苏喜平
（甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 ７３５０００）
摘 要：由于受到甘肃酒泉地区矿山开采活动影响，水文地质环境遭到破坏，为此提出甘肃酒泉地区矿山水文地质环境调查与分析。首先从矿山地形地貌、气象、地下水系统、含水层四个方面，对甘肃酒泉地区矿山水文地质环境调查；然后结合调查结果，利用模糊信息综合预测函数，分析了当前甘肃酒泉地区矿山水文地质环境风险等级为三级，需要立刻采取有效治理和预防措施。
关键词：甘肃酒泉地区；矿山水文地质环境；调查；分析
中图分类号：ＴＵ１９５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０１－０１３６－２
15天Investigation and analysis of mine hydrogeological environment in Jiuquan area of Gansu Province
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SU Xi-ping
（Ｆｏｕｒｔｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｓｅｓ，Ｊｉｕｑｕａｎ ７３５０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｎ Ｊｉｕｑｕａｎ ａｒｅａ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ
ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｓｔｒｏｙｅｄ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍｉｎｅ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｎ Ｊｉｕｑｕａｎ ａｒｅａ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ． Ｆｉｒｓｔｌｙ， ｔｈｅ ｍｉｎｅ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｎ Ｊｉｕｑｕａｎ ａｒｅａ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｉｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｍｉｎｅ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ， ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ， ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ａｑｕｉｆｅｒ． Ｔｈｅｎ， ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｕｒｖｅｙ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｐａｐｅｒ
ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｉｓｋ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｍｉｎｅ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｎ Ｊｉｕｑｕａｎ ａｒｅａ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｉｓ ｇｒａｄｅ ３， ｗｈｉｃｈ ｎｅｅｄｓ ｔｏ ｔａｋｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｍｍｅｄｉａｔｅｌｙ．
Keywords: Ｊｉｕｑｕａｎ ａｒｅａ， Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ； ｍｉｎｅ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ； ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ； ａｎａｌｙｓｉｓ
