窟野河流域煤炭开采对水循环的影响研究

黄河流域煤炭开采对水资源的赋存和循环条件产生严重影响,并影响入黄径流量,研究煤炭开采对水循环的影响,揭示河川径流变化机理,这对于研究黄河水沙变化机理及维持黄河健康生命具有重要的意义。论文以黄河中游窟野河为研究对象,运用数理统计和建立YRWBM模型(Yellow River Water Balance Model,简称YRWBM模型)的方法,研究了窟野河流域煤炭开采对水循环的影响,研究结果表明,煤炭开采是窟野河径流变化的一个重要原因,1997—2006年,窟野河煤炭资源开采量为5 500×104t/a,减少水资源量为2.9×108m3/a,占这阶段径流变化的54.8%。吨煤对径流开采的影响量约为5.27 m3。     

有机污染物在乌兰木伦河和窟野河中的生物降解速度常数

本文用实验室培养与实测河流水文参数校正相结合的方法,确定了神府—东胜煤矿内乌兰木伦河对有机污染物的生物降解速度常数K_1,4℃时为0.200(1/天);根据野外水团追踪实验结果,用Streeter—Phelps水质模型,按二维最优搜索法,确定了窟野河的k_1值,4℃时为0.131(1/天)。     

陕北矿区典型河流多环芳烃的赋存特征、来源及毒性风险分析

为研究陕北矿区内典型河流窟野河水体中多环芳烃(PAHs)的赋存水平、空间分布、来源和生态风险,采用高效液相色谱-二极管阵列检测器串联荧光检测器法,对研究区水体中59个采样点的16种PAHs进行了定量检测分析.结果表明,窟野河水体中■范围为50.06～278.16 ng·L^-1,平均值为128.22 ng·L^-1;单体浓度范围为0～121.22 ng·L^-1,其中■的检出浓度最高,平均值为36.58 ng·L^-1,其次是苯并[a]蒽和菲;各单体检出率均在70%以上,12种单体的检出率为100%; 59个采样点中4环PAHs的相对丰度较大,占比范围为38.59%～70.85%;各采样点间浓度差异显著,浓度高值点主要集中在矿业活动工业区和人口密集区;与国内外其它河流相比,窟野河水体中PAHs浓度处于中等水平.运用正定矩阵因子分解法(PMF),结合特征比值法,对PAHs的来源种类与来源贡献进行了定量分析,表明窟野河中上游工业区水体中PAHs主要来源于焦化和石油类物质排放(34.67%)、煤炭燃烧(30.62...     

陕北风沙黄土过渡区河道径流影响因素的识别

陕北地区属风沙草滩到黄土沟壑的过渡区,准确识别该地区河道径流的各影响因素及影响程度,对干旱半干旱地区的资源开发具有重要意义。该文以陕北窟野河流域为例,首先介绍了主成分分析法的原理以及计算步骤;其次采用该方法对1980-1998年、1999-2010年以及1980-2010年3个时期的河道径流影响因素进行了分析。其中1980-1998年间,第1主成分对窟野河径流的贡献率达到了67.40%;1999-2010年间,第1主成分的贡献率为46.34%;1980-2010年间,反映气温、用水量、水保面积和煤炭开采量等因素的第1主成分,贡献率为65.42%。结果表明,主成分分析法可以较为准确地识别窟野河径流的主要影响因素及其影响程度。     

神东亿吨能源矿区露天矿林农土地复垦试验

2006~2007年在中国神华集团公司神东现代化亿吨煤炭矿区马家塔露天矿采煤坑回填土地,实施13.33 hm2造林种草、种植农作物二种土地复垦方式试验;结果表明:乔灌造林成活保存率是89%~98%、种草出苗率100%,采取造林种草土地复垦技术不但治理和改善了地处黄河中游乌兰木伦河Ⅰ级阶地煤炭露天开采坑的生态环境,有效预防和避免了因开发而新增水土流失的危害,并且具有土地复垦投资少、改良复垦区土壤效果显著的优点。采取农业种植土地复垦方式,不但投资较大、管理科目繁多,而且在短期内收益甚小。     

