西鞍山铁矿水资源优化配置研究

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1、西鞍山铁矿水资源优化配置研究TheoptimalallocationofwaterresourcesinmountainironoreminingareainXianshan研究生：岳丹丹指导教师：魏炜教授学科专业：环境科学与工程二〇一七年三月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文西鞍山铁矿水资源优化配置研究作者姓名：岳丹丹入学年份：2014年9月指导教师：魏炜教授学科领域：环境科学与工程申请学位：工学硕士所在单位：市政与环境工程学院论文提交日期：2017年3月论文答辩日期：2017年3月学位授予日期：2017年3月答辩委员

2、会主席：胡俊生答辩委员会组成：胡俊生李亚峰牛明芬刘旭东亢函王东明林晔论文评阅人：声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：2017年3月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借

3、阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：2017年3月日期：2017年3月硕士研究生学位论文摘要I摘要西鞍山铁矿现隶属于鞍钢集团矿业公司，拥有丰富的矿产资源，是全国著名的超大型铁矿床，其采矿方法采用大直径深孔空场嗣后充填法，采矿过程中需要将矿区地下水水位降到-640m，因而需对矿山进行排水，且在选矿、洗矿过程中会产

4、生大量的生产废水，水是人类赖以生存和发展不可替代的宝贵资源，这些水资源若不加处理或利用直接排放不但污染环境还会造成极大的浪费，不符合经济节能和可持续发展的要求。因此对西鞍山铁矿区进行合理的水资源优化配置就显得尤为重要。本文主要研究结论如下：（1）研究区水资源供需分析分析了研究区水资源开发利用现状，利用额定法计算矿区生产和生活等需水量，分析矿区总需水量及生活，选矿，循环用水量随时间的变化趋势。进行水资源供需平衡的分析。33计算结果为该矿生活用水为300m/d，规划生产用水总计为583716m/d，其中生产新水为396573333m/d，补充生产新

5、水为9034m/d，循环用水为11712m/d，回用水为523313m/d。其中矿区的选矿需水量是矿区内主要耗水单元。（2）矿区水资源质量评价本次通过对地表水及地下水实测水样的检测结果分别进行了水资源质量评价，其中地表水采用模糊综合评价法进行了评价，评价结果为杨柳河水质为III类到V类之间，水质较差。杨柳河的水质和水量都无法满足矿区的生产及生活用水需求。杨柳河水功能区的水质目标是IV类水，因此杨柳河上游有一定的纳污能力，若有多余的矿排水，则可以将其排入杨柳河。地下水采用BP人工神经网络法进行评价，评价结果为除5号点为III类水其于均属I、II类

6、水，水质较好，可以作为矿区的生产新水及生活用水。（3）矿坑涌水量预测为了确保矿山开采初期，在-640m水平矿井下能够正常工作，由数值有限差分法可知3需要抽取地下的水量为8200m/d。采用“大井法”预测矿区不同开采期的涌水量变化，其3递减规律为每五年减少约1000m/d，能够作为生产新水的水量逐渐减少，其余的生产新水需由市政给水提供。因而为后文水资源优化配置过程中，动态规划法的选取提供了重要依据。（4）矿区供水、矿排水及尾矿库选址方案优化市政给水、矿排水及循环用水作为矿区选矿及生活用水的重要来源，选取经济可行的供排水方案可使水资源优化配置更加科

7、学合理，因此对矿区配水厂及矿排水方案进行优化；循环用水需通过建立尾矿库处理矿区生活排水与工业排水，那么，尾矿库的建立是必要的，尾矿库的选址是十分重要的，因此对尾矿库选址进行优化。矿区市政给水分期建设方案优化：采用决策树法进行矿区市政给水分期建设方案优化，优化结果为建设大型配水厂更优。矿排水方案优化：采用基于层次分析的灰色关联决II摘要硕士研究生学位论文策模型对矿排水方案进行决策优化，优化结果为分段排水方案优于一段排水方案。尾矿库库址比选：采用二次组合赋权—TOPSIS法对西鞍山铁矿尾矿库库址进行比选，最终确定方案1西果园尾矿库最优。（5）矿区水

8、资源优化配置研究采用灰色动态规划的方法对矿区水资源进行优化配置，结果显示矿区选矿总用水量为33358.37万m/d，其中包括回用水量为52.33万m/