阜蒙县铁矿矿区水资源合理利用探讨

付彦伟

（辽宁省阜蒙县日庙镇政府水利站，辽宁 阜蒙123105）

在辽宁省阜新蒙古族自治县(下文简称“阜蒙县”)北部8个镇，建有铁矿27座，所有铁矿矿区地下水资源均为贫乏区，直接影响矿区周边农村乡镇居民的基本用水。伴随人口的持续增长，水资源日趋枯竭，已演变为一个较为严重的生态问题。通过对阜蒙县铁矿矿区调查，分析水资源利用现状，找出水资源存在问题，探讨铁矿矿区地下水资源恢复、利用措施，为铁矿矿区水资源可持续利用和社会可持续发展提供基本对策。

1 概 况

1.1 铁矿矿区分布

阜蒙县铁矿矿区主要分布在柳河南支流南部、绕阳河上游、大凌河的牤牛河支流东部，涉及阜蒙县北部8个镇，铁矿矿区分布见表1。

1.2 开采方式及水土流失现状

阜蒙县铁矿石属于浅层矿脉，矿脉深度在2~56 m，开采方式以露天开采为主，以井采为辅。由于开采铁矿石，造成水土流失严重，开矿增加水土流失面积212.8 km2，水土流失模数4 100～6 350 t/（km2·a）。各矿区开采方式及水土流失情况见表2。

2 对水资源的影响

2.1 地下水开采量大

阜蒙县铁矿石多为露天开采，由于多年开挖下切，地下水位随之下降，同时为了开采矿石作业，施工排水量大；井采也需要疏干排水，大量地下水补给被排除。按2013年调查分析，铁矿矿区年排除地下水2 051.6万m3。这类无节制的开采形式已深深地损害了矿区地下水的环境，耗费了巨量的地下水资源。

表1 阜蒙县铁矿矿区分布情况表

表2 阜蒙县铁矿矿区开采方工及水土流失情况表

2.2 铁粉加工用水量大

阜蒙县铁矿铁粉加工年生产能力135.7万t，按DB21/T1237—2003《辽宁省行业用水定额》4 m3/t计算，现状年用水量542.8万m3。

2.3 水资源补给能力下降

水资源补给能力下降主要是4个原因：1）由于铁矿区地下水超量开采，水源补给不到位，近20年铁矿主要需求量大，开采活动加快，造成铁矿区地下水开采量逐年上升，地下水形成漏斗，补给量不能满足开采量，矿区周边河流已经断流；2）由于开矿造成水土流失，水源涵养条件遭到破坏；3）地下水含水层的补给、排泄条件受损，地下水位持续下降；4）由于开矿造成自然气候环境恶化，局地气候受到影响，降水量逐年变少，20世纪50—70年代该地区平均年降水量为465.7 mm，近20年平均年降水量为411.4 mm，平均降水量减少13.2%。降水量的锐减从整体上减少了地下水的补给来源，并使矿区地下水直接补给总量下降。矿区地下水丧失了巨量的补给源，造成地下水位呈逐年下降的态势。

2.4 水污染严重

矿井周边污染水源的因子主要有微量无机物、悬浮颗粒和有机物等，同时，携带的菌群增多。阜蒙县精铁粉加工多用水选法，尾矿水排入河道，造成地表水严重污染，同时流入下游，地表水与地下水转换，造成地表水、地下水二次污染。现今主要运用生物接触性氧化方案加以污水处理，污水经处理达标后便可循环用于矿井生产作业，然而，仅极少数矿井处理污水后可满足这一用途。所以，如何提升矿井周边污水的循环使用效率依然是今后水资源发展所面临的重大课题。

2.5 地面下沉

近年来，铁矿区地下水资源开采愈发频繁，使地面下沉现象的出现成为必然，所带来的相关经济损失不可估量。即便矿区地表未有在建工程项目，但是，假若地面的下沉欠均匀，同样会使水管道发生形变，甚至裂断。影响地下水资源。

