榆陽(yáng)煤礦開(kāi)采對(duì)周邊地下水水位的影響.pdf

1、榆林市位于我國(guó)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(guò)量開(kāi)采也付出了沉重的代價(jià),特別是對(duì)地下水資源與環(huán)境的破壞。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中隨著礦坑排水及實(shí)際用水量的急劇增長(zhǎng),地下水位持續(xù)下降,又由于在此過(guò)程中沒(méi)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(wèn)題。同時(shí)因?yàn)樵诓擅哼^(guò)程中沒(méi)有對(duì)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(wèn)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(yáng)煤礦開(kāi)采條件下對(duì)周邊地下水水位變化做出評(píng)價(jià)預(yù)測(cè),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(guò)模型的識(shí)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(yáng)煤礦開(kāi)采對(duì)周邊地下水水位影響的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)研究。模擬榆陽(yáng)煤礦開(kāi)采條件下不同時(shí)間的礦坑涌水量、地下水水位及流場(chǎng)的變化情況,根據(jù)模擬結(jié)果,詳細(xì)分析榆陽(yáng)煤礦開(kāi)采對(duì)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(duì)周邊地下水水位有一定的影響,通過(guò)在模型中改變榆溪河水位及水面面積,模擬河流變化對(duì)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(méi)有紅石峽水源地開(kāi)采井作用下的天然流場(chǎng)

4、作為初始流場(chǎng)進(jìn)行榆陽(yáng)煤礦開(kāi)采20年非穩(wěn)定流模擬,根據(jù)模擬結(jié)果得出在榆陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(chǎng)作為初始流場(chǎng),模擬抽水井正常工作下榆陽(yáng)煤礦開(kāi)采20年非穩(wěn)定流,得出榆陽(yáng)煤礦開(kāi)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(yáng)煤礦開(kāi)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(kāi)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(duì)其進(jìn)行側(cè)向徑流補(bǔ)給,榆陽(yáng)煤礦位于紅石峽水源地上游的馬合水源地范圍內(nèi),榆陽(yáng)煤礦開(kāi)采造成的礦坑排水主要來(lái)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(duì)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(yáng)煤礦開(kāi)采對(duì)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(duì)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(lái)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