甘肃酒泉地区位于甘肃省西北部，在河西走廊西端，北部与蒙古国相接，东部与张掖接壤，南部连接着青海地区，南北跨度大约750公里，东西跨度约680公里，总面积达18.47万平方公里，东经94°15′~96°17′，北纬36°12′~36°54′。甘肃酒泉地区内矿产资源丰富，包括锌矿、铁矿、金矿、银矿、铜矿、锡矿等，其中主要以铁矿和铜矿矿产资源为主。1994年起，国家逐渐增加了对铜、铁矿产资源的利用，对甘肃酒泉地区铁矿、铜矿等矿山进行了大量的开发，探求333+334铜、铁资源量，品位3.7g/ t~20.8g/t，多数大于5.0g/t，到2008年年底，甘肃酒泉地区矿产资源的产量为102.86kg~147169.92kg，其中产量超过1000kg矿床有16个。随着地质勘查、开采深度的加深，甘肃酒泉地区矿山水文地质环境已经发生了改变，近年来甘肃酒泉地质矿山水文地质灾害频发，已经严重
威胁到了周围居民的正常生活，为此提出甘肃酒泉地区矿山水文地质环境调查与分析。
1 甘肃酒泉地区矿山水文地质环境调查
成都周围的景区有哪些此次结合多方面资源，对甘肃酒泉地区矿山水文地质环境进行了调查总结，调查内容主要包含矿山地形地貌、气象、地下水系统、含水层四个方面，具体如下图1所示。
以下将分别从地形地貌、气象、地下水系统、含水层四个方面，对甘肃酒泉地区矿山水文地质环境调查分析。
1.1 甘肃酒泉地区矿山地形地貌与气象调查
大部分甘肃酒泉地区矿山海拔高度一般为海拔1300m~1500m的低中山地区，地势相对比较平坦，少数低洼地区海拔高度可降至1250m，矿山地形高度差较小，地形高差一般为0m~15m，部分少数地区地形高差较达
25m~155m。
图1 甘肃酒泉地区矿山水文地质环境调查结构图
甘肃酒泉地区矿山气候环境属于亚热带气候，年气温温差比较大，年平均气温在22℃左右，最高气温可以达到35℃，最低气温为零下19℃。矿山干湿两季比较明显，11月~次年5月为旱季，降雨量较少；
6月~10月为雨季。每年7月~8月温度最高，降低量达到最大值，气温高达35℃，每年12月份温度最低，降雨最少，气温约为3℃~10℃，年均降雨量800mm左右。
甘肃酒泉地区矿山水系不发育，大部分为季节性河流，仅于北部和东部矿山见南北向河流，旱季干涸，雨季流量2m³/s~14m³/s，海拔高度为1176m~1189m，可视为甘肃酒泉地区矿山最低侵蚀面。甘肃酒泉地区矿山附近(<5km)有水库和人工水塘，可作为工业水源；区域中部矿山常见有水井，可作为生活水源。在甘肃酒泉地区矿山水文地质环境
收稿日期：２０２０－１２
作者简介：苏喜平，男，生于１９８２年，汉族，甘肃庄浪人，本科，水工环中级工程师，研究方向：水文地质。
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属通报,2020,1022(06):158-159.
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文地球化学特征[J].水利水电技术,2020(10).
地表填图中，矿山未发现泉眼，因此甘肃酒泉地区矿山地表水主要是季节性山间河流，主要来源为大气降水。1.2 甘肃酒泉地区矿山地下水充水条件调查
甘肃酒泉地区矿山受含水岩组的发育形态（裂隙产状）控制，地下水总体流向为南东、北东，以不明显的泉水形式排泄于溪沟，因此基岩裂隙水的补给区、迳流区、排泄区不尽一致，排泄区少数在矿山外围。甘肃酒泉地区矿山地貌属丘陵，地形是一个西高东低、西窄冬宽的簸箕形地带，地形坡度20°~38°。矿山内溪沟较发育，山谷众多，但多数时间为干谷，因此矿山地形地貌条件有利于大气降水的汇流和排泄。
甘肃酒泉地区矿山内村庄附近有几处小型灌溉水库（塘），为大气降水的储水体，库容较小，枯水季节几乎干枯。底部多数为水泥砌筑，且所处位置多在农田附近，地层岩性多为隔水性能较好的粘土。因此，水库（塘）对矿床充水无影响。区域东部的矿山距离水源2.5公里，切割砂质粘土层，河床质为
