位相对较弱。岩溶发育受裂隙控制地壳变得使岩溶通道复杂化地下水天然排泄区岩溶发育岩溶的透水性与充填情况有关③人工通道采矿造成的裂隙旧钻孔造成的通道,,3.影响矿床（坑）充水程度与特征的因素矿床（坑）充水的形成和充水强度，除了水源类型和大小、渗透通道的位置、性质、发育强弱等起着决定作用外，还与矿床（区）的边界条件、自然地理、地质和人为因素有关。（1）矿床（区）的边界条件主要是在确定影响矿床（区）地下水量的边界形态和边界性质（透水、弱透水、隔水）的基础上，拟定（简化）数学模型，确定矿区的动储量，提出防治水的措施。,,①矿床（区）地下水的周（外）边界矿床（区）地下水的周（外）边界指的是控制侧向补给的平面边界，这种边界可分为简单的和复杂的两种。②矿区剖面上的地下水边界条件矿层（体）顶、底含水层边界条件。,,（2）自然地理因素自然地理因素一般包括气象、水文和地形因素。其中地形因素直接决定了透水层的出露部位和出露程度、以及降水和地表水的汇集条件，因而矿区地形就间接地影响矿区涌水强度。,,（3）地质因素包括矿区覆盖层的透水性和透水矿体及围岩的出露特点，构造情况和现代地压（地震）等因素。①矿区覆盖层的透水性、透水矿体和围岩的出露条件②蓄（含）水构造条件的影响松散层、基岩含水构造及规模③地震的影响（4）人为因素取决于露天和地下采矿方法,,二、矿床水文地质,1.矿床水文地质类型划分根据自然地理、地质、水文地质条件，划分为三种类型（1）充水岩层以孔隙岩层为主的矿床。涌水量主要取决于岩层孔隙大小，岩层厚度，分布范围以及自然地理条件。（2）充水岩层以裂隙岩层为主的矿床。涌水量主要取决于岩体结构、裂隙发育程度及其力学性质，构造复合情况，裂隙发育宽度、深度及充填情况和自然地理条件。（3）充水岩层以溶洞岩层为主的矿床。涌水量主要取决于溶洞发育情况，充填情况，地质构造，古地理和自然地理条件。,（二）矿床水文地质分类及其特征,上述分类，进一步按水文地质、工程地质条件复杂程度，又可划分为简单的、中等的和复杂的。（1）水文地质工程地质简单的矿床♣矿体位于当地侵蚀基准面以上或位于地下水位以下，地形有利于自然排水♣矿区无大的含水层，矿体和顶底板含水微弱，或矿体直接顶底板有较厚而稳定的隔水层♣矿体附近无地表水体或距地表水体很远♣地质构造简单，构造断裂对矿床充水影响甚微，矿体顶底板均较稳定，岩体结构完整，工程地质性质良好,（2）水文地质工程地质中等的矿床♣矿体位于当地侵蚀基准面以下，或位于当地侵蚀基准面以上而在地下水位以下，地形不有利于自然排水♣矿体附近无地表水体或距地表水体较远，地下水和地表水联系甚微；充水岩层有裂隙或溶洞，矿体或围岩含水，但补给条件较差，涌水量较小♣地质构造简单，矿体顶底板岩层较完整稳定，不具有较大静水压力,（3）水文地质工程地质复杂的矿床♣矿体位于当地侵蚀基准面以下，矿区附近有地表水体，地下水和地表水有联系♣矿体顶底板直接或间接与充水岩层接触，岩层裂隙或溶洞发育，含水丰富，矿体上部有时被较厚的松散充水岩层覆盖♣地质构造复杂，局部地段矿体顶底板岩层破碎，并具有较大的静水压力，有利于地下水聚集，矿坑涌水量较大，在疏干范围内可能引起地面塌陷和其它工程地质问题,2.岩溶水充水为主的矿床（1）我国许多有色金属、黑色金属、煤、铝土矿、磷、石棉和某些稀有分散元素矿床，以不同形式和类型产于可溶岩中。（2）这类矿床水文地质条件一般比较复杂，涌水量大，矿坑充水往往具有突发性（尤其是南方），地下水与地表水密切，水流通道较畅，影响范围广。但富水性不均一，各向异性明显，地面塌陷和底板突水问题较严重，而且在南北方还各具其特点。