徐家堡铁矿是提高本钢集团钢铁的自给率和增加企业的竞争力的一个正在规划建设中的矿区。由于矿山在开发利用过程中涉及矿排水的利用和排放以及水源的优化配置等问题,因此如何减少以及降低徐家堡铁矿在开采的过程中造成水环境的影响急需开展一系列相关研究。为此本次从保证矿山安全、水资源综合利用以及减少环境污染角度开展了以下几方面研究:首先针对矿区周围水环境质量现状进行了评价。地表水环境质量采用超球支持向量机方法,地下水环境质量采用模糊综合评判法,通过收集区内地表水与地下水的水质检测资料选定了相关评价因子,评价结果地表水质量为二类与地下水质量二类。评价过程中改进了超球支持向量机,这也是本研究的一个创新之处。其次对该矿坑的涌水量进行了计算。分别采用“大井法”和数值模拟方法进行。采用“大井法”计算结果矿坑的涌水量为26700m3/h,从而在保障采矿安全和矿排水综合利用提供了科学依据。再次对徐家堡铁矿用水量进行了优化配置。首先建立优化配置模型,其中优化配置模型是以经济效益、社会效益和生态效益作为目标函数,以生活、采矿、洗矿和循环等各类用水量的上下限作为约束条件,把南芬市政供水矿排以及尾矿库收集的循环水作为可利用水源。优化结果可以使徐家堡铁矿抽取的地下水与南芬市政用水量达到最合理的应用,从而减少矿山排水的水量,降低矿山排水对下游河流水质的影响。最后开展了徐家堡铁矿矿排水对水环境的效应研究。对该矿开采过程中疏干排水对区域地下水产生的影响分别采用解析法计算其影响半径,利用Visual MODFLOW软件模拟预测了不同开采水平下影响范围内地下水位变化趋势;建立矿排水对细河可能产生的生态风险进行了评价,利用主成分分析方法筛选矿排水中的主要金属离子作为评价因子,采用生态风险方法进行评价,评价结果排放的部分矿排水不会对细河造成重金属生态污染;为了解排放的少量矿排水对细河地表水尤其是对下游蓡窝水库的影响程度,本次研究建立从道扎子到蓡窝水库区段的河流水质模拟模型,着重分析了氨氮和COD对蓡窝水库水能的影响,模拟中将排入细河的矿排水和下游北台地区排放的污水处理成点源,模拟结果少量矿排水对细河以及蓡窝水库不产生影响。本次研究也针对徐家堡铁矿在开发利用中如何进行水环境保护提出了有效建议。