黄河中游河龙区间径流量变化趋势及其归因

黄河水沙变化关乎黄河流域生态安全和全流域的高质量发展。近年来黄河水量出现大幅锐减,制约了当地社会经济和下游可持续发展。量化气候变化和人类活动对径流量减少的贡献对于解析黄河水沙变化动因具有重要意义。由于研究尺度和研究方法的不同,径流量变化的因素和影响程度存在较大差异。本文采用MK趋势检验和双累积曲线法系统分析黄河中游河龙区间四个典型流域（皇甫川、窟野河、无定河、延河）1960—2015年间水文要素的变化趋势,利用Budyko水热平衡方程阐明气候变化和人类活动对流域径流变化的作用。结果表明：1960—2015年皇甫川、窟野河、无定河、延河流域径流量均显著下降（P<0.01）,且径流量均在1979年和1999年前后发生突变,而降水量变化不显著。同基准期（1960—1979年）相比,P2时期（1980—1999年）气候变化对径流减少的贡献率达64%~76%;随着退耕还林还草工程的大规模实施,P3时期（2000—2015年）人类活动成为径流减少的主要影响因素,其贡献率达71%~88%。     

神府东胜矿区马家塔露天矿土地复垦模式及效应

马家塔露天矿井田采区位于黄河中游的乌兰木伦河Ⅰ级阶地,1993-2002年采用造林绿化、农业种植养殖和氧化塘污水处理的综合技术措施,实施土地复垦面积146hm^2,获得显著的生态、环境、经济综合效益,为我国在半干旱地区开发建设现代化能源基地走可持续发展、国土再造的战略,做出了积极的尝试和探讨。     

陕北地区煤炭开采等人类活动对河道径流影响的定量识别

陕北地区水资源严重短缺,定量分析窟野河流域各因素对河道径流的影响程度,对干旱半干旱地区的资源开发具有重要意义.该文首先分析了窟野河径流以及流域内降雨、气温、水保措施、用水量和煤炭开采量等因素的变化趋势;其次按照1961—1979年、1980—1998年、1999—2010年以及1961—2010年等4个时期,采用逐步回归法分别确定其显著的影响因素,求出各时期的径流相关方程,其中1961—2010年间的主要影响因素为降雨量、气温、水保措施和煤炭开采量;最后定量计算了1980—1998年和1999—2010年相对于基准期1961—1979年各因素造成的减水量,其中水保措施的减水量由65%减少到了47%,煤炭开采却增加到了19%.结果表明,采用逐步回归分析法计算的窟野河1961—2010年径流模拟值与实测值很接近,该方法可以在中国北方干旱半干旱地区推广.     

基于SWAT模型的煤炭开采区河道径流变化识别

近些年陕北地区河道径流减少明显,特别是煤炭开采地区,而各影响因素的定量识别研究很少。该文以陕北煤炭开采区窟野河流域为例,首先建立了基准期(1960-1979)的SWAT模型;接着依次将近期(1999-2010)气象数据、土地利用数据代入模型,定量计算了近期气象因素、水保措施对河道径流的影响;最后根据近期生产生活用水的增量,得到煤炭开采等因素对河道径流的影响程度。结果表明:近期相对于基准期,窟野河流域由于气象因素造成的减水量为21 987×10~4m~3,水保措施造成的减水量为6 560×10~4m~3,煤炭开采造成的减水量为17 850×10~4m~3。该结果可为窟野河流域的生态修复提供重要参考。     

榆林大柳塔矿区乌兰木伦河径流量衰减的影响因素分析

矿产资源开采与水资源破坏相关性显著,因而定量分析开采的各类行为对水资源的破坏程度对干旱资源开发区具有重要意义.本研究应用有限分布滞后模型改进了多元回归模型,进而建立了煤炭开采与河流径流量相关关系的代数表达式,并利用其分析大柳塔矿区和乌兰木伦河的调查资料,进而说明煤炭开采是否是影响煤炭开采区河流径流量的主要因素.结果表明...     

