煤炭生产基地的发展阶段识别与演变——以济宁煤炭基地为例

煤炭资源储量与生产能力的时间关系与空间关系决定了煤炭基地的发展阶段及演变路径,如何识别煤炭基地的发展阶段和资源枯竭水平,对区域发展有重要影响。论文设计了煤炭基地发展阶段的识别模型,阐述济宁煤炭基地发展的时间路径,以资源剩余储量比重为核心,以产能规模、服务年限等指标为辅,定量识别济宁煤炭基地的生命周期,刻画各阶段的关键指标与主要特征,重点识别资源枯竭的时间点;基于空间视角,从煤矿井、煤炭产能与产量、资源枯竭程度等角度分析煤炭基地的内部空间分异;从时间-空间视角,综合分析济宁煤炭基地生命周期的发展规律,包括过去、目前与未来的各种情景。研究发现,济宁煤炭基地形成了明显的生命周期,1958—1995年为起始阶段,1996—2010年为成长阶段,2011—2020年为成熟阶段,2020年进入枯竭阶段,目前进入煤炭开采高峰期,20世纪50年代至21世纪80年代济宁煤炭开采呈现从两个核心区(兖州煤田和滕南煤田)向四周进行持续扩张并随后逐步萎缩枯竭的过程。     

中国矿产资源基地划定指标体系构建与应用——以铁矿为例

矿产资源基地是优化中国矿产资源勘查开发布局、保障国内资源有效供应的战略核心区域。在分析基地布局影响因素的基础上,从资源基础、开发条件、市场需求和国家战略等方面构建了矿产资源基地划定指标体系。其中资源基础包括预测资源量、查明资源储量和设计开采规模,开发条件包括缺水程度和交通优势度,市场需求包括后续冶炼加工企业布局与产值,国家战略主要体现为区域协调发展战略对矿产资源基地布局的要求。在此基础上,以铁矿为例开展了实证研究,采用聚类分析、核密度估计等方法对各单项指标进行了分析评价,在全国识别了辽宁鞍山—本溪等12个铁矿资源基地。研究结果可以为“十四五”时期中国矿产资源基地调整优化提供参考,对其他矿产资源空间政策区的划定具有一定借鉴意义。     

基于“乡土—生态”系统韧性的红色旅游资源利用空间格局优化研究——以大别山革命老区为例

红色旅游资源利用与开发将对旅游地的人地关系地域系统产生强烈扰动,基于“乡土—生态”系统韧性水平厘定红色旅游资源利用空间格局,有利于推动红色旅游资源开发与区域可持续发展共促共赢。以大别山革命老区为例,从经济、社会、文化、生态四方面构建红色旅游地“乡土—生态”系统韧性水平评价体系,并对红色旅游资源的空间特征与类型进行识别。研究结果为：（1）各县域“乡土—生态”系统韧性以中低水平为主,呈“中部高、四周低”的空间分布特征。（2）区域内各子系统韧性处于勉强协调状态,县级行政单元的协调度呈现中等水平多、较高与较低水平少的“橄榄型”等级结构。（3）红色旅游资源的冷、热点区分别位于大别山南北两侧及中心地带,呈现出“大集聚、小分散”的特征,根据其规模、影响力划为五种聚类分区。（4）依据“乡土—生态”系统韧性在红色旅游资源高富集区可通过内部要素重构向更高水平发展、在中低密度区因吸纳和适应外界扰动力较弱而与红色旅游资源开发相互抑制这一特征,初步厘定“三区、两带、三核心”的红色旅游资源利用空间格局,并针对不同区域从“乡土—生态”系统韧性视角下提出差异化建议,以期排除红色旅游资源开发对“乡土—生态”系统产生的干扰。     

