MODFLOW三维地下水数值模拟设计城门山铜矿疏干系统.pdf

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1、第18卷第12期中国矿业Vo1．18。No．122009年12月CHINAMININGMAGAZINEDecember2009MODFLOW三维地下水数值模拟设计城门山铜矿疏干系统容玲聪，李栋(长沙矿山研究院，湖南长沙410012)摘要：本文介绍利用MODFLOW三维地下水数值模拟软件，设计城门山铜矿疏干系统的疏干孔最佳位置、深度、数量及各孔疏干水量，为城门山铜矿恢复开采防治水方案设计提供依据。关键词：城门山铜矿；MODFLOW；三维地下水数值模拟；疏干孔最佳位置；深度；数量中图分类号：TD744文献标识码：A

2、文章编号：1004—4051(2009)12—0096—043·DnumericalsimulationsMODFLOWgroundwaterdewateringsystemChengmenshanRONGLing—chong，LIDong(ChangshaInstituteofMiningResearch，Changsha410012，China)Abstract：Thispaperdescribestheuseof3-DMODFIOWgroundwaternumericalsimulationsoftwar

3、e，designChengmenshanminedewateringsystem，dewateringholesthebestlocation，depth，volumeandtheholedewateringwater，inordertOrestoreChengmenshancopperminingprogramdesignedtoprovidepre—ventionandtreatmentofwaterbasis．Keywords：Chengmenshancopper；3-Dnumericalsimulati

4、onofgroundwater；dewateringholesthebestlocation；depth；quantity城门山铜硫矿为一季节性湖下的水文地质条并建立地下水数值模型。但由于水大，上世纪末件复杂的矿床，其围岩主要是隐伏于第四系相对本世纪初，该矿曾一度停采，直至2007年才开展不透水的黏土类土和含黏土沙砾含水层之下的岩恢复开采的初步设计。为合理的设计各开采标高溶裂隙比较发育的石炭一二迭系和三迭系石灰岩，的疏干孔位置、深度和排水参数，在初步设计过灰岩富含地下水。矿床内至少有15条大小断层，程中，在原模

5、型的基础上，我们重新建立了地下其中较大的F1、F2、F3和F20均为压性或压扭水数值模型，并对各疏干水平的疏干孔最佳位置、性，且多被北东或北西向断层所错断。由于城门最佳深度和各孔涌水量进行了模拟预测，为设计山铜矿矿区各含水层之间不存在标准的隔水层，防治水方案提供了依据。而湖区又广泛分布在第四系含黏土砂砾石含水层，1城门山铜矿MODFLOW三维地下水数值模型并直接覆盖于基岩各含水层之上，加上断层破碎MODFLOW建立模型的理论基础是有限差分带、接触带的导水作用，使各含水层问的水力联法。采用这种数学方法，模拟区域被

6、分为大量的系比较密切。立体模型单元，每个单元都分配有物理(水力)为解决地下水问题，1988～1993年，该矿特参数，并由规定的三个数字来表示(行、列和邀联邦德国地质科学与自然资源研究院专家开展层)。城门山铜矿MODFLOW三维水文地质模型，了“城门山铜矿水文地质与矿床疏干”项目研究，分为5个模型层1O个区。1．1含水层分区收稿日期：2009—06—12在广泛收集城门山铜矿矿区的地质及水文地基金项目：矿区水害防治技术方法研究(2【)(]7BAK24O1)质勘探资料的基础上，利用原来的抽水试验，详作者简介：容玲聪(

7、1963～)，女，湖南邵东人，教授级高工，主细了解城门山铜矿含水层系统的构造、不同含水要从事矿山防治水、注浆材料开发、计算机开发应用、物探等工作。层的渗透系数和传导系数等水力参数，确定该矿第12期容玲聪等：MODFIOW三维地下水数值模拟设计城门山铜矿疏干系统97含水系统。并根据各含水层的性质、特点和各含流动，且地下水位标高在海拔13～i5m之间波动。水层之间的水力联系，建立了城门山铜矿含水系在4～5月和8～10月的暴雨季节里，沉积层完全统地下水三维地质模型。模型分为五层(见图1)，被水淹没，最高水位升到约20

8、m。根据各含水层区域的渗透系数的不同，各层分为第3、4区主要含水层的基准面是瑞昌河的河不同的区，共计分为1O个区，每层分为891个立水位，最终是东北部长江的水位。根据观测井显体单元，共计4455个立体单元。示，第3、4区的地下水一般限制在第1、2区覆盖的地段，正常情况下，冲积平原中地下水承压水头约高于地下水潜水面。总的来说，流经第3、4区的区域地下水是自西向东，坡度很小，受地形起伏的强