基于ARCGIS的塌陷塘水质特征研究及评价——以淮南矿业集团谢桥矿为例

为了解矿区塌陷水体的水质污染特征及规律,结合物理、化学和生物指标,运用营养状态综合指数法及基于ARCGIS的空间差值分析法对淮南矿业集团谢桥矿塌陷塘水质进行了分析与评价。矿区塌陷塘水质pH值呈弱碱性,透明度较低,BOD5、CODMn指标含量较高;用营养状态综合指数法对塌陷塘水质富营养化进行了评价,其污染级别为轻度富营养;运用ARCGIS的空间分析模块,利用总磷、总氮、BOD5、CODMn4个因子的空间插值栅格图建立多因子综合污染模型进行综合评价,得出水体综合水质标准处于地表水Ⅲ类到Ⅳ类之间,水质有待改善。本研究结果为塌陷塘水体水质监管及管理提供科学依据。     

主成分分析法在煤矿塌陷水域水质评价的应用

定期对塌陷水域水质进行综合评价,帮助相关部门及时掌握水体水质状况,为保护和开发塌陷水域水体提供科学的基础资料。采用主成分分析法对淮南潘集杨庄塌陷水域4月份的水质进行了评价,选取COD、高锰酸盐指数、总磷、总氮、氨氮、硝酸盐氮、Cd、Cr（Ⅵ）、Zn、Pb、Cu 11个指标进行分析,借助统计分析软件SPSS,矩阵计算软件Matlab,使计算结果更加精确,可靠。根据综合评价函数得分结果表明,杨庄塌陷水域4月份水质状况处于Ⅲ类～Ⅳ类之间,以Ⅲ类水质为主,主要受到总磷、总氮、硝酸盐氮污染与重金属Pb的污染,这与塌陷水域的实际情况相符合。证实主成分分析方法能够真实、客观、淮确地评价水体的现实状况,是一种有效的水质评价方法。     

不同季节水源水库径流氮磷污染变化特征研究

以西安市的饮用水水源地—石砭峪水库为研究对象,监测库区和上游来水的氮磷指标.研究发现石砭峪水库为典型的峡谷型水库,具有水深大,水体分层明显的特点.水库氮磷营养盐季节性变化明显.总氮(TN)和总磷(TP)的平均浓度分别达到了4.26 mg/L和0.03 mg/L.上游流域土壤经过冬季的冰冻后,土中可冲洗出的氮含量大幅升高,被春季降水大量带入库中导致库区总氮含量大幅升高.上层水体总氮含量最高达6.44 mg/L.夏季水体分层期间,底部水体呈厌氧状态,沉积物中磷开始释放,水体底部总磷含量持续升高.秋季的持续强降雨的冲刷作用导致库区氮磷含量大幅升高,底部水体总氮,总磷浓度分别达到5.42 mg/L和0.10 mg/L.同时,研究表明石砭峪水库外源污染控制难度大,内源污染控制是控制水库污染的关键.     

两淮矿区塌陷湖泊水体中磷含量水平分析

两淮采煤沉陷区水系结构修复对矿区水生态环境功能十分重要,研究归纳了塌陷湖泊"封闭"、河湖常年联通与季节性联通及河流-湖泊串联等多种不同水量调蓄和污染负荷模式.在两淮矿区各选取3个塌陷湖泊站点,分别为淮南潘谢潘集站(PXPJ)、潘谢顾桥站(PXGQ)和潘谢谢桥站(PXXQ),淮北东湖(HBDH)、淮北中湖(HBZH)和淮北南湖(HBNH),利用Vollenweider混合箱式模型研究了湖泊水体磷含量对水量调蓄和污染负荷的响应特征.模拟结果和塌陷湖泊水体实际磷含量水平状态吻合良好,两淮塌陷湖泊中总磷(TP)的质量浓度ρ(TP)能分别保持在Ⅲ类(ρ(TP)≤0.05mg/L)、Ⅳ类(ρ(TP)≤0.10mg/L)或Ⅴ类(ρ(TP)≤0.20mg/L)水平范围,从而实现不同的水体功能目标.建立良好的生态缓冲带,减少外源污染负荷输入,优化水系结构与调蓄方式是不同水质目标实现的3个重要方面.     

