某尾矿坝污染物迁移的数值模拟研究
摘要
尾矿污染物迁移是尾矿库一个重要环境因素。超标排放，会对库区地下水和周围地表水造成污染。定量分析尾矿库内矿浆污染物迁移规律，预测不同工况下的污染物迁移过程，对进行污染物防治的规划、设计、施工、尾矿坝正常运行、保护矿区环境具有重要意义。本文以某尾矿坝为研究对象，采用数值模拟的方法研究结合现场监测资料，定量分析矿浆中铜离子迁移规律，进行了以下工作。
1、归纳、分析了溶质迁移研究的历史和现状，提出某尾矿坝面临的问题是虽有部分监测资料，但对矿浆中污染物的迁移规律缺乏定量分析研究，对定量评价矿区地下水和地表水受到的污染造成困难。
2、在分析了一般尾矿坝和库内矿浆沉积物特征的基础上，重点介绍和分析某尾矿坝的工程地质和矿浆特点。根据工程地质勘查结果，建立了二维渗流模型。
3、应用GEO-SLOPE软件的SEEP／W模块进行了尾矿坝渗流的数值模拟，分析了干滩长度、尾矿砂各层渗透系数比等对渗流场的影响。在此基础上建立起尾矿坝污染物迁移的数值模型，将SEEP／W模块计算得到的渗流场结果引入污染物迁移计算模型中，应用CTRAN／W模块模拟了考虑和不考虑吸附两种情况下100天、10000天坝体内铜离子的迁移过程。
4、本文的结论是：(1)定量分析矿浆中污染物迁移规律有助于定量评价尾矿坝环境因素，能够作为制定矿浆污染物防治方案的重要依据；(2)渗流模拟结果与监测结果比较，表明建立的渗流模型是合理的，保证了随后污染物的迁移模拟基础；(3)100天和10000天铜离子的模拟浓度场说明尾矿库对污染物的吸附起关键作用，多数污染物仍未流出库外。
本文工作的虽然是初步的，但将溶质迁移理论用于对尾矿坝污染物定量模拟具有一定的创新。
Contaminant transport of tailings is an important factor of tailing pool.Overstandard will pollute surrounding groundwater and surface water. Studying of Quantitative analysis of contaminant transport of slurry, predicating the transport process under different engineering conditions have important meanings for protecting of the environment and functioning of the tailing dam.In this text, using a certain tailing dam as research object, applying numerical simulation with data of site monitoring, do quantitative analysis of contaminant transport of copper.
1 Sum up and analyze the history and actuality of contaminant transport study, bring the question facing the certain tailing dam.Though having monitoring data, absence of quantitative analysis can bring difficulty to apprasing the pollution of groundwater and surface water.
2 Basing on the characters of common tailing dam and slurry, mainly introduce the geological character, and set up the 2-D seep model.
3 Applying Geo-slope SEEP/W simulating the seep of the tailing dam, analyze the effect of length of the dry beach and ratio of permeability coefficient.Then set up the contaminant transport model, take the seep results into it.Apply CTRAN/W simulating the transport of copper in 100 day and 10000 day with considering and not considering the absorption factor.
4 Conclusions can obtain: (1) Quantitative analysis of contaminant transport help to apprasing the environment factors, and can be as the witness of establishing the prevent scheme of the slurry; (2) Comparing the results of simulating and monitoring, indicate the model is reasonable and can be the base of contaminant transport simulation; (3 ) The simulation concentration results
of copper in 100d and 10000d indicate that the absorption of taiing pool is the key factor to contaminant, majority of contaminant accumulate in it.
Though study of this text is preparatory, applying contaminant transport theory to simulate the taiing dam is innovation.
1、归纳、分析了溶质迁移研究的历史和现状，提出某尾矿坝面临的问题是虽有部分监测资料，但对矿浆中污染物的迁移规律缺乏定量分析研究，对定量评价矿区地下水和地表水受到的污染造成困难。
2、在分析了一般尾矿坝和库内矿浆沉积物特征的基础上，重点介绍和分析某尾矿坝的工程地质和矿浆特点。根据工程地质勘查结果，建立了二维渗流模型。
3、应用GEO-SLOPE软件的SEEP／W模块进行了尾矿坝渗流的数值模拟，分析了干滩长度、尾矿砂各层渗透系数比等对渗流场的影响。在此基础上建立起尾矿坝污染物迁移的数值模型，将SEEP／W模块计算得到的渗流场结果引入污染物迁移计算模型中，应用CTRAN／W模块模拟了考虑和不考虑吸附两种情况下100天、10000天坝体内铜离子的迁移过程。
4、本文的结论是：(1)定量分析矿浆中污染物迁移规律有助于定量评价尾矿坝环境因素，能够作为制定矿浆污染物防治方案的重要依据；(2)渗流模拟结果与监测结果比较，表明建立的渗流模型是合理的，保证了随后污染物的迁移模拟基础；(3)100天和10000天铜离子的模拟浓度场说明尾矿库对污染物的吸附起关键作用，多数污染物仍未流出库外。
本文工作的虽然是初步的，但将溶质迁移理论用于对尾矿坝污染物定量模拟具有一定的创新。
Contaminant transport of tailings is an important factor of tailing pool.Overstandard will pollute surrounding groundwater and surface water. Studying of Quantitative analysis of contaminant transport of slurry, predicating the transport process under different engineering conditions have important meanings for protecting of the environment and functioning of the tailing dam.In this text, using a certain tailing dam as research object, applying numerical simulation with data of site monitoring, do quantitative analysis of contaminant transport of copper.
1 Sum up and analyze the history and actuality of contaminant transport study, bring the question facing the certain tailing dam.Though having monitoring data, absence of quantitative analysis can bring difficulty to apprasing the pollution of groundwater and surface water.
2 Basing on the characters of common tailing dam and slurry, mainly introduce the geological character, and set up the 2-D seep model.
3 Applying Geo-slope SEEP/W simulating the seep of the tailing dam, analyze the effect of length of the dry beach and ratio of permeability coefficient.Then set up the contaminant transport model, take the seep results into it.Apply CTRAN/W simulating the transport of copper in 100 day and 10000 day with considering and not considering the absorption factor.
4 Conclusions can obtain: (1) Quantitative analysis of contaminant transport help to apprasing the environment factors, and can be as the witness of establishing the prevent scheme of the slurry; (2) Comparing the results of simulating and monitoring, indicate the model is reasonable and can be the base of contaminant transport simulation; (3 ) The simulation concentration results
of copper in 100d and 10000d indicate that the absorption of taiing pool is the key factor to contaminant, majority of contaminant accumulate in it.
Though study of this text is preparatory, applying contaminant transport theory to simulate the taiing dam is innovation.
引文
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