风蚀对窟野河流域产沙贡献的时间尺度特征

风蚀在黄土高原风水蚀复合区的侵蚀产沙中扮演着重要的角色。利用窟野河流域神木水文站水沙资料及有关气象资料,分析了风蚀对窟野河神木水文站以上流域产沙贡献的时间尺度特征。结果表明,风力的侵蚀搬运对窟野河流域产沙起着重要的作用。月时间尺度上,风沙入河量存在"存储-释放"的过程;风蚀产沙贡献在3月和11-12月出现高峰值,4-9月风蚀贡献率逐渐降低;冬春季节淤积的泥沙,在夏季逐渐被冲走,到了9月,把淤积的泥沙最大限度冲走而开始新的淤积过程;月时间尺度上风蚀贡献率与风蚀气候因子分布趋势一致;7、8两月的风沙贡献量占年风蚀贡献总量的80.5%,风沙贡献量的峰值出现在7月,约7.75×10⁶ t。季尺度上,夏季风蚀贡献率最低,仅7.8%。秋、冬季逐渐升高,春季达到最高,风蚀贡献率为28.6%。年尺度上,风力作用对神木水文站以上流域的产沙贡献为17.2%,风蚀贡献量为12.7×10⁶ t/a。     

基于生态产品价值视角的矿区植被恢复成效评估：以神东矿区为例

生态系统服务和生态产品价值提升是矿区实施植被恢复的主要目标.神东煤矿是我国最大的煤炭生产基地,地处黄土高原与毛乌素沙地过渡地带,原生生态环境极其脆弱.为了解神东矿区近30年来植被恢复成效,本文基于遥感影像、地面观测和经济统计数据,采用修正后的单位面积价值当量因子法,引入生态系统质量调整系数用以区分同类生态系统内部差异,构建区域生态产品价值评估模型,评估1990—2018年神东矿区生态产品价值及时空变化特征,从生态产品价值视角定量揭示矿区植被恢复效益.结果表明：(1)从整体上看,近30年神东矿区生态产品总价值增加6.57×10⁸元,单位面积生态产品价值增长84.33×10⁴元/km²,其中价值增高区域占65.35%,主要位于矿区东部的哈拉沟、大柳塔、石圪台、柳塔、乌兰木伦煤矿以及矿区西部的活鸡兔井;价值量减少区域占33.32%,主要位于乌兰木伦河沿岸及矿区西部的寸草塔、布尔台、补连塔、上湾煤矿边缘地区.(2)从不同服务类型看,其生态产品价值增量自高到低排序依次为调节服务、供给服务、支持服务、文化服务,增量分别为3.35×1...     

神华神东煤炭集团公司开展环境监理工作的意义

神华神东矿区煤矿分布相对集中,煤炭开采导致乌兰木伦河两岸的生态环境破坏,现探索开展煤矿环境监理对整个区域可持续发展的作用。     

黄河支流非点源污染物(N、P)排放量的估算

为了估算黄河支流域非点源污染物的排放量,为今后黄河流域的治理提供科学的依据,对黄河流域的6个子流域(渭河流域、泾河流域、洛河流域、无定河流域、窟野河流域、黄甫川流域)进行了水样、土样和泥沙样的采集分析;结合6个子流域的多年水文资料,利用已经被证明了的平均浓度法对黄河6个子流域的氮磷污染物进行了定量描述,估算出各个流域的氮磷排放量.结果表明,95%的全磷、大于53%的全氮来自于非点源污染,非点源污染是造成黄河污染的主要原因.各流域非点源污染的发生具有明显的地域分异特征.硝态氮主要来自于渭河,铵态氮主要来自于泾河,其次是渭河.从全氮看,绝大部分氮来自于渭河和泾河.全磷则主要来自于泾河,其次是渭河.泾河和渭河是6条河流中对黄河污染物排放量贡献最大的2条河流.     

内蒙古东胜煤田南部精煤矿区沙漠化治理的环境效益分析

治理沙漠化是内蒙古东胜煤田南部精煤矿区环境整治、改善煤田生态环境、保证精煤顺利开发和矿区建设的唯一有效途径。精煤矿区九Ｏ至九四年通过流动沙地先期设置沙柳、沙蒿障蔽，继而栽植乔灌草造林和封育管护措施的实施，行之有效地遏制了精煤矿区沙漠化的继续发生发展，取得了防风固沙、保护公路交通运行、提高煤质、防护农田增产增收和减少乌兰木伦河流域进沙量的环境效益。     

内蒙古东胜煤田南部精煤矿鞠沙漠化治理的环境效益分析

治理沙漠化是内蒙古东胜煤田南部精煤在放鞠环境整治，改善煤田生态环境，保证 煤顺利开发和矿区建设的唯一有效途径。精煤矿区９０至９４年通流动沙地先期 设置沙、柳、、沙蒿障蔽，继面是栽植乔灌草造林和封育管护措施的实施，行之有效地遏制了精煤矿区沙漠化的继续发生发展，取得了防风固沙、保护公路交通运行，提高煤质，防护农田增产增收和减少乌兰木伦河流域进行沙量的环境效益。     