卵石，下部有亚粘土夹碎石层，厚度2m 左右，透水性好，利于地下水流通。甘肃酒泉地区矿山含水岩组的富水性弱、极弱，导致整个区域范围内的总体水力联系并不十分畅通。因此，含水岩组的水文特征一定程度上阻碍了地表水对矿山地下水的充水。甘肃酒泉地区矿山过去开采方式为露天开采，采坑现降采最大深度为60m，一般30m 左右，地质条件遭到严重破坏。因此综上所述，目前甘肃酒泉地区矿山地下水的充水因素简单，属于水量极弱的基岩裂隙水向矿山直接充水的充水方式。
1.3 甘肃酒泉地区矿山含水层调查
甘肃酒泉地区矿山含水层可分为第四系残坡积含水岩组和基岩裂隙含水岩组两种，第四系残坡积含水岩组主要分布在甘肃酒泉地区矿山主沟谷及山下平缓地带，岩性为第四系冲、洪积之砂砾石层和砂质亚粘土，接近河谷地带常具二元结构，上部为亚粘土，厚0.5m~2m，不含水；下部为粉细砂及砂砾层，厚2m~5m，富水性弱。另在农田地带分布有粘土层，持水性好，透水性差，但因其面积较小，分布不均，不具有区域上的隔水能力，因此第四系残坡积含水岩组总体透水性较好，与下伏地层水力联系密切。
基岩裂隙含水岩组主要由浅部的基岩风化带和深部的碎屑基岩组成。基岩风化带岩性是砂质页岩、英安玢岩的风化蚀变岩石组成，在甘肃酒泉地区矿山地表广泛分布，平均厚度15.51m （局部含浮土层厚度），地表面裂隙率1.32％~1.75％，裂隙呈微张～张开状，为泥质、铁质充填堵塞。弱富水，透水
性强。碎屑基岩由新鲜的砂质页岩组成，矿山钻孔揭露最大厚度230.96m，平均厚度121.91m，承压性较弱。岩层顺层裂隙较发育，裂隙率可达10条/米，由于岩层产状较陡，故裂隙产状同时较陡，中轴角平均在20°~30°之间。由于裂隙发育情况判断，岩组的透水性较好，但由于甘肃酒泉地区矿山侵入岩较发育，致使该岩组的空间分布极不均匀、不连续，呈透镜状为主，侵入岩的透水性差，为相对隔水层。因此导致甘肃酒泉地区矿山含水岩组的总体透水性并不好。因此可见，基岩裂隙含水岩组本身的透水性普遍较好，含水岩组之间的水力联系密切，但受到侵入岩的影响，加之含水岩组的富水性弱、极弱，导致整个甘肃酒泉地区矿山范围内的总体水力联系并不十分畅通。
2 甘肃酒泉地区矿山水文地质环境分析
此前，甘肃酒泉地区矿山已进行了多年的露天开采，采矿造成大面积的地表破坏，包括土壤剥蚀、植被破坏、地貌景观破坏等，对当地的农业生产、自然风光、微气候条件、生态平衡等均造成较明显的影响。因此，对结合以上调查结果，对矿山水文地质环境分析。
结合甘肃酒泉地区矿山水文地质环境特征，建立了水文地质环境风险预测指标体系，选择的预测因子包括甘肃酒泉地区矿山水文地质构造特征、气象特征、地下水系统、岩石发育深度、含水层特征共五个，并根据甘肃酒泉地区矿山水文地质环境调查结果，对各个预测因子进行分析，每个水文地质环境分析因子对甘肃酒泉地区矿山水文地质环境影响程度是不同的，为了反映各个因子的重要程度，需要
将各个因子赋予相应的权重值。此次采用层次分析法来确定预测因子的权重值，将预测因子赋予合理的权重值，由各权重所组成的集合为：
（1）
公式（1）中，h 代表甘肃酒泉地区水文地质环境分析因子；h 1表示赋予权重值的分析因子。权重值计算公式为： （2）
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运用公式（2）对上文提出的因子进行权重计算，得出甘肃酒泉地区矿山水文地质环境风险预测因子权重集合，计算结果如下表所示。
表1 甘肃酒泉地区矿山水文地质环境风险预测因子权重
序号预测因子
权重值1水文地质构造特征
0.15362气象特征0.21353地下水系统0.18644岩石发育深度0.23155
含水层特征五台山旅游攻略地图
海南省
0.1464
通过模糊信息综合预测函数对预测因子进行信息量化，从而实现甘肃酒泉地区矿山水文地质环境风险预测分析，模糊信息综合预测函数f 如下：
（3）
公式（3）中，H 为预测因子h 模糊隶属度。利用上述公式即可得到甘肃酒泉地区矿山水文地质环境风险等级，将表1中数值带入公式（3），得出甘肃酒泉地区矿山水文地质环境风险等级为三级，表示该区域矿山水文地质环境具有较高的风险，容易发生水文地质灾害，需要采取相应的应对措施。
3 结语
本文对甘肃酒泉地区矿山水文地质环境进行了调查与分析，对多方面水文地质环境调查资源进行了总结，并对目前甘肃酒泉地区矿山水文地质环境进行了综合性评价分析，为甘肃酒泉地区矿山水文地质环境治理以及水文地质灾害防治提供了有利的依据，为甘肃酒泉地区绿矿山建设提供了强大的理论支撑。
