某地礦山水文地質特征及地下水環境評價分析

摘要：旨在基本查明礦山項目建設區水文地質條件、地表水及地下水的發育情況，基本掌握區內地表水、地下水變化規律，為下一階段項目建設的環境影響評價、項目區內地下水資源保護提供水文地質基礎資料，為今后項目運行提供可靠的水文地質資料。查明尾礦堆場、選礦場、采礦場及廢石場的水文地質條件，求取各區域的含水層水文地質參數，評價采選工程的建設對地表水及地下水的影響程度，基本掌握地下水變化規律，為礦山的建設及后期運營的地下水環境影響評價提供水文地質資料。

關鍵詞：水文地質特征水文地質參數地表水地下水

中圖分類號：TD164

AnalysisofHydrogeologicalCharacteristicsofMinesandGroundwaterEnvironmentalAssessmentinaCertainPlace

HOULiguo

The104thGeologicalBrigade，BureauofGeologyandMineralExplorationandDevelopmentGuizhouProvince，Duyun，GuizhouProvince，558000China

Abstract：Thepurposeofthisstudyistobasicallyidentifythehydrogeologicalconditions，thedevelopmentofsurfacewaterandgroundwaterintheconstructionareaoftheminingproject，tobasicallygraspthechangelawofsurfacewaterandgroundwaterinthearea.Thiswillprovidebasichydrogeologicaldatafortheenvironmentalimpactassessmentofthenextstageofprojectconstru3gT762jdzDRvzvwnKu19jg==ctionandtheprotectionofgroundwaterresourcesintheprojectarea，andprovidereliablehydrogeologicaldataforthefutureoperationoftheproject.Findoutthehydrogeologicalconditionsoftailingsstockpile，mineralprocessingsite，miningsiteandwasterockfield，obtainthehydrogeologicalparametersoftheaquiferineachregion，evaluatetheimpactoftheconstructionofmininganddressingprojectsonsurfacewaterandgroundwater，basicallygraspthelawofgroundwaterchange，andprovidehydrogeologicaldatafortheconstructionofminesandtheenvironmentalimpactassessmentofgroundwaterinthelateroperationofmines.

KeyWords：Hydrogeologicalcharacteristics;Hydrogeologicalparameters;Surfacewater;Groundwater

本文通過對礦區地層巖性、地下水含水類型、地下水的補徑排條件進行水文地質分析研究，得出礦區水文地質發育特征規律。總結礦區地下水的動態特征及運動規律，通過采集地下水樣品對地下水進行評價分析，研究礦區地下水的地下水環境狀況并對其現狀進行分析評價。

1礦區水文地質概況

1.1地下水類型與富水性

尾礦堆場地下水類型主要有基巖裂隙水和松散巖類孔隙水兩類，各巖層富水特征分述如下。

1.1.1基巖裂隙水

烏訓組（∈2w）：灰綠色頁巖、粉砂質頁巖和泥質粉砂巖夾灰、深灰色薄層泥質灰巖，厚340～400m。堆場內有兩個小泉出露，常見泉流量小于1L/s，地下水枯季徑流模數小于1L/s·Km2，富水性貧乏[1]。

1.1.2松散巖類孔隙水

第四系（Q）：分布于堆場底部及斜坡一帶。為褐黑色、黑黃色黏土，褐黃色、灰黃色角礫巖，含水貧乏。

1.2地下水補徑排給條件

堆場內地下水主要補給來源為大氣降雨，大氣降雨后地表水沿著基巖裂隙溶隙向下垂直入滲補給地下水。地下水賦存于巖溶裂隙和溶孔中，地下水達到一定賦存狀態時沿著巖溶管道進行徑流，尾礦堆場區地下水和地表水均由南向北徑流，在地勢低洼處以泉點及井泉等方式排泄于溝谷及河流中[2]。