煤炭资源开采外部成本与应交税费比较分析——以新疆为例

煤炭资源开采外部成本包括使用者成本和生态环境成本。论文运用使用者成本法测算2003—2012年新疆煤炭资源开采的使用者成本,并与应交资源税费比较分析;运用市场价值法和恢复费用法估算2012年新疆煤炭资源开采的生态环境成本,并与应交生态环境费用比较分析。结果表明：煤炭资源税从量计征方式不能补偿新疆煤炭资源耗减价值,产生明显代际外部性,而采用从价计征方式则能有效补偿;煤炭开采应交生态环境费用对其生态环境成本的补偿率仅为29.6%,不能有效补偿煤炭开采的生态环境价值损失。研究发现,新疆现行煤炭资源税费标准,不能彻底解决煤炭开采的外部性问题,在“清费立税”情形下,煤炭资源税率定为6%略显偏低。最后建议：地方政府应研究煤炭资源税费改革不同阶段的合理税率;我国应尽快建立生态补偿机制,适时进行环境税改革;完善我国煤炭资源价格核算体系。     

社会—生态系统适应性治理视角下绿地空间恢复力的演化——广州旧城区更新案例

旧城区绿地作为关键的社会—生态系统载体,是城市高质量发展与转型治理亟需关注的问题。构建广州旧城区绿地服务基本单元,引入适应性循环理论的潜力—连通度—恢复力三维框架,构建表征生态、社会与经济服务的绿地景观指标体系,综合评估2000—2018年广州旧城区绿地的空间恢复力水平及适应性转化特征。研究结果显示：旧城区绿地的恢复力演化具有明显的核心区与外围区的时空分异,在拆除重建阶段呈现快速开发—快速释放—重组的转化,在微更新阶段主要呈现开发—保护的提升,并具有提升型、稳定型和更替型的社会—生态系统服务适应性。由此说明,城市更新具有调节社会—生态系统服务治理的效果。其中,绿地形状指数、5 min可达绿地率以及土地利用混合度对核心区绿地恢复力具有显著的促进作用,为外围区治理提供参考。同时,进一步探讨了更新政策与城市绿地空间恢复力演化的关系,为促进旧城区绿地空间更新治理提供社会—生态系统适应性的理论与实证案例研究。     

土地利用变化对区域水—能源—粮食系统耦合协调度的影响——以京津冀城市群为研究对象

将土地因素引入水—能源—粮食系统,运用耦合协调模型对京津冀城市群2005— 2018年水—能源—粮食—土地系统的时空变化特征进行研究。结果表明：（1）从空间尺度上来看,京津冀城市群建设用地由中心向四周扩散;从京津冀城市群土地利用格局来看,耕地和建设用地面积分别呈现较为明显的下降和增长趋势。（2）将土地纳入水—能源—粮食系统降低了京津冀城市群大多数城市水—能源—粮食系统间的耦合度和耦合协调度。（3）土地与水—能源—粮食子系统组成的两要素系统的协调水平会进行叠加或抵消进而影响水—能源—粮食—土地系统耦合协调度。本文的研究启示在于：京津冀城市群在考虑水、能源、粮食协调发展的同时,应考虑土地对水—能源—粮食系统整体及内部子系统的影响,根据城市自身资源优势合理配置资源、优化产业布局以实现可持续发展。     

“时—空—人”交互视角下的国土空间公共安全规划体系构建

公共安全事件是特定情境下“时—空—人”多要素交互作用时空过程的结果,国土空间公共安全规划和相应的能力建设是应对公共安全事件长期而重要的抓手。在构建公共安全规划中“时—空—人”互动的研究框架基础上,分别对“预防、预警、应急、灾后”四个阶段的相关研究和工作重点进行审视,并在此基础上构建国土空间公共安全规划的内容、技术方法和保障支撑体系。首先,在内容体系方面,与国土空间规划的全国—省—市—县—镇等多层级规划编制体系和全国一盘棋的应急响应机制相适应,开展综合规划与专项规划编制,重点解决面向应对自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件等方面的空间、设施、应急等方面的规划和管理问题;在技术方法体系方面,构建和完善公共安全事件的时空要素识别与分析、时空过程模拟与预警分析等方法和技术支撑体系;在保障支撑体系方面,基于时空大数据的新基建建设,构建和完善时空可达的公共安全设施体系和公共安全导向下的社会治理体系。     