高邮湖水环境质量评价与分析

生态环境与生产生活密切相关,事关人民安居和经济发展的大计。全面、精确地分析和评价水环境质量,可为区域水生态环境治理、保护及决策提供科学依据和理论基础。以高邮湖为例,基于系统聚类分析法筛选最优影响因子,并采用单因子评价和综合污染指数法对高邮湖水质状况进行综合评价与分析。结果表明:1)湖泊水体主要受重度的有机物和营养物质污染,湖体水质长期处于中度污染状态;2)总氮、总磷是高邮湖水体的污染控制因子,各月份总氮、总磷基本满足Ⅲ类水质要求;3)围网养殖、工农业废水及周边村落生活污水是其主要污染源。     

西泉眼水库水质变化趋势评价研究

采用灰色理论对西泉眼水库水质变化趋势进行评价,考虑相关因素选取高锰酸盐指数、BOD5、总氮和总磷作为水库的主要污染因子．通过2000—2003年污染因子的权重系数ei计算表明,西泉眼水库的主要污染物是氮和磷,属有机污染型．据模糊综合指数zj评价西泉眼水库2000—2003年水库水质变化,表明西泉眼水库水质质量执行地面水Ⅲ类水体标准。达标率未达到100％．     

滆湖水质富营养化调查与评价

对2014年滆湖水质进行调查,分析了总氮、氨氮、总磷、高锰酸盐指数和叶绿素a等参数的时空分布与变化趋势,并采用综合营养状态指数评价了滆湖富营养化程度.结果表明,滆湖水体总氮变化范围为1.71~2.09mg/L、氨氮为0.704~1.150mg/L、总磷为0.078~0.158mg/L、高锰酸盐指数为5.4~6.7mg/L、叶绿素a为0.008~0.074mg/L;滆湖水体富营养状况1—3月份处于轻度富营养水平,5—11月份处于中度富营养化水平,全年平均处于中度富营养化水平.     

某水库营养盐动态变化规律及影响因素分析

为了探明水库营养盐动态变化规律及影响因素,针对西安市某水库于2012年7月~2013年6月对水温、溶解氧、氮磷营养盐等水质因子进行连续监测,结果表明:该水库水体氮磷营养盐具有明显的季节性变化特征;春冬季节总氮、总磷含量相对较低,平均浓度为1.107 mg·L-1、0.018 mg·L-1;夏秋季节总氮、总磷含量相对较高,平均浓度为1.406 mg·L-1、0.079mg·L-1;汛期由于大量含氮磷的泥土、腐殖质及污染物随暴雨径流进入水库,导致水库水体总氮、总磷一度高达1.889 mg·L-1、0.160 mg·L-1;水体季节性分层后底层水体逐渐达到厌氧状态,从而使得沉积物中氮磷释放进入水体,导致水体分层期间下层水体总氮、总磷含量分别高达1.647 mg·L-1、0.671 mg·L-1;扬水曝气原位水质改善系统的有效运行能够解决深水层缺氧造成的内源污染问题[1].     

西北某水库沉积物污染特征与评价

以西北某小型水库坝前至库尾段4个采样点的表层沉积物为研究对象,测定了表层沉积物中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、硝态氮(NO~-_3-N)、铵态氮(NH~+_4-N)、有效磷(AP)含量,通过计算碳氮比(C/N)、氮磷比(N/P)分析了沉积物污染主要来源,并利用有机污染指数法、单因子污染指数法和综合污染指数法对表层沉积物的有机物、氮、磷污染进行了评价.结果表明:表层沉积物中TOC、TN、TP、NO~-_3-N、NH~+_4-N、AP含量分别为11.68 g/kg、0.46 g/kg、0.17 g/kg、32.20 mg/kg、66.90 mg/kg和13.08 mg/kg;沉积物中C/N、N/P范围分别为19.02～40.93和2.33～3.36,表明沉积物主要来自外源输入;有机污染指数表明S1、S4采样点有机物轻度污染,S2、S3采样点为清洁,S3采样点有机氮污染评价为清洁,其余采样点为轻度污染;单因子污染指数和综合污染指数评价结果表明仅S4采样点总氮单因子指数评价和综合污染指数评价为轻度污染,其余采样点均为清洁.     

石佛寺水库水质评价研究

依据沈阳石佛寺水库2010年的水质监测资料,选取溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮6个评价因子,利用模糊综合评判法评价了石佛寺水库的水质。评价结果表明:2010年8月(丰水期)石佛寺水库水质达到国家地表水Ⅲ类标准,而10月(枯水期)水质达到国家地表水Ⅴ类标准。氮磷营养物为主要污染因子,水库富营养化趋势明显。     

窄煤柱探放采空区积水技术研究

结合潘集第一煤矿多个工作面探放水工作实践，分析采空区积水规律，研究在窄煤柱下，安全高效探放采空区积水的技术方法，解决矿井水害的安全隐患，提高煤炭资源的采出率，经济效益显著。     

