مدلسازي حالت پايدار آبخوان سازند درز و شكافي معدن سنگ آهن سه‌چاهون با استفاده از روش اجزا محدود

Steady state modeling of fracture rock aquifer on the Sehchahoon iron ore mine by using finite element method

در معدن سنگ آهن سه چاهون واقع در استان یزد با توجه به قرار گرفتن بخش اعظم ذخیره سنگ آهن در عمق پایین‌تر از سطح ایستابی ناحیه‌ای انجام یك مطالعه جامع در رابطه با نحوه جریان آب زیرزمینی در محدوده پیت و اطراف آن ضروری می‌باشد. در این راستا با استفاده از اطلاعات زمین‌شناسی سطحی و مقاطع موجود و همچنین استفاده از اطلاعات گمانه‌های لیتولوژی حفر شده در محدوده به ساخت مدل سه بعدی زمین‌شناسی محدوده و مقایسه با داده های سطح ایستابی و ژئوالكتریك شد. بررسی داده‌های مربوط به آزمایش‌های لوژن و لوفران به منظور تعیین ضرایب هیدرودینامیكی لایه‌ها، بررسی داده‌های مربوط به بارش و تبخیر، بررسی شكستگی‌ها و گسل‌های منطقهبه عنوان مجراهای انتقال جریان در سازند سخت از مراحل آماده سازی داده‌ها جهت ورود به مدل عددی است. خروجی مدل زمین شناسی به عنوان هندسه آبخوان به مدل عددی وارد شده است. با توجه به قرار گرفتن محدوده معدن در بخشی از حوضه آبریز سه‌چاهون و عدم مشخص بودن میزان آب ورودی به محدوده معدن ابتدا به مدلسازی حوضه آبریز منطقه در حالت پایدار توسط نرم افزار Feflow 6.2 پرداخته شد. سپس میزان آب ورودی و خروجی مدل مربوط به محدوده معدن با استفاده از مدل حوضه آبریز تعیین گردید. با توجه به پیچیدگی‌های موجود در محیط ناهمگن نتایج حاصل از مدلسازی عددی حوضه اّبریز در حالت پایدار با 61 درصد همبستگی بین سطح ایستابی بدست آمده از مدل و اندازه گیری شده قابل قبول می‌باشد. ورودی آب در مدل كارگاه استخراج روباز از قسمت جنوب شرقی و خروجی آن از قسمت شمال غربی محدوده است. با توجه به اینكه روند عمومی گسل‌های منطقه شمالی-جنوبی است، میزان تغییرات سطح ایستابی در راستای شرقی-غربی بسیار شدید و در راستای شمالی-جنوبی كمتر می‌باشد. از طرفی با توجه به اینكه بیشترین مقدار جریان در راستای گسل‌ها و شكستگی‌‌های منطقه است، خطوط هم‌تراز سطح ایستابی در نقاط مختلف محدوده بسته می‌شوند.

On The Sechahoon iron ore mine located in Yazd Province, since most of iron ore deposit is placed at the bottom of water table, a complete study about the hydrogeology around open pit of mine is necessary. In this regards, by using surface geological data and the existing sections, and use information from boreholes drilled in the area build a three-dimensional geological model and compared with the water table and geoelectric data were examined. Survey data Lugeon and Lufran tests to determine the hydrodynamic coefficients of the layers, survey data on precipitation and evaporation, check fractures and faults in the flow channels in the formation of hard preparation of data for entry into the numerical model. Geology modeling output entered to the numerical model as aquifer geometry. Due to inside the mining area in the watershed Sechahoon and determination of the amount of water entering to the mine was initially modeled catchment area at steady state. The amount of water input and output of the mine area was determined using the catchment model. These models were made at steady state by Feflow 6.2. Due to the complexity of a heterogeneous environment, the results of numerical modeling of catchment at steady state with 61% correlation between model and Measuring water table is acceptable. Water inflow in the open pit mining is the southeast and the northwest part of it is outflow. Given the general trend north-south fault zone, the rate of change of the water table in the extreme east-west and north-south direction is lower. Also, considering the highest amount of flux is in line with faults and fractures of region, the water table isoline in many parts of model are closed.