乡村文化记忆资源的“文—旅”协同评价模型与应用——以苏州金庭镇为例

乡村文化记忆资源是乡村“文—旅”协同的链接点。基于文化记忆理论从文化信息层、物质载体层与社会行为层解析其内涵和协同框架,构建“文—旅”空间协调度、文化记忆连续性和旅游市场认同度的协同评价模型,以苏州金庭镇为例进行实证分析。结果表明:（1）时间格局上,旅游景点与生活生产类空间关联性不断提升,与功能象征类空间依赖减弱,与社会表征类和精神意识类空间关系有所降低但维持高度耦合水平。（2）空间格局上,与生活生产类空间呈极核带状格局,与其余三类空间呈现一核多极格局。（3）旅游景点与生活生产类空间协同关系从“文—旅”空间协调度、文化记忆连续性转向旅游市场认同度为主导,其余空间以“文—旅”空间协调度为主导。（4）影响协同关系的机制包括记忆延续与文化交融、空间优化与旅游融合和社会支持与政策保障等。研究结论可为乡村旅游地的文化振兴和文旅融合提供理论指导和应用模式。     

资源枯竭城市产业结构转型升级水平测度及其影响因素——基于24座地级市的面板数据

产业结构转型升级是资源枯竭城市实现可持续发展的必由之路,产业结构转型升级水平测度及其影响因素研究,则是精准制定产业转型政策的重要依据。基于2008—2017年我国24座资源枯竭地级市的面板数据,从方向、速率及水平三方面测算其产业结构转型升级状况,并运用固定效应模型探究产业结构转型升级的影响因素,结果表明：（1）我国多数资源枯竭城市主要向第三产业转型,少数城市注重培育多产融合的转型模式;（2）我国资源枯竭城市2013—2017年产业结构转型升级速率整体较2008—2012年快,转型升级速率呈加快趋势,但各地区及城市之间存在一定差异性;（3）我国资源枯竭城市产业结构高级化指数总体呈上升态势,产业结构不断优化升级,但整体水平始终低于全国平均水平,并呈东部较高、中西部和东北部较低的空间分异特征;（4）就业总人数、财政支出占GDP比例、社会消费品零售总额、城镇人口比例对资源枯竭城市产业结构转型升级呈正向影响效应,固定资产投资总额呈负向影响效应。     

省级“双评价”的理论思考与实践方案——以浙江省为例

资源环境承载能力与国土空间开发适宜性评价（“双评价”）在国土空间规划体系中发挥着重要的基础性作用,是空间决策科学性和空间治理有效性的基本保障。从省级国土空间规划的定位出发,剖析省级国土空间规划对“双评价”科学支撑和简单适用的基本要求,总结当前省级“双评价”面临理论与实践的挑战。在此基础上,构建了一套“三维内涵—一对关系—两种尺度—四个层面”的省级“双评价”方案,深入挖掘资源环境承载的能力、压力、潜力三维内涵,立足于承载力与适宜性之间的逻辑联系,以浙江省为案例,从县级行政区和栅格单元两种尺度开展了“双评价”实践,并从优势短板识别、要素空间统筹、开发时序安排及空间格局优化四个层面支撑省级国土空间规划的编制。旨在为省级“双评价”提供一种可行、科学、实用的评价框架,为国土空间规划中布局优化、结构调整、指标分解等实践提供支撑。     

