尾礦庫(kù)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(kù)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(guò)程中產(chǎn)生的廢渣廢水、保護(hù)一時(shí)無(wú)法全部選凈的礦產(chǎn)等。尾礦中的重金屬污染物質(zhì)會(huì)在尾礦庫(kù)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(wèn)題。
　　為了保護(hù)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(kù)為例，通過(guò)分析研究區(qū)域的自然地理、水文地質(zhì)和環(huán)保監(jiān)測(cè)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(cè)值和參數(shù)對(duì)模型進(jìn)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(cè):
　　根據(jù)地下水重金屬Cu遷移模型顯示，通過(guò)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(kù)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(jì)最終堆積壩標(biāo)高

3、處。通過(guò)擴(kuò)散范圍上看，重金屬的擴(kuò)散范圍與尾礦庫(kù)區(qū)的形狀基本相似，且隨時(shí)間的推移逐漸向四周擴(kuò)大，在地下水滲流場(chǎng)下游的重金屬擴(kuò)散范圍大于上游，但因?yàn)檠芯繀^(qū)域中部與南部地下水匱乏，重金屬在這兩個(gè)方向上并無(wú)明顯擴(kuò)散。通過(guò)重金屬總體濃度的變化趨勢(shì)上看，其大致呈上升趨勢(shì)，濃度變化規(guī)律為先快速上升，在一段時(shí)間后上升速度變緩，最后趨于平穩(wěn)。通過(guò)垂向重金屬下滲來(lái)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(shí)間也越早。
　　2、模型的敏感性分析:
　　利用MODFLOW的簡(jiǎn)易預(yù)處理程序MFI2K，針對(duì)相關(guān)的觀測(cè)值和參數(shù)進(jìn)行敏感性分析后，由無(wú)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(cè)值hd09.ss為主要的敏感因子，而水頭觀測(cè)值hd0l.ss和水流觀測(cè)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(guò)回歸

5、進(jìn)行參數(shù)估計(jì)時(shí)，若涉及第三層含水層滲透系數(shù)HK3和區(qū)域補(bǔ)給量RCH這一對(duì)參數(shù)，那么參數(shù)估計(jì)的結(jié)果很可能是不唯一的，需要進(jìn)一步分析結(jié)果。
　　針對(duì)模型的敏感性分析結(jié)果可以認(rèn)識(shí)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(lèi)似的區(qū)域新建、擴(kuò)建或改建尾礦庫(kù)，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(cè)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(bǔ)給量這