3 铁矿矿区水资源合理利用的措施

3.1 建立排水、用水措施

为有效地缓解铁矿矿区地下水超采、补给不足的不良局面，健全开采管理机制，实行开采规范化、有序化、制度化的管控措施，减少地下水开采量，力求用最少的地下水量获取最大化的铁矿资源开采量。主要措施包括：1）矿山排水与精铁粉水选相结合，有效利用排水减少新水用量；2）采取铁粉精选方法，可采用磁选法、化学剂选法，节约用水量在70%以上；3）最大程度利用循环水，在尾矿下游建立蓄水池或采用一次性净化设备，净化水质，再次利用中水；4）采取封闭采矿区地下水措施，在采矿区周边建立地下水隔离带，如帷幕注浆、土工膜防渗、化学固结隔离等措施，有效地减少疏干排水。

3.2 加快改善地下水蓄积条件

阜蒙县铁矿地下水基本形成漏斗，已经造成区域地下水贫乏，甚至枯竭，必须采取治理对策，为地下水蓄积创造条件。1）按建设项目水土保持方案要求落实各项治理措施，大力实施水源涵养林建设，改善矿区及周边环境，按水利部水土保持效益规范分析，5年后蓄水效益需水量达到374.6万m3；2）采矿区完成采矿的矿坑已占总量的63%，利用剥离的碎石、土料回填，孔隙大，可及时接纳降水蓄水，上面盖上一定厚度的土壤，可以栽植树木，即可蓄水又能改善环境，初步估算废弃矿坑回填后，蓄积地下水量1 103万m3。

3.3 有效利用矿井水改善居民基本用水

铁矿区矿井水水质pH值一般在7～8之间，符合国家饮用水行业标准。针对矿区周边居民基本用水困难问题，采用净化措施，承担居民基本用水，通过过滤、消毒和沉淀等措施，达到基本用水标准。根据用途不同，采用的方法不同，处理后的矿井水分别用于居民生活饮用水、农田灌溉水、热网供水等，解决由于采矿带来的水资源短缺问题。

3.4 强化矿区水资源保护工作

矿区由于特定的生产条件，既要发展经济，同时更要强化水资源保护。1）一定要守住水资源开发利用红线，采取法律手段、经济手段、政策手段、管理手段控制地下水开采量，建立机制、健全制度，采取应对措施强化矿区水资源管理与保护；2）在既治标又治本上保护矿区水资源，既要严格控制用水量，又要严格守住排污控制红线，避免矿区周边及下游基本用水污染，各有关行政主管要严格执法，突出水资源保护成果；3）扩大矿区水资源防护范围，划定矿区水资源保护区，在保护区大力开展水源涵养活动，加强植被建设、蓄水设施建设、向矿区引水工程建设及管理设施建设等。

3.5 实施矿区水资源优化配置

开展逐矿水资源优化配置规划，统筹考虑采矿排水、生产用水、生活用水、环境用水。1）解决矿区本区域水资源配置，平衡采矿排水与生产用水关系，合理综合利用，保障职工生活用水；2）解决矿区周边居民基本用水配置，在利用矿井水做为基本用水同时，考虑矿区外的水源，保障居民生活用水；3）矿区外调水配置，对较大矿区水源条件不能满足需求时，考虑调水经济矿区用水和矿区周边居民用水；4）完善水资源评价体系，水资源优化配置的前提是全面完善区域水资源评价，按需求与可能，搞好年用水时程分配，统一分配、科学协调、合理调度，为实现矿区水资源合理开发利用提供保障。

［1］周进生.我国矿区生态恢复重大问题的思考［J］.中国矿业，2009（12）.

［2］冯启言，王华，李向东，郝莉莉.华东地区矿井水的水质特征与资源化技术［J］.中国矿业大学学报，2012（02）.

［3］孙洪星，童有德，邹人和.煤矿区水资源的保护及污染防治［J］.中国煤炭，2010（03）.

［4］曹海东.神东矿区水资源评价［A］.水资源管理与工程国际学术会议论文集［C］.2011（03）.