,（3）这类矿床需要掌握的主要问题是岩溶发育（水平和垂直方向）和岩溶水形成规律，断裂带的水文地质特征及边界条件（顶底板和周边界的特征）（4）这类矿床水文地质调查的重点为♣查明水平和垂直方向的岩溶发育规律，暗河系统和它们与矿区（床）内构造的关系，溶洞充填程度和充填物质♣圈定地表水和地下水（包括暗河系统）分水岭地段的范围♣确定矿区的渗入系数和径流模数，有条件的地方观测暴雨对暗河及坑道的影响,3.裂隙水充水为主的矿床（1）主要产于火成岩、变质岩和碎屑岩（包括部分岩溶发育微弱，以裂隙水为主的可溶岩）中的大部分煤、油页岩和许多金属、非金属矿床。大多分布在山区和丘陵山区。（2）矿床充水以裂隙为主。水源主要为大气降水和地表水；各种成因的裂隙和各种断裂破碎带为其通道；矿床的富水性取决于构造裂隙和断裂的发育规律及充填情况，各种补给源的性质及联系程度。,（3）矿坑涌水量一般比较小（数十至几百m3/天），在坑道遇到较大断层或沟通强水源时，出水量比较大。勘探孔单孔的涌水量多小于1升/秒。（4）矿床多分布在当地侵蚀基准面以上的山区分水岭或斜坡地带，地形切割剧烈，利于排水而不利于聚水，充水岩层的含水性受裂隙发育程度的控制，因此多属于水文地质条件简单的矿床。但若位于侵蚀基准面以下，其上又有地表水体或在水体附近，并有巨大的构造破碎带或人工破碎带与水体相通，以及蓄水构造规模较大时，则水文地质条件较为复杂。,（5）矿床水文地质调查的重点为♣分析裂隙（包括断层）的成因、力学性质、发育强度（有否充填、胶结）和分布规模♣查明裂隙水的埋藏条件和分布规律，补给和循环特征♣查明裂隙和断裂破碎带（包括接触带、岩脉）等与地表水体或其它强水源的联系情况和其透水规律♣确定顶底板相对隔水层厚度、稳定性和开采后的变化♣确定岩层的力学性质和露天矿场边坡的稳定性♣预测涌水量大小,4.孔隙水充水为主的矿床（1）孔隙水充水为主的矿床主要包括第四系各种松散沉积物中的砂矿床及第三系中半胶结岩层中的褐煤和油页岩矿床。这类矿床多分布在我国沿海丘陵、海滩、山前平原、河流阶地、河床沉积以及山谷缓坡地带。（2）矿床多接近或直接暴露于地表，多数矿区主要的补给来源是大气降水，部分受地表水补给，故矿床充水受季节周期性变化影响极大。矿床充水程度取决于松散层的厚度和岩性结构特征，地表水体规模及其与含水层的联系程度，以及采矿方法。（3）该类矿床中的第三系褐煤和油页岩矿，大多位于当地侵蚀基准面以下，矿床充水主要取决于顶板疏松含水层或底板含水层的含水性及附近是否有地表水体，故水文地质条件一般比较复杂。,（4）这类矿床水文地质工作重点为♣松散沉积物的成因类型，分布规律♣含（蓄）水构造类型、富水地段及地表和地下的富水条件♣大气降水的补给条件♣下伏基岩含水层与松散沉积物含水层的水力联系♣含矿层的分布、埋藏特点及其与主要含水层的关系♣新构造运动，尤其是新近期断裂对地下水的影响♣涌水量和开采方法的选择,5.产于被厚层松散岩层覆盖下的裂隙或岩溶水充水的矿床（1）这类矿床分布在我国广大冲积洪积平原、沿河两岸和山间盆地中，主要有煤、油页岩和一些金属、非金属矿床。（2）矿床虽多产于基岩中，但上覆有厚层松散含水层，因此矿床充水条件既取决于基岩裂隙或岩溶发育程度，也决定于上覆松散层的含水条件。（3）由于多位于当地侵蚀基准面以下，地表水系也比较发育，故水文地质条件比较复杂。（4）若下伏基岩为非岩溶化裂隙岩层，则其主要充水威胁常来自上覆厚度大的松散含水层，基岩裂隙含水层除较大的破碎带外，仅具有次要意义。当上覆松散含水层与地表水有密切联系时，威胁更大。