1.3地下水埋藏類型及埋深

尾礦堆場地下水埋藏類型主要為潛水。尾礦堆場北側溪溝標高為752～753m，尾礦堆場底部高程755～759m，谷底與地表溪溝高差為1～5m，地表溪溝雨季流量81.0L/s，枯季4.56L/s；根據現場鉆探資料顯示，尾礦堆場地下水位埋藏較淺，由于施工為豐水期，且施工場地大都為水田，地下水位埋深為0.0～7.0m。地下水位在覆蓋層與基巖分界線以上變化，尾礦堆場基巖滲透性差，粉砂質頁巖、泥質粉砂巖為隔水巖層。

2水文地質評價分析

2.1取樣點位置

通過調查，調查區域曾有過鉛鋅礦開采活動，現在都已經關閉。目前區域內未發現有較大的工礦企業。為了了解區內地下水及地表水化學類型，評價區域地下水和地表水環境質量現狀，采集地下水5件（S2、S3、S14、S15、S17），地表水4件（H5、H7、H8、H9）。地下水取樣位置主要位于采選工程內及周邊，S2、S15為烏訓組中的地下水、S3為婁山關組、石冷水組地下水，S17為石冷水組地下水，S14為老礦洞地下水。地表水取樣位置主要位于采選工程下游的岔河及石板河沿線，涉及采選工程可能會污染到的區域[3-6]。

2.2地下水及地表水化學性質

2.2.1物理性質

區域內地下水水溫一般在15～22℃之間，總體上分析地下水水溫水質比較穩定，受大氣影響較小。一般情況下地下水水質較穩定，呈無色無味，物理性質良好，但在短時強降雨狀態下會出現渾濁狀態，因此地下水物理性質比較穩定受外界影響較小。

2.2.2化學特征

水質全分析試驗資料表明，地下水水化學類型多為HCO3－Ca·Mg型，S14為礦洞地下水，水化學類型多為HCO3·SO42-－Ca·Mg型。總硬度（CaCO3計）為44.31～384.06mg/L，游離CO2為0.00～14.60mg/L，侵蝕性CO2為0.00mg/L，pH值7.57～8.55。

地表水水化學類型多為HCO3－Ca·Mg型，地下水總硬度（CaCO3計）為44.66～245.55mg/L，游離CO2為0.00～4.87mg/L，侵蝕性CO2為0.00mg/L，pH值7.59～8.40。

2.3地下水環境質量現狀評價

2.3.1評價標準

執行《地下水質量標準》（GB/T14848一93）中的Ⅲ類標準；地下水Ⅲ類標準中沒有的項目參照《生活飲用水衛生標準》（GB/T14848一2017）。

2.3.2評價方法

地下水質現狀評價采用單項指數評價方法。

（1）根據《地下水質量標準》（GB/T14848一2017），進行各單項組分評價，劃分組分所屬質量類別。

（2）地下水單指標評價，按指標值所在的限制方位確定地下水質量類別，指標限制相同時從優不從劣。

（3）地下水質量綜合評價，按單指標評價結果最差的類別確定，并指出最差類別的指標[7]。

2.3.3水質評價結果及分析

根據上述評價方法，在勘查區內所取5件地下水樣和4件地表水樣的評價結果見表1。除了S15由于pH值稍微超標，為Ⅳ類水，其余的都能達到Ⅲ類水標準。整體而言，調查區水質中等偏好。

3地下水環境評價分析

3.1尾礦堆場地層透水性分析

本次勘察對尾礦堆場布置了7個水文地質鉆孔，均為壓水試驗，共做了45段，根據實驗可以看出以下方面內容。

（1）巖石中共45段壓水試驗，強風化層透水率為1.98～3.48Lu，滲透系數1.84×10-5～3.66×10-5cm/s；中風化層透水率為0.85～3.35Lu，透水系數9.25×10-6～3.6×10-5cm/s；微風化層透水率為0.54～0.74Lu，透水系數5.81×10-6～8.05×10-6cm/s。根據巖土體滲透性分級，0.1Lu≤q＜1Lu為微透水層；1Lu≤q＜10Lu為弱透水層。因此尾礦堆場巖石為微～弱透水層。