分等分类多级模糊综合评判优选采矿方法

采用分等分类多级模糊综合评判对虚墟金矿采矿方法进行了优选，并用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编写了模糊优选计算机程序ＦＳＭＭ．ＦＯＲ，该数值优选法克服了传统选择法和现有数值法的不足，既恰法地处理了因素的模糊性又解决了因素过多时权重分配的困难，有利于采矿方法造反定量化自动化。     

矿井构造定量预测中评价指标权重的确定方法

本文以杉木树矿井地质构造预测为例,成功地使用了灰色关联分析法,为模糊综合评判中如何确定权重提供了一种有效方法。首先指出权重的确定意义及应用灰色关联分析法解决该问题的可行性;其次从理论依据到实现过程阐述了确定权重的原理和方法,为深入应用模糊综合评判法解决其它实际问题提供了良好途径。     

安宁草铺磷矿矿山地质环境问题的模糊评价

矿产资源开发利用,不可避免地要对地质环境造成破坏.针对新建矿山地质环境问题存在的不可预知性和模糊不确定性,以往对矿山地质环境质量的现状评价不再适用.本文研究并引入了模糊综合评判原理,以云南省安宁草铺磷矿为例,选取资源毁损、地质灾害、环境污染三个要素,分选土地压占破坏、矿产资源破坏、水资源破坏、植被资源破坏、地形地貌景观破坏、崩塌、滑坡、地面塌陷、地面沉降、水土流失、水污染、土壤污染、植被污染13项指标作为评价因子,运用熵值法和专家—层次分析法综合确定权值,力求对新建矿山地质环境进行全面、科学的等级评价,该等级评价为矿山地质环境保护与恢复治理提供依据.     

煤矸石充填复垦对土壤特性影响研究

为实现矿区可持续发展,以潘一矿复垦区土壤为研究对象,选择土壤含水率、容重、pH值、有机碳、速效钾、速效磷和全氮7项指标对煤矸石充填复垦土壤特性及肥力水平进行评价。结果显示：与对照区土壤特性相比,潘一矿复垦区土壤含水量、有机质、速效钾、速效磷、全氮含量偏低。但是土壤容重较大,pH值略高显弱碱性。在土壤剖面上,这7种指标在各层含量差异不大。潘一矿复垦区土壤营养元素中有机质和速效磷比较缺乏,特别是有机质含量严重缺乏。风化后的煤矸石对土壤有一定增肥作用。但是,由于煤矸石偏碱性和含盐量较高特点,容易引起接触层土壤发生盐化现象．应当引起重视。     

淮南潘集一矿11—2煤层层间滑动构造研究

潘集一矿11—2煤层间滑动构造发育,层滑构造特征表现为顶底板揉皱楔入煤层中使得煤层破碎,煤质变差,顶底板凹凸变化。煤层厚度变化大,稳定性差,薄煤带发育。矿区层滑构造主要分布于中西区浅及中深部位置,对煤层厚度影响较大。为了探明矿区层滑构造的成因机理,对矿区层滑构造特征及其类型进行了研究。结果表明：潘集一矿11—2煤层滑构造主要表现形式为断裂式层间滑动,说明矿区层滑构造主要是受矿区断层的牵引作用所致。将11—2煤层滑构造分为揉皱型、断滑型和断裂型,矿区西部层滑构造主要表现为断裂型和断滑型,中部主要表现为揉皱型和断裂型,东部未开采区主要表现为断滑型,为矿区生产部署提供了参考依据。     

模糊人工神经网络在矿井构造评价中的应用

介绍了模糊综合评判和人工神经网络原理，分析了一般BP神经网络在研究复杂性问题时存在的局限性，根据模糊人工神经网络模型的构建方法，探讨了该模型在矿井构造定量评价中的应用，结合鲍店煤矿的实际资料，对建立的模糊人工神经网络模型进行了学习训练，对未采区的构造复杂程度进行了预测，结果表明：模糊人工神经网络较一般BP神经网络具有更快的收敛速度和更准确的预测效果．     

Investigation and characterization of mining subsidence in Kaiyang Phosphorus Mine

In Kaiyang Phosphorus Mine, serious environmental and safety problems are caused by large scale mining activities in the past 40 years. These problems include mining subsidence, low recovery ratio, too much dead ore in pillars, and pollution of phosphorus gypsum. Mining subsidence falls into four categories： curved ground and mesa, ground cracks and collapse hole, spalling and eboulement, slope slide and creeping. Measures to treat the mining subsidence were put forward： finding out and managing abandoned stopes, optimizing mining method （cut and fill mining method）, selecting proper backfilling materials （phosphogypsum mixtures）, avoiding disorder mining operation, and treating highway slopes. These investigations and engineering treatment methods are believed to be able to contribute to the safety extraction of ore and sustainable development in Kaiyang Phosphorus Mine.