1956-2005年窟野河径流变化及人类活动对径流的影响分析

为明确水土保持综合治理和矿产资源开发引起的水文情势演变,以黄土高原水蚀风蚀交错区的窟野河流域为研究区域,选择近50 a的径流、降雨资料,运用非参数检验、R/S、小波分析、历时曲线方法,探讨径流的变化趋势、突变和周期,并利用降雨-径流多元线性模型估算气候变化和人类活动对径流的影响。结果表明:径流量表现出显著减少趋势,变率为-0.11×10⁸ m³/a,跃变时间发生在1979、1996年。与基准期(1956-1979年)相比,煤炭开发期(1997-2005年)的日径流量在5%、50%和95%的频率上减少程度均较水土保持效应期(1980-1996年)大。年径流的演变在9、18、32 a存在显著的周期。水土保持效应期气候变化与人类活动对径流变化的贡献率分别为58.62%、41.38%,煤炭开发期气候变化占21.75%,人类活动占78.25%,其中采煤活动占52.27%。煤炭开采是导致窟野河径流减少的主要因素,但是气候变化的影响也不可忽视,在进行水土保持综合治理和水资源合理规划时应充分考虑。     

黄河河川基流量演化规律及其驱动因子探讨

河川基流量是指地下水补给河川径流的水量。论文首次对黄河河川基流量50年来的时空演化规律和驱动因子做了较为全面的分析。研究表明:黄河河川基流量约占黄河河川径流量的44%,黄河河川基流量对维持健康黄河具有重要意义。受自然变化和人类活动影响,黄河干支流河川基流量50年来总体呈下降趋势;支流基流量变化可划分为双峰型、单峰型、直线下降型3种类型,干流区间基流量主要减少在黄河中游地区。黄河河川基流量具有维持河川径流、维护河流生态、湖泊以及表生生态植被良性发展等多种功能,河川基流量衰减导致湖泊萎缩、表生植被退化、加剧黄河断流等一系列生态环境负效应。通过对驱动因子进一步分析表明,降水量是维持河川基流量的主要来源,其变化影响黄河河川基流量变化趋势。人类活动是黄河河川基流量驱动因子中最活跃的因子,基流量衰减最明显的地区也是人类活动频繁的地区。因此维持健康的黄河必须要对黄河基流量进行科学保护和合理开发利用。     

黄河北徙与北宋城市适应方式探析

黄河变迁史上的第三次大改道导致黄河突发北徙,彻底改变了泛滥区城市的自然和人文环境,是开展复杂人地耦合系统研究的理想区域。利用水平横剖面法、数理统计与GIS手段相结合的方法,探索黄泛城市的数目、时空变化特征和适应性类型。结果表明：（1）黄河7个行河期的决溢泛滥,产生29座受灾城市;（2）受灾城市总体分布广泛,但又相对集中分布在黄河决口所形成的洪积扇顶部附近,地势低洼的冀中平原以及黄、御等河流交汇处;（3）黄泛城市主要呈现出避河患迁城、因河患省并、原址加固防御、直接湮废四种适应性类型,以避河患迁城型居多,占45%;（4）朝廷政策和城市规模是影响城市在黄河突发灾害下的空间分异和适应性举措的重要人文因素。黄泛区受灾城市具有重要的地方性保存和可持续发展演进模式。建议将其纳入“黄河流域生态保护和高质量发展”国家战略,作为讲好黄河故事的重要区域。     

昔日黑、脏、乱 今日洁、舒、美

南桐矿务局红岩煤矿地处川黔交介的深山沟里,五十年代末期筹建,1965年投产,设计能力年产81万吨原煤,现有职工家属近一万名。以前是晴天煤尘满天飞,雨天泥浆沾全身;洁净的孝子河被矿井水污染成黑水河;矿区只有一个俱乐部和一个球场,文化生活十分枯燥,环境条件相当恶劣,有的青工由此染上了赌博、酗酒恶习,一些职工千方百计想调离煤矿。党的十一届三中全会以来,煤矿加强了环境保护工作,同时,大搞标准化设施、改变了昔日黑、脏、乱、差的矿区环境,建起了宽阔而洁白的磁砖澡塘、食