榆陽煤礦開采對周邊地下水水位的影響.pdf

1、榆林市位于我國陜北干旱半干旱地區(qū),自然條件惡劣,生態(tài)環(huán)境脆弱。作為榆林市能源支柱產(chǎn)業(yè)的煤炭行業(yè),雖然快速的推進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展,但同時(shí)由于過量開采也付出了沉重的代價(jià),特別是對地下水資源與環(huán)境的破壞。在煤礦開采過程中隨著礦坑排水及實(shí)際用水量的急劇增長,地下水位持續(xù)下降,又由于在此過程中沒有采取恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施,導(dǎo)致在煤礦附近形成永久性不可恢復(fù)的降落漏斗,引起許多如地面沉降、地裂縫等的環(huán)境地質(zhì)問題。同時(shí)因?yàn)樵诓擅哼^程中沒有對地下水資源進(jìn)行科學(xué)

2、、合理和有效的保護(hù),導(dǎo)致本區(qū)地下水環(huán)境惡化,水質(zhì)變差,使得本就水資源嚴(yán)重短缺的問題變得更加嚴(yán)重,水資源供需矛盾更加突顯。因此,有必要在榆陽煤礦開采條件下對周邊地下水水位變化做出評價(jià)預(yù)測,有效地保護(hù)和利用地下水資源,為該地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)的理論支持及技術(shù)保障。
　　本次研究在實(shí)際地質(zhì)及水文地質(zhì)條件調(diào)查結(jié)果的基礎(chǔ)上,建立起研究區(qū)范圍內(nèi)的水文地質(zhì)概念模型、三維幾何模型及三維水文地質(zhì)模型,經(jīng)過模型的識別及驗(yàn)證,證明研究區(qū)建立的三維地

3、下水流模型可以用于榆陽煤礦開采對周邊地下水水位影響的預(yù)測評價(jià)研究。模擬榆陽煤礦開采條件下不同時(shí)間的礦坑涌水量、地下水水位及流場的變化情況,根據(jù)模擬結(jié)果,詳細(xì)分析榆陽煤礦開采對周邊地下水水位的影響程度及范圍。本次研究區(qū)內(nèi)榆溪河水位及水面面積的變化也對周邊地下水水位有一定的影響,通過在模型中改變榆溪河水位及水面面積,模擬河流變化對周邊地下水水位的影響程度及范圍。本文得出的主要結(jié)論如下:
　　1、以沒有紅石峽水源地開采井作用下的天然流場

4、作為初始流場進(jìn)行榆陽煤礦開采20年非穩(wěn)定流模擬,根據(jù)模擬結(jié)果得出在榆陽煤礦分布范圍內(nèi)由于礦坑排水導(dǎo)致地下水水位下降幅度較大,隨著遠(yuǎn)離榆陽煤礦采空區(qū)地下水位下降幅度逐漸變小,形成一個(gè)以榆陽煤礦位置為中心的降落漏斗。
　　2、以紅石峽水源地抽水井作用下生成的穩(wěn)定流地下水位計(jì)算流場作為初始流場,模擬抽水井正常工作下榆陽煤礦開采20年非穩(wěn)定流,得出榆陽煤礦開采在不同時(shí)間引起的紅石峽水源地地下水位下降情況。榆陽煤礦開采1年在紅石峽水源地引起

5、的地下水位下降都在1米以下,地下水位下降大于0.5m的范圍僅為0.09km2,開采到第20年末在紅石峽水源地引起的地下水位下降都在10 m以下,地下水位下降大于1 m的范圍為18.29km2,地下水位下降大于5m的范圍為2.9km2,地下水位下降大于9m的范圍為0.09km2。紅石峽水源地抽水井抽取地下水會(huì)激發(fā)周邊水源地對其進(jìn)行側(cè)向徑流補(bǔ)給,榆陽煤礦位于紅石峽水源地上游的馬合水源地范圍內(nèi),榆陽煤礦開采造成的礦坑排水主要來源于馬合水源地含

6、水層中的地下水,使得馬合水源地含水層中的地下水對紅石峽水源地的側(cè)向補(bǔ)給量逐年減少。
　　3、研究區(qū)除了榆陽煤礦開采對周邊地下水水位的顯著影響之外,與地下水體聯(lián)系密切的地表水體的變化對周邊地下水水位的影響也不容忽視。在紅石峽水源地范圍內(nèi)由于抽水井的存在主要是河流補(bǔ)給地下水,隨著榆溪河水位的下降,河流補(bǔ)給地下水的能力也在下降,地下水補(bǔ)給來源的減少及抽取地下水的水量保持不變使得紅石峽水源地范圍內(nèi)地下水位不斷下降,且河流水位下降越大,地下