我国煤炭资源综合开发布局与模式研究

煤炭是我国的基础能源。在分析了我国煤炭资源分布特点、煤炭生产与消费状况基础上,按照从东到西3个开发区带,共7个规划区的开发格局,依据不同规划区煤炭资源保证能力和现有生产布局,提出了各规划区煤炭资源的开发思路和组建大型企业集团的设想。针对煤炭企业产品结构单一的问题,探讨了通过适当延长产业链,增加产品的附加值,实现煤矿区可持续发展的综合开发模式,给出了几种可供选择的综合开发模式类型。从建设能源基地、解决能源运输问题和加强煤炭资源勘探等方面讨论了煤炭资源综合开发中需要解决的几个关键问题。     

我国煤炭资源势的空间分布及其应用

为了研究分析我国煤炭资源储量空间分布及其开发利用状况,借鉴物理学中场的概念和原理,提出了煤炭资源势的概念并对其进行了分类,研究了煤炭资源相对势、煤炭资源潜力势以及煤炭资源-经济势的计算方法,导出了其计算公式,借助GIS技术,实际计算了我国78个主要煤矿区的3种煤炭资源势,并以煤炭资源-经济势为例分析了我国煤炭资源势的空间分布及其特征,初步提出了煤炭资源势的一些应用方向。     

废旧煤矿区域生态环境保护方式改革与分析研究

煤炭能源长期在中国的能源结构中占据主导地位,是中国不可或缺的一次性能源。煤炭资源的开发和利用极大的促进了中国的经济发展,推进了现代化建设的路程。但同时对煤炭资源的过度开采也导致了严重的生态环境问题。尤其是对废旧矿区的处理不恰当造成了矿区周围地表塌陷,空气污染,植被破坏等一系列问题,废旧矿区周边逐渐发展成为严重受损生态系统。对中国当前废旧煤矿区域已出现的生态环境问题以及潜在的环境和安全隐患进行调查和分析,提出通过恢复植被等方法对废旧煤矿区生态环境治理方法和技术措施。     

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。     

新疆哈密地区煤化工产业发展中的环保问题

近年来中国能源、化工产品的需求出现了高速增长,煤化工行业的发展对于缓解中国石油、天然气等优质能源供求矛盾有重要意义,促进钢铁、化工、轻工等其他行业发展,也有重要的作用。在哈密地区的六大矿区内,预测及查明含煤区面积只占矿区总面积的52％左右,规划面积仅占矿区总面积的19％左右。近一半面积的资源未进行勘查,有8成以上面积的资源未列入规划,在哈密地区煤炭资源开发利用有极大的操作空间。煤化工产业是一个高污染、高安全要求的产业,每个生产环节都会产生各种污染物,大多有毒有害但无法回收,稍有不慎还可能造成重大环境安全事故,因此煤化工产业发展必须和环境保护并行。     

我国区域闭合性煤炭流的时空分析

煤炭是我国最主要的一次能源,煤炭的闭合性流动反映了区域自身内部或区域之间能源经济的交互影响。利用0-1线性规划对我国8区域煤炭运输的物质流矩阵作了两个层级的分解,通过两个层级的子矩阵找出了我国1998—2007年最大两个层级的闭合性煤炭流动,并从时间和空间呈现的特征作了分析。研究结果显示:①无论是第一层级的闭合性煤炭流还是第二层级的闭合性煤炭流,短期内都没有发生大的变化,表明我国区域的资源格局以及用煤供给需求在短期内具有相对稳定性;②1998—2003年空间流动的界限分明,第一层级均为区域自身的内部流动,第二层级均为区域之间的闭合性流动。从2004年开始空间流动界限不再分明,根据第一层级的空间特征显示,我国最大的闭合性煤炭流不仅仅出现在区域内部,也出现在区域之间,表明区域与区域之间的能源经济联系有所加强。     

Preventing mercury emissions from coal-fired power plants using environmentally preferable coal purchasing practices

