數(shù)值模擬分析礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

茍帥帥

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局八〇一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)，山東 濟(jì)南 250000）

現(xiàn)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，伴隨著這一過程的是人們對(duì)于環(huán)境質(zhì)量要求的逐漸提高。但是由于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展沒有估計(jì)到環(huán)境保護(hù)問題，現(xiàn)在環(huán)境污染問題尤其是礦山廢水污染問題已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重。因此需要企業(yè)及政府部門建設(shè)起全面的因礦山開采產(chǎn)生的環(huán)境污染評(píng)價(jià)體系。現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，人們開始利用數(shù)值法對(duì)于礦山地質(zhì)環(huán)境影響進(jìn)行數(shù)據(jù)化的評(píng)價(jià)，這種方法方便簡(jiǎn)單，適用范圍十分靈活因而獲得廣泛應(yīng)用。但是這種方法從提出到應(yīng)用之間的時(shí)間很短，在一些細(xì)節(jié)問題上依然存在了很多問題和糾紛。文章建立某地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境影響的模型體系，用軟件對(duì)于污染物遷移的過程的流體力學(xué)模型進(jìn)行模擬，從而得出對(duì)于礦山地質(zhì)環(huán)境影響的數(shù)字指標(biāo)，進(jìn)而預(yù)測(cè)出環(huán)境評(píng)價(jià)內(nèi)容。同時(shí)對(duì)于應(yīng)用當(dāng)中的一些問題進(jìn)行提出并分析，指出重要事項(xiàng)[1]。

1 研究區(qū)域

廣西礦產(chǎn)資源豐富，該地區(qū)是典型的喀斯特地貌發(fā)育，但該地區(qū)生態(tài)較脆弱，由于該區(qū)礦山開采屬傳統(tǒng)粗放型開采，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重的污染和破壞。礦區(qū)水系的流動(dòng)和時(shí)間以及空間呈規(guī)律性變化，這種變化具有十分醒目的方向性因而參數(shù)也是各向異性[2]。

2 污染數(shù)值模型建立

在礦山地質(zhì)環(huán)境污染情況的數(shù)值模型建立過程中首先應(yīng)當(dāng)匯總能夠影響污染數(shù)值的項(xiàng)，然后設(shè)置出定解條件，最后進(jìn)行矯正和參數(shù)模擬。

2.1 匯項(xiàng)過程

對(duì)于模型的匯項(xiàng)通常包括了補(bǔ)給項(xiàng)以及排泄項(xiàng)，其中補(bǔ)給箱包含了雨水量等能夠增加礦區(qū)儲(chǔ)存容量項(xiàng)，排泄項(xiàng)則是河流排泄出的量以及蒸發(fā)掉的量。

2.2 定解條件

研究區(qū)域礦山開采廢水流向是從北向南流動(dòng)，上頂部的垂直面可以直接接受降雨補(bǔ)給作為補(bǔ)給邊界，與此同時(shí)部分廢水通過這一方面蒸發(fā)因而也是排泄辯解，所以可以將該界面定位呈自由面的邊界。側(cè)向上方向中研究區(qū)北部區(qū)域作為水嶺邊成為隔水邊界。與此同時(shí)將接受礦山地質(zhì)的排泄，與此同時(shí)西北部的一部分水流能夠伸展到分水嶺外，這就和礦山地質(zhì)產(chǎn)生了密切的溝通。這一方面水位變動(dòng)通常在很小的范圍內(nèi)，稱為定水頭邊界。在計(jì)算過程中將豐水期的水位作為初始水位進(jìn)行水位的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，可以方便計(jì)算[3]。

2.3 模型識(shí)別和參數(shù)

在數(shù)值模型建立的過程中首先對(duì)于大體框架和內(nèi)容所包含的方面繼續(xù)寧調(diào)查，隨后要確定參數(shù)進(jìn)行精細(xì)化計(jì)算。對(duì)于礦區(qū)水文地質(zhì)參數(shù)的參數(shù)確定則要通過地層資料和抽水試驗(yàn)獲得的實(shí)驗(yàn)參數(shù)來進(jìn)行確定。水介質(zhì)的特性對(duì)于滲流特征也是十分重要，要結(jié)合這些要點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)確認(rèn)。

