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《沈阳建筑大学》 2016年
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本溪思山岭铁矿矿区水资源优化配置研究

张怡博  
【摘要】:拟建思山岭铁矿位于辽宁省本溪市南芬区思山岭村一带,该铁矿属隐伏盲矿产,矿体埋藏较深,采矿为深层开采,采用大直径深孔空场嗣后充填法。该矿规划生产总用水量为37.76万m3/d,而所在区域内缺少控制性水源调节工程,无法提供长期稳定的充足供水水源,因此如何保障建设工程的合理取用水要求,促进水资源的优化配置和可持续利用,减少对区域水资源和水环境的影响,已成为制约该铁矿建设和发展的关键问题,已受到省市有关部门高度重视。为此,本次以本溪思山岭铁矿矿区水资源优化配置为研究课题,以期为该项目取水可靠性、可行性分析,确保水资源合理开发利用提供科学依据。主要研究成果如下: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。计算结果该矿规划生产总用水量为37.76万m3/d,补充新水为1.79万m3/d,其中,生产新水1.72万m3/d,生活用水为0.07万m3/d。矿区生活用水的需水量占总需水量的比例为0.18%,其中矿区的选矿需水量是矿区内主要耗水单元。2.研究区水资源质量评价利用太子河、细河和三道河水质断面的监测资料,选择COD、BOD5、NH3-N、高锰酸盐指数、石油类、挥发酚等指标,采用灰色聚类法评价,结果太子河老官砬子、细河的道扎子断面水质为Ⅱ类、兴安断面为Ⅳ类;三道河的红庙子桥断面水质为II类;细河尚家村桥、北台前断面、邱家断面均为Ⅲ类,达到了各自水功能区标准。观音阁水库坝前取水口断面水质符合Ⅱ类标准。根据矿区B5,zk105,zk001地下水采样点的水质监测资料,选取色(度)、嗅和味、浑浊度、pH、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁、硝酸盐、亚硝酸盐、氟化物等指标,依据《地下水质量标准》中综合质量评价法评价,结果区内地下水水质分别为较差到优良。3.区域水资源利用的可行性分析区域可利用水资源有地下矿排水、尾矿库循环水。矿排水量计算采用“大井法”、水平巷道涌水量法、单孔试验资料经验公式计算法、均衡法来计算地下矿排水的涌水量,给出矿排地下水量计算结果为3000.5~6624.9 m3/d。通过对矿排水量排入细河的水环境影响分析,提出矿排水不能外排,必须加以利用。尾矿库循环水利用可行性分析主要通过尾矿库的选址对循环水取水成本影响,综合考虑占地面积、距矿区距离、汇水面积、沟内居民、下游居民、距下游居民区最近距离、总库容、服务时间、设计坝高、最大可利用坝高、最大可利用库容、输送方式、输送距离、最大几何高差、回水方式、回水距离因素,建立矿区尾矿库选址的评价指标体系。用该体系,采用TOPSIS法对6个可备选尾矿库方案进行决策排序,最终选择大东沟作为尾矿库场址。本次建立的适合矿区尾矿库选址评价指标体系克服了以往在尾矿库的选址方面采用经验法或者根据单因素进行选址的欠缺,具有一定的创新。4.矿区水资源优化配置研究通过构建思山岭铁矿区水资源优化配置模型,采用动态规划的方法求解最优化问题。计算结果反映随着矿排水水量逐渐减少,市政供水量需要逐渐增加,并以此提出由观音阁水库输水工程供水的输水能力和水厂规模应按照14800 m3/d水量来规划和设计。5.矿区供水水源配置的可靠性分析本次研究分别对采矿矿排水和观音阁输水工程供水可靠性进行分析。采矿矿排水可靠性通过取水影响进行分析,观音阁输水工程供水可靠性分析主要分析其在满足本溪市、本溪县城区和本溪新城经济社会发展用水前提下有无富余能力满足思山岭铁矿需水要求,分析结果矿区供水水源配置是可靠的。
【学位授予单位】:沈阳建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TV213.4

【参考文献】
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