,（5）这类矿床的水文地质工作重点♣上覆松散含水层的分布规律和含水条件、建井时涌砂和边坡稳定性♣岩溶含水层富（透）水性和岩溶的水平和垂向发育规律♣含水构造条件，基岩裂隙和断裂的充水特征♣松散与基岩含水层之间和它们与地表水体之间的水力联系情况，以及隔水顶底板特征等,,二、矿床水文地质,1.类比外推法（1）涌水量曲线方程法抽水试验时，抽水井的涌水量（Q）与水位降（S）之间，可用Q-S曲线的函数关系来表示。涌水量曲线方程法就是建立在抽水试验基础上得到的Q-S曲线方程，来外推未来矿坑设计水位降的涌水量。因此，要求试验条件尽量接近未来开采条件。,（三）矿坑疏干量（涌水量）的确定,（2）水文地质比拟法该法是以已知的水文地质条件相似矿区的水文地质资料，作为勘探矿区涌水量预测的依据。一般是在整理生产矿井排水资料的基础上，求得某些真实的矿山水文地质指标的算术平均值，作为计算的依据。如富水系数、单位涌水量等。,（3）相关比拟法相关分析在于能从大量的水文地质资料中，找出涌水量与影响因素之间的相互关系，从而建立简单易行的比拟公式。①利用抽水资料的外推计算利用抽水试验的成果，通过数理统计方法，建立涌水量与水位降深和井径的回归方程，即可用于推算未来开采水平（或开采地段）的涌水量。②利用矿山资料的比拟计算利用相关分析的比拟计算，可以充分考虑矿坑涌水量的增长和各生产因素之间的相互关系，并根据其密切程度建立涌水量方程。,2.解析法根据地下水动力学原理，用数学分析的方法，对特定模式（即一定的边值和初值条件下）的地下水运动，建立解析公式，而达到预测矿坑涌水量的目的。①稳定流解析法裘布依公式②非稳定流解析法泰斯公式,3.数值模拟法有限元和有限差分方法4.水均衡法根据水均衡原理，查明矿床开采时水均衡各收入支出部分之间的关系，获得开采地段的涌水量。,,二、矿床水文地质,（四）矿床水文地质调查,1.区域水文地质调查（1）区域主要含水层与隔水层及其分布范围、厚度稳定性和分布规律（2）天然水文地质单元边界条件（3）地下水补给、径流和排泄条件（4）地表水与地下水相互关系（5）含（蓄）水构造导（富）水性规律、裂隙或岩溶发育规律,,2、矿区水文地质调查,（1）矿体及其顶底板隔水层和含水层岩性、厚度、产状、分布及其埋藏条件（2）裂隙和岩溶发育程度及规律，含水介质及富水性（3）地下水补给、径流和排泄条件（4）矿床（坑）充水条件矿床（坑）充水水源、充水通道、影响矿床（坑）充水程度与特征的因素（5）矿床（坑）涌水量计算单位涌水量、渗透系数、水位、水质等主要特征,3.尾矿库水文地质调查,（1）地下水埋藏条件（2）含水介质（3）含水层和隔水层（4）隔水层的透水性（5）地下水补给、径流和排泄条件,三、采掘类项目地下水环境质量现状评价,（一）评价的内容和原则（二）地下水水环境质量监测（三）地下水环境质量评价,（一）评价的内容和原则,1．内容1研究地下水质量现状和时空变化规律同其所处的自然地理、地质和水文地质环境的关系；2探讨采掘活动对地下水质量的影响；3为改造地下水，防止水质恶化和制定水资源政策提供依据2．原则1首先必须开展矿区水文地质工作；3以地下水质量监测资料为基础，在缺乏水质监测的地区，首先要开展水化学普查。4以地下水资源的质量变化和地质环境的质量变化为重点，结合该区的环境水文地质条件类型进行评价。,,,（二）地下水环境质量监测1、监测目的为了及时全面掌握地下水环境质量的动态变化特征，为准确评价采掘活动对地下水水质和水量的的影响提供准确可靠的资料。