Electric utilities in the United States will soon be required under the federal Environmental Protection Agency's Clean Air Mercury Rule to significantly reduce mercury emissions. Coal-fired power plants, including the Lower Colorado River Authority's (LCRA) Fayette Power Project (FPP) have demonstrated that the selective purchasing of coal with low mercury content can result in significant reduction of pollution. This selective activity, commonly known as “green purchasing”, has been applied to the procurement of coal. For example, the use of low-sulfur coal from the Powder River Basin deposits of Wyoming results in the prevention of a significant amount of sulfur dioxide (SO₂) releases to the atmosphere when compared to other sources of coal in the United States. This same philosophy (selective purchasing of coal) can be employed to prevent mercury emissions and substantially reduce mercury removal costs for electric utilities burning coal. Data analysis confirms that low-mercury coal is available and that selective purchasing of low-mercury coal is possible.LCRA has implemented an extensive pollution prevention program and their green purchasing efforts have been expanded to influence coal purchasing choices. Coal purchasing is limited to the Gillette Coal Field from the Powder River Basin (PRB) of Wyoming. Three sets of coal quality data which include LCRA's Coal Quality Database (CQD), a database created from the Information Collection Request (ICR) conducted by the EPA in 1999, and the U.S. Geological Survey (USGS) Coal Quality (COALQUAL) Database were analyzed. Lab accuracy issues were found to have undermined the reliability of certain records in both the CQD and ICR databases, however, both remain valuable resources. The independent sets of coal quality data and technical reports show measurable differences in mercury concentration in coal in the Gillette Coal Field, both geographically (coal mine) and by depth (coal seam). A preliminary cost benefit analysis indicates that substantial cost savings in operating and maintaining mercury control equipment will be realized with low-mercury coal. Currently, low-mercury coal can be purchased without a significant premium.     

新疆原煤中汞含量分布及燃煤大气汞排放量估算

通过对新疆不同地区45个煤矿进行采样,分析新疆煤炭汞含量的空间分布特征,同时对燃煤大气汞释放量进行估算,确定新疆煤炭消费对大气汞排放的贡献。结果表明新疆原煤中汞含量处于较低水平,平均含量为5.43×10-2 mg/kg,远小于我国其他地区,新疆原煤汞含量空间分布具有明显的地域差异性,最高点位于奇台地区,原煤汞含量为17.05×10-2mg/kg,最低点位于塔城地区,原煤汞含量为2.03×10-2 mg/kg,总体呈北疆地区高南疆地区低的特点。初步估算显示,2008年新疆各行业燃煤大气汞排放总量为2039.02kg,其中民用燃煤汞排放量约占5.13%,远小于14%～15%的全国平均值,在全国处于较低水平。     

煤矿城市与可持续发展战略研究

煤矿城市因煤炭资源的开发而兴起。煤炭资源开采逐步成为煤矿城市的主导产业。受资源产业发展规律支配,随着煤炭贵源的日渐衰竭,煤矿城市的可持续发展面临严峻挑战,经济结构转型、优化、升级迫在眉睫。本文深入分析了煤矿城市的现状,认为产业结构单一、煤炭资源耗竭、生态环境污染以及资源经济的可持续发展成为限制煤矿城市发展的制约性因素。根据新世纪煤矿城市发展所面临的机遇与挑战,文章提出煤矿城市应在调整产业结构、建设“生态城市”、加快科技创新、加强城市规划、建立预测与决策支持系统等方面做好文章,煤矿资源枯竭型城市才能实现可持续发展。     

露天储煤场防风抑尘集成技术的应用

近年来随着平顶山天安煤业股份有限公司一矿棚户区改造推进,一矿露天储煤场煤尘对周围环境影响较大。为降低其污染,工程采用防风抑尘网、喷水洒水抑尘、地面硬化构成露天储煤场防风抑尘集成技术,并对主要工艺参数进行了优化,运行期监测结果表明该集成技术抑尘率达88.5%,露天储煤场周界外颗粒物无组织排放浓度均低于《煤炭工业污染物排放标准》(GB 20426-2006)中相应标准限值。