（2）尾礦堆場粉砂質頁、泥質灰巖，屬于相對隔水～弱透水層，巖體透水率受巖性、裂隙發育程度影響，滲透系數大于尾礦堆場內殘坡積黏土層。根據《一般工業固體廢棄物貯存、處置場污染控制標準》（GB18599一2001）中6.2.1之規定，尾礦堆場內所有基巖作為渣場的地基層，其滲透系數均不滿足標準要求，存在尾礦堆場底深部的滲透問題，需要進行防滲處理。

3.2尾礦堆場滲漏分析

通過對尾礦堆場區黏土進行的滲透實驗，滲透系數為3.3×10-5～8.3×10-5cm/s，（＞1×10-7cm/s），屬于弱透水層，通過對尾礦堆場區內烏訓組（∈2w）地層進行壓水實驗，實驗結果顯示透水率在0.54～3.48Lu，滲透系數5.81×10-6～3.66×10-5cm/s之間，為微～弱透水層。

結合尾礦堆場區地形地貌、地層巖性及巖（土）體的透水性等綜合分析，尾礦堆場盆內巖（土）體若作為尾礦堆場的天然地基層，存在堆場水向堆場深部，及南北向滲漏的問題，滲漏形式以不集中的風化帶內的面狀滲流為主，最終排入岔河、石板河[8]。

3.3尾礦堆場地下水現狀

通過取尾礦堆場區內S2泉號及旁邊H8河流點取樣進行全分析，尾礦堆場內地下水特征屬中硬的HCO3-Ca.Mg型水，現狀條件下，尾礦堆場范圍內的地表水和地下水未遭受污染。

4結語

尾礦堆場、選礦場、采礦場及廢石場的主要含水巖組為碳酸鹽巖巖溶裂隙水及基巖裂隙水。在選礦場地下水類型主要為碳酸鹽巖巖溶裂隙水，主要含水巖組為石冷水組（∈3sh）白云巖，該層地下水主要賦存于巖溶裂隙及溶隙中，富水性中等。采礦場、廢石場地下水類型主要為碳酸鹽巖巖溶裂隙水和基巖裂隙水。碳酸鹽巖巖溶裂隙水含水巖組為寒武系中統清虛洞組（∈2q）白云巖，地下水主要賦存于巖溶孔隙中，富水性中等；基巖裂隙水含水巖組為寒武系中統烏訓組（∈2w）粉砂巖、泥質灰巖，該層富水性較弱，井泉不發育，徑流模數較小，含水不均勻，可視作為相對隔水層。

參考文獻

[1] 陳菊艷.廣西盤龍鉛鋅礦涌水量預測及帷幕注漿設計研究[D].桂林：桂林理工大學，2022.

[2] 李舒，楊澤元，馬雄德，等.神府南區延安組含水層富水性對礦井涌水量的影響研究[J].煤田地質與勘探，2023，51（6）：92-102.

[3] 李金文.大足北山石刻水文地質模型及滲水特征[D].蘭州：蘭州大學，2023.

[4] 王創.王洼煤礦非承壓含水層水文地質特征及涌水量預計研究[D].徐州：中國礦業大學，2023.

[5] 何止.遵義縣泮水煤礦水文地質特征分析及井田涌水量預測[J].資源與信息工程，2017，32（2）：45-46.

[6] 王斌.礦區水文地質特征及防治水措施研究[J].世界有色金屬，2019（8）：145-146.

[7] 陳新攀，周友清.巴新波格拉金礦水文地質特征初探[J].采礦技術，2019（3）：138-140.

[8] 郝德華.保利裕豐礦井水文地質條件及水害特征分析[J].山東煤炭科技，2019（3）：167-168，171，174.