具体体现为（1）提供代表地下水质量现状的数据，供评价水体环境质量使用；（2）确定地下水体中污染物的时空分布状况，追溯污染物的来源、污染途径、迁移转化和消长规律，预测水体污染的变化趋势；,,,（3）判断地下水污染对环境生物和人体健康造成的影响，评价污染防治措施的实施效果，为制定有关法规、水环境质量标准、污染物排放质量标准等提供科学依据；（4）探明各种污染物的污染原因以及污染机理；,,,2、监测项目应根据下列一般原则确定（1）选择对地下水体环境影响大的项目（2）选择已有可靠的监测技术、并能获得准确数据的项目（3）已有水质标准或其他规定的项目,,,（4）在水中含量已接近或超过规定的标准浓度和总量指标，并且污染趋势还在上升的项目（5）被分析样品具有广泛的代表性具体监测项目可针对不同水体环境、按水体（地表水、地下水）环境质量标准加以确定,,,3.地下水质监测3.1目的和任务（1）地下水质监测是进行地下水环境质量评价的基础工作，也是研究和预测地下水质量变化的重要手段。（2）应当对整个水循环系统进行监测，即对大气降水、河水、污水、地下水和土壤水进行监测。,,,（3）对大气降水、河水、污水的监测，原则上在有监测站的地区，可直接利用监测部门的资料，不必另行监测；在没有监测站的地区，应在地下水的主要补给区和排汇区适当设置少量的监测点，以取得进行评价所必需的监测资料。,,,3.2监测网的布置（1）布置原则应当充分考虑污染源的分布和扩散形式、环境水文地质条件、地下水资源的开发利用状况和区域地下水的化学特征，采取点面结合的方法，抓住重点污染地段，并对整个研究区作适当控制。,,,（2）监测主要对象监测的主要对象应该是污染物危害性大和排放量大的污染源、重点污染区和重要的供水水源地。,,,（3）监测点的布置方法,采掘类项目监测点布置露采矿场、废石场、尾矿库、固体废物堆放地、采选工业场地,,,按照污染物的扩散形式（污染途径及动力条件）布置①渗坑、渗井的污染物随地下水流动而在其下游形成条带状污染，表明有害物质在含水层中具有较强的渗透性能，较高的渗透速度。监测点的布置，应沿地下水流向，用平行和垂直监测断面控制，其范围包括重污染区、轻污染区以及污染物扩散边界。,,,②点状污染扩散，是渗坑、渗井在含水层渗透性能很弱的地区污染扩散特点。由于地下水径流条件差，污染物迁移以离子扩散为主，运动缓慢，污染范围小。监测点应在渗坑、渗井附近布置。③带状污染扩散，是污染物沿河渠渗漏污染扩散的形式。监测点应根据河渠状况、地质结构，设在不同的水文地质单元的河渠段上，并垂直于河渠设监测断面。,,,④块状污染扩散区，是缺乏卫生设施的居民区地下水污染的主要特征，是大面积垂直污染的一种扩散形式，污染的范围和程度随有害物质的迁移能力、包气带土壤的性质和厚度而定。污染物多为易溶的无机盐类和有机洗涤剂等，如居民区大面积的硝酸盐污染。应当采用平行和垂直地下水流向布置监测断面。,,,⑤侧向污染扩散，是地下水开采漏斗附近污染源的一种扩散形式包括海水入侵，污染物在地下水中扩散受开采漏斗的水动力条件和污染源的分布位置的控制。监测点应在环境水文地质条件变化最大的方向和平行地下水流向上布置。在接近污染源分布的一侧和开采漏斗的上游，应重点监测，在整个漏斗区可以适当布置控制点。,,,对于监测井的选择，要选用那些正在开采使用的生产井，以保证水样能代表含水层的真实成分。在无生产井的地区，应布设少量的水质监测孔，进行分层采样监测。,,,4.监测项目的确定水污染监测项目的确定应按水污染的实际情况而定。根据我国水污染的一般特征和当前的监测水平，按一般环境质量评价的要求，监测项目大体上可分为（1）常规组分监测包括钾、钠、钙、镁、硫酸盐、氯化物、重碳酸盐、pH值、总溶解性固体、总硬度、耗氧量、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮等。．,,,（2）有害物质监测应根据工业区和厂矿、企业类型及主要污染物确定监测项目，一般常见的有汞、铬、镉、铜、锌、砷、铁、锰、锌、铅、钴、钒、磷等；有机有毒物质；酚、氰以及工业排放的其他有害物质。