開采技術(shù)與工藝等呈現(xiàn)多元化的局面，受到企業(yè)發(fā)展平衡性問題與安全性問題的影響，應(yīng)針對(duì)各類技術(shù)進(jìn)行研究，并加大環(huán)境科研技術(shù)的開發(fā)與創(chuàng)新力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)金屬礦山開采問題，采取合理的措施解決問題，創(chuàng)建現(xiàn)代化的管控與創(chuàng)新機(jī)制。在未來發(fā)展中，應(yīng)結(jié)合金屬礦山開采工作的安全問題與環(huán)境問題，集中做好以下幾點(diǎn)研究工作。

（1）金屬礦山資源開發(fā)的前瞻性研究。對(duì)于金屬礦山開采而言，研究部門應(yīng)針對(duì)資源開發(fā)進(jìn)行具備前瞻性特點(diǎn)的研究，并保證工作效果。

首先，需研制高清潔性且利用率較好的礦產(chǎn)資源，將可再生資源的應(yīng)用滲透其中，并全面分析世界資源生產(chǎn)趨勢(shì)，了解主要的消耗情況，創(chuàng)建專業(yè)化的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以便于實(shí)現(xiàn)多方面的研究工作，掌握世界金屬礦產(chǎn)資源動(dòng)態(tài)情況。其次，需做好礦產(chǎn)資源、經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)工作，促進(jìn)礦產(chǎn)資源的可持續(xù)使用，并解決當(dāng)前的資源問題，例如：開發(fā)具備可再生優(yōu)勢(shì)的礦產(chǎn)資源，并創(chuàng)新技術(shù)方式，打破傳統(tǒng)工作的局限性。最后，結(jié)合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展需求，應(yīng)將礦山開采技術(shù)開發(fā)與元特色開發(fā)等聯(lián)系在一起，制定完善的創(chuàng)新體系，并前瞻性的針對(duì)資源進(jìn)行部署，完善基礎(chǔ)戰(zhàn)略體系，做好系統(tǒng)研究與開發(fā)工作。另外，需針對(duì)礦產(chǎn)資源的發(fā)展結(jié)構(gòu)與機(jī)遇進(jìn)行合理分析，提升核心技術(shù)的整體應(yīng)用效果，研究先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，并提高系統(tǒng)的集成水平，在提高整體生產(chǎn)效果的情況下，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（2）環(huán)境科技研究。在研究環(huán)境科技的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)國(guó)家經(jīng)費(fèi)投入情況，總結(jié)資源開發(fā)規(guī)律，聯(lián)系國(guó)家情況，創(chuàng)建中國(guó)礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)機(jī)制。對(duì)于環(huán)境科技而言，需具備深入發(fā)展與共生創(chuàng)建的優(yōu)勢(shì)，要求金屬礦山開采企業(yè)在開采之前，針對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況與礦產(chǎn)進(jìn)行合理的勘察。

在勘察工作中編制完善的報(bào)告內(nèi)容，并將無廢棄物與有害物質(zhì)作為主要的目標(biāo)，滲透物理學(xué)內(nèi)容、非線性介質(zhì)動(dòng)力內(nèi)容與礦物回收化學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行合理的研究與創(chuàng)新，在理論系統(tǒng)的支持下，研發(fā)新的環(huán)境技術(shù)。同時(shí)，應(yīng)遵循生態(tài)環(huán)境與金屬礦山開采可持續(xù)發(fā)展的原則，制定完善的開發(fā)模式，結(jié)合國(guó)民經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，建立健全環(huán)境科技的研究機(jī)制，加強(qiáng)整體研究工作力度與效果，保證在管理與協(xié)調(diào)中，通過先進(jìn)的環(huán)境科技方式提升金屬礦山開采中環(huán)境保護(hù)效果，以免威脅生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)進(jìn)步與發(fā)展。

4 結(jié)語

金屬礦山開采工作中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)安全問題與環(huán)境破壞問題，因此，在實(shí)際管理期間，需做好安全控制工作，明確各方面管理內(nèi)容與要求，并在協(xié)調(diào)發(fā)展中，加大環(huán)境科技的研究與開發(fā)力度，結(jié)合國(guó)家經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展創(chuàng)建現(xiàn)代化科研體系。

[1]聞全,胡傳亭,王迎超, 等．千米深井巷道圍巖峰后強(qiáng)度演化規(guī)律及其控制關(guān)鍵技術(shù)[Z]．[山東省鄆城煤礦, 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)]．2015．