尾礦庫地下水重金屬Cu遷移數(shù)值模型的敏感性分析.pdf

1、尾礦庫作為礦山行業(yè)的重要環(huán)保設(shè)施，其在礦山的生產(chǎn)及環(huán)保體系中執(zhí)行著非常重要的職能，如調(diào)節(jié)礦山地區(qū)的地表徑流、收集容納選礦過程中產(chǎn)生的廢渣廢水、保護一時無法全部選凈的礦產(chǎn)等。尾礦中的重金屬污染物質(zhì)會在尾礦庫服務(wù)年限內(nèi)逐漸遷移到地表以下，造成地下水環(huán)境問題。
　　為了保護當(dāng)?shù)氐牡叵滤Y源，本文以《四川里伍銅業(yè)股份有限公司中咀銅礦1500t/d采選工程》的尾礦庫為例，通過分析研究區(qū)域的自然地理、水文地質(zhì)和環(huán)保監(jiān)測等相關(guān)資料，使用Visu

2、al MODFLOW軟件建立了地下水重金屬Cu遷移模型，并分析了重金屬Cu遷移的規(guī)律。為了提高所建立模型的精度，選取一部分有代表性的觀測值和參數(shù)對模型進行了敏感性分析。主要獲得了如下結(jié)論:
　　1、地下水重金屬Cu遷移預(yù)測:
　　根據(jù)地下水重金屬Cu遷移模型顯示，通過遷移方向上看，重金屬受彌散作用、地形和地下徑流方向的三重影響，使得尾礦庫區(qū)中的污染物主要向東部和向中游河道拐彎地形復(fù)雜處遷移，此地形復(fù)雜處也是設(shè)計最終堆積壩標(biāo)高

3、處。通過擴散范圍上看，重金屬的擴散范圍與尾礦庫區(qū)的形狀基本相似，且隨時間的推移逐漸向四周擴大，在地下水滲流場下游的重金屬擴散范圍大于上游，但因為研究區(qū)域中部與南部地下水匱乏，重金屬在這兩個方向上并無明顯擴散。通過重金屬總體濃度的變化趨勢上看，其大致呈上升趨勢，濃度變化規(guī)律為先快速上升，在一段時間后上升速度變緩，最后趨于平穩(wěn)。通過垂向重金屬下滲來看，重金屬的濃度變化范圍總是隨深度增加而減小，區(qū)域的深度越淺，其含水層中所含的重金屬濃度就越高

4、，并且出現(xiàn)濃度峰值的時間也越早。
　　2、模型的敏感性分析:
　　利用MODFLOW的簡易預(yù)處理程序MFI2K，針對相關(guān)的觀測值和參數(shù)進行敏感性分析后，由無量綱尺度縮放敏感度可以得出，位于研究區(qū)水頭最高的區(qū)域附近的水頭觀測值hd09.ss為主要的敏感因子，而水頭觀測值hd0l.ss和水流觀測值flow01.ss最不敏感。而由復(fù)合尺度縮放敏感度可以得出，第二層含水層的滲透系數(shù)HK2為主要的敏感因子。由參數(shù)相關(guān)系數(shù)得出，通過回歸

5、進行參數(shù)估計時，若涉及第三層含水層滲透系數(shù)HK3和區(qū)域補給量RCH這一對參數(shù)，那么參數(shù)估計的結(jié)果很可能是不唯一的，需要進一步分析結(jié)果。
　　針對模型的敏感性分析結(jié)果可以認(rèn)識到，里伍銅礦的水文地質(zhì)條件屬于里伍山地水文地質(zhì)區(qū)之山間溝谷水文地質(zhì)亞區(qū)，若需在與研究區(qū)域水文地質(zhì)條件類似的區(qū)域新建、擴建或改建尾礦庫，則在水文地質(zhì)勘察工作中應(yīng)可能地提高在水頭最高區(qū)域的水頭觀測值、第二層含水層水平滲透系數(shù)、第三層含水層水平滲透系數(shù)以及區(qū)域補給量這