（3）细菌监测可取部分控制点或主要水源地进行监测。对于一些特定污染组分，要根据水质基本状况进行专项监测。,,,（三）地下水环境质量评价地下水环境质量评价的目的是全面准确地确认水体环境状况，量化水体环境质量级别，为矿床开采及水资源的合理开发利用提供必要的水体质量依据，以确保供水的安全性。,1、评价因子的选择,,1常规组分K、Na、Ca、Mg、SO4、Cl、HCO3、NH4、NO2-、NO3-、F、PH、总溶解性固体、总硬度、溶解度、耗氧量等。2常见的有毒金属和非金属Hg、Cr、Cd、Cu、Pb、Zn、As、CN等。3有机有害物质有机氯、有机磷、苯类、酚类、硝基、胺基化合物及其它工业排放的有机物质；4细菌、病毒等。第一类常规组分必须监测，其它要根据各地的污染特点来选择评价因子。,,,2.水环境质量标准为了保障人体健康、维护生态平衡、保护水资源、控制水污染、切实改善水体环境质量、保障安全供水、促进国民经济的可持续发展，我国根据国内水体的分布与水质特性，制定了适用于江河、湖泊、水库等地面水体的地表水环境质量标准GB38382002和适合于地下水环境质量的地下水质量标准（GB/T14843-93）。标准的颁布与实施为水体环境质量的正确评价奠定了基础。,,,3.水环境质量评价方法水环境质量评价的关键是选择或构建正确的评价方法，以及评价模型中所涉及的关键参数序列。利用评价模型与参数对水体的环境质量做出有效评判，确定其水环境质量状况和应用价值，从而为防治水体污染及合理开发利用、保护水资源提供科学依据。目前，用于水质评价的方法种类繁多，大体上可分为一般统计法、综合指数法、数理统计法、模糊数学综合评判法、水质综合评价法、GIS方法等。,,,由于水环境评价具有如下特征1系统中污染物质之间存在复杂关系，各种污染物质对环境质量的影响程度不一；2水质分级标准难以统一；3对水体质量的综合评判存在模糊性。因此，从不同角度和目的提出的水环境质量评价方法各异。,,,3.1一般统计法,,,3.2综合指数法,,,（1）单要素污染指数法单要素污染指数计算公式如下ICi/Co式中I单要素污染指数；Ci水中某组分的实测浓度，mg／L；Co背景值或对照值，mg／L。,,,当背景值为一含量区间时或式中背景或对照含量区间中值；Comax，Comin背景或对照含量区间最大值和最小值；其他符号意义同上。,omin,,,,,利用这方法可对各种污染组分进行分别评价，是多要素污染指数评价的基础。当I≤1时，为未污染；I1时，为污染。其优点是直观、简便。缺点是不能反映地下水整体污染情况。,,,（2）内梅罗N．L.Nemerow指数内梅罗于1974年发表了一种计算河流水污染指数的方法，该方法与其他方法不同之处在于不仅考虑了影响水质的一般水质指标，还考虑了对水质污染影响最严重的水质指标状况。其计算公式为,式中i水质项目数i＝1，2，，n；j水质用途数j＝1，2，，m；Pijj用途i项目的内梅罗指数；Ci水中i项目的监测浓度；Lijj用途的i项目的最大允许浓度；,,,式中P′常数，内梅罗采用5；Pi几种用途的总指数，取不同用途的加权平均值；Wj不同用途的权重，ΣWj＝1。,当Ci/Lij1时，Ci/Lij1P′lgCi/Lij当Ci/Lij≤1时，用Ci/Lij的实际数值,,,内梅罗指数法将水体用途分为三类1人类直接接触j＝1包括饮用、游泳、饮料制造用水等；2间接接触j＝2养鱼、农业用水等；3不接触j＝3工业用水、冷却水、航运等。内梅罗将第一类和第二类用途的权重各定为0.4，第三类为0.2，ΣWj＝1.0,,,上式公式表明了一个函数关系上式中用下角max表示最大，用av表示平均。或值越大，水质质量状况越差。,,,根据上述公式计算结果，将水质分为三级1Pij1,水质污染较重；20.5≤Pij≤1,水质已受到污染；3Pij0.5,水质未受到污染。内梅罗指数反映了水体中多项污染物的污染规律，兼顾了污染影响最高的一个水质参数，综合考虑了水体的综合用途，具有一定的实用价值。存在的问题是忽略了次高值，评价结果偏高。,,,3.3数理统计法,,,3.4模糊数学综合评价法,,四、采掘类项目对地下水环境质量影响评价,（一）地下水与生态环境（二）过量开发与排除地下水引起的环境问题（三）采掘类项目的基本特点（四）采掘类项目对地下水环境的主要影响（五）采掘类项目对地下水环境影响评价方法,（一）地下水与生态环境,地下水为生态环境的敏感因子1．地下水是生态环境系统的重要子系统2．地下水为生态环境敏感因子之原因1）地下水广泛分布于地壳中，与岩石圈、大气圈、水圈与生物圈有着千丝万缕的联系。2地下水流动易变3地下水是多个动平衡系统的组成部分①地下水与大气水、地表水共同构成水循环系统②地下水与其赋存的岩土共同构成力学平衡系统③地下水形成一个处于动平衡状态的渗流场4人类活动使某一范围地下水数量与能量发生明显变化时，地下水参与的水循环动态平衡，岩土水力学动态平衡与地下水流场动态平衡位于均遭受破坏，产生一系列链式连锁反应。,与地下水有关的生态环境退化,,1.过量开发与排除地下水破坏了原有的水文循环，导致一系列环境问题,（二）过量开发与排除地下水引起的环境问题,1）使名泉断流或成为涓涓细流如济南趵突泉、太原的晋祠泉等。2）由于地下水位深降，由地下水供应的河水基流也减少以至消失，干旱半干旱地区的地表径流也随之衰减；3）地下水位降低使由浅埋地下水所维持的沼泽湿地被疏干。作为水栖侯鸟及某些野生动物如河狸、水獭、麋鹿栖息地的湿地的衰亡，意味着有关生物群的消亡；4）半干旱尤其是干旱地区的平原地区，地下水位下降，包气带变厚同时水分供应不足，导致植被衰退，造成土地沙化，导致生态环境全面退化。5）造成供水紧张,2.过量开发与排除地下水→破坏了水－岩土之间的力学平衡→引起环境问题,1）导致地面沉降上海、天津、宁波、西安等城市均发现，上海1922-1965年达2.37m。2）地下水位下降引起粘性压密释水时，还会使地下水质发生变化。河北平原深层粘性土释水压密时，导致粘性土中的氟进入深层孔隙水而使水质变差。3）岩溶地区形成塌陷洼坑和漏斗,3.过量开采→破坏原有的地下水流动系统→出现一些环境问题1）海水入侵如山东莱州市1976年仅有零星的海水入侵，1987年达196.2km2。2）开采淡水含水层也可导致周围咸水的入侵。,,（三）采掘类项目的基本特点,1.改变地表形态，提高弱透水岩层的渗透性能2.大规模疏干地下水。露天采掘要打开位于矿藏上面的所有含水层，需要大幅度降低矿藏下面含水层的水头，人工降低水位工程，改变地下水的补给、径流和排泄条件。3.造成水化学成分形成作用的变化。在地下开采固体矿藏，矿山排水工程对地下水资源的影响及地下水污染与露天矿相近外，还造成水化学形成作用的变化。,,4.矿山排水导致地下水位下降，常常发生岩石变形及地面沉积现象，在裂隙岩溶发育地层中强烈抽水将导致潜蚀作用，并在地表形成塌陷等一系列工程地质问题。5.矿坑水的污染。在复杂的水文地质条件下开采矿床，常常要抽大量的矿坑水，这些矿坑水是被污染的，并且酸性较强，对金属设备具有腐蚀作用，排除地表常常污染地表水体与地下水环境。,,（四）采掘类项目对地下水的主要影响,1.采掘类项目对地下水环境影响的特点（1）采掘类项目对地下水环境的影响是采掘类活动与水文地质条件共同作用的结果，影响的性质、程度和影响范围，既与采掘类活动的性质、规模有关，也与采掘类活动实施地点的水文地质条件有关。（2）采掘类活动对一个或少数几个地下水环境要素的直接影响，往往可能通过环境要素之间的联系导致对整个地下水环境的影响，其后果可能比直接影响的后果严重得多。,,（3）除了直接的、明显的影响之外，往往还引起缓慢的、累积的影响，这种影响，一般不易立即被觉察到，但一旦明显感觉到，就往往达到难以消除的程度。（4）不同类型的采掘类活动，有可能通过不同的影响途径，最终对地下水环境造成相同的影响。,,2.采掘类项目对地下水的主要影响,1）矿床疏干（矿山排水）对地下水资源的影响①矿床开采期地下水补给、径流、排泄条件变化趋势分析②矿床开采对地下水位的影响③矿山开采对下降泉的影响分析,2）矿体开采与矿床排水对地下水水质的影响3）矿床排水对植被的影响4）矿床疏干与地面塌陷5）排土场淋溶水、尾矿库渗漏水和污废水对地下水影响,（五）采掘类项目对地下水环境影响评价方法,1.地下水环境影响评价工作的基本程序1准备工作。了解拟采掘区水文地质特征，搜集开发规划和拟建项目计划综合环境与工程两方面的情况，编制地下水环境影响评价工作计划；2分析调查研究，进行地下水环境影响分析，补充调查研究；3地下水环境质量预测，确定预测模型和边界条件，选取需要的水文地质参数，围绕预测区的水文地质条件，选择适当的计算公式，预测结果，经过多种方法计算，进行对比分析，提高预测的准确性。4影响评价，提出项目对地下水环境影响程度，确定采掘类项目的可行性及补救措施。,2.地下水环境影响评价内容（1）涌水量和降落漏斗预测（2）涌水量与当地水资源的矛盾（3）矿床疏干与地面塌陷（4）酸性矿坑水的防治（5）矿体开采与矿床排水对地下水水质的影响（6）排土场淋溶水、尾矿库渗漏水和污废水对地下水影响,2.1区域水文地质调查（1）自然地理概况♣地形地貌♣降水量与蒸发量♣地表水状况（2）区域地层分布及岩性区域地质图,（3）含（隔）水层特征及埋藏条件♣含水层及隔水层♣地下水类型潜水、承压水孔隙水、裂隙水、岩溶水♣地下水埋藏条件区域水文地质图（4）区域地下水补给、径流与排泄特征♣补给大气降水、地表水、地下水♣径流径流方向、径流量♣排泄径流、蒸发、泉,2.2矿区水文地质调查（1）矿区地层岩性（2）含（隔）水层特征及埋藏条件缺乏埋藏条件水位（3）地下水补给、径流和排泄特征（4）主要断层及其与地下水的关系（5）矿井充水因素分析,2.3生产期地下水环境影响预测与评价（1）矿井涌水量预算（2）矿井开采引起的“导水裂缝带”高度预测及评价（3）矿床开采对含水层的影响对下伏含水层的影响对上覆含水层的影响对浅部含水层和民用井泉的影响,（4）矿井生产过程中断层对含水层的影响（5）矿井开采对地下水水量的影响评价（6）矿井开采对地下水水质的影响评价（7）矿井开采对水源地的影响评价（8）矿井开采对保护区和生态植被等的影响评价（9）矿井开采对地表塌陷的影响评价,2.4固体废物对地下水环境影响（1）固体废物的主要成分（2）固体废物淋滤液的主要成分（3）固体废物淋溶水对水环境影响分析,2.5地下水环境影响的防治措施（1）污废水防治措施工业场地污废水处理矿井水处理（2）对浅部含水层及民用井泉影响的防治措施（3）对深层地下水影响的保护措施,3.采掘类项目对地下水环境影响评价目前存在的主要问题,地下水评价基本概念、评价思路不清现场调查工作不足、不到位预测模型使用方面照抄照搬，不符合实际情况重视生态影响忽略了污染影响方面涉及自然保护区和保护动植物调查不准确、评价思路不清煤中砷、放射性等引发的环境问题,