煤-水协调共采全生命周期影响因子研究

煤-水协调共采对维持西部矿区生态平衡、缓解区域水资源短缺具有重要意义,亟需通过揭示我国西部矿区煤-水协调共采的影响因子及其作用程度,为矿区水资源保护与生态文明建设提供参考。提出了一种基于全生命周期理论的煤-水协调共采的影响因子研究方法,按照煤炭开采对地下水系统的不同扰动程度与由此引发的其他生态互馈反应,将煤矿开发周期划分成3个阶段,在此基础上总结了各阶段的影响特点。通过分析部分井工开采煤矿开发现状与煤-水共采水平,结合西部矿区特殊生态环境特点,优选影响煤-水协调共采的相关指标,判别指标间的依赖、反馈、支配关系并划分锥底元素与锥顶元素,基于尖锥网络分析法(Cone-ANP)构建分析模型,建立不同阶段下的尖锥元素集,将其用于推求各影响因子的权重分布。研究结果表明：规划设计阶段含水层性质对协调共采影响作用较强;建设开采阶段采煤方法与开采工艺、塌陷土地治理率变成协调共采的主要影响因素;闭坑整治阶段老空水利用率与水质情况、废弃井巷利用率对协调共采影响程度最大。该研究成果为西部生态脆弱矿区协调共采综合效益的提高与开采技术的改进提供了一定的参考。     

多时段泛克立格空间估计理论及其在水文领域中的应用

本文将随机水文学理论和地质数学理论相结合，提出了用于降水量等水文随机函数最优估计和区外预报的多历时泛克立格法。该法只需建立一个变差函数模型，即可预估区内各点或待估块段逐时段的变量值，从而能够在局部范围内对水文变量进行最优估计。     

内蒙古高原典型草原内陆河流域径流的时序演变特征

高原内陆河在我国半干旱地区社会经济发展的区域水资源开发利用过程中起到了重要的支撑作用,认识其演变特征及进行模拟对于流域的可持续发展具有重要的意义。以内蒙古高原典型草原内陆河流域——巴拉格尔河流域为研究对象,基于1959-2015年的水文、气象和社会经济等数据,采用双累积曲线法、累积距平法、改进的M-K趋势检验法和小波变换法对流域径流序列的变化特征进行了解析,并通过细化降水特征因素影响和以社会经济指标量化人类活动影响,运用统计相关检验法筛选径流时序演变模拟的主要输入要素,以改进的BP神经网络实现了水文年、季尺度下径流的时序演变模拟。结果表明:巴拉格尔河流域径流量在年、季尺度下呈现显著减少趋势;径流变化的突变年份为1998年,在这之前受到气候变化为主的影响,而在这之后为加入人类活动的双重影响;年、枯水季径流序列均存在6a和30a周期,而丰水季径流在分析序列内无明显周期变化;降水指标中的降水量、降水天数和降水次数,气候因素中的蒸发和相对湿度,以及人类活动的所有指标是与径流显著相关的影响因素;在无法实现分布式水文模拟时,改进的BP神经网络可以较好地模拟该流域径流的时序演变过程。     

LVQ神经网络在地下水水质评价中的应用

以乌拉特后旗地下水源地为评价区,采用学习矢量量化(LVQ)神经网络对地下水源地水质进行了评价,并与传统BP网络水质评价方法的评价结果进行了比较。结果表明:乌拉特后旗巴音宝力格镇和东升庙镇水质达到Ⅳ类水标准,其余3个镇均达到Ⅴ类水标准;与传统BP网络评价方法相比,LVQ网络简单实用,收敛时间较短,评级方法更接近实际,是一种值得推广的水质评价方法。     

沙源区水库氮磷营养盐时空分布与相关性分析

为揭示典型沙源区水库水体氮磷等营养盐时空分布特征和相关性,以大河口水库为研究区,布置5个监测断面,对水库水质进行采样分析,结果表明:受风沙降尘、上游河流水质和库区底泥影响,在时间分布上,4月水体解冻至6月,各检测断面TN、TP等营养盐浓度总体呈明显持续升高趋势;在空间分布上,从入库口A-A断面和B-B断面至出库EE断面TN、TP浓度逐渐降低;在垂向分布上,水库表层水体和底层水体氮磷浓度高于中层水体;TN、TP在水库中的变化规律一致,呈一定比例存在于水库中;温度是影响TN、TP浓度变化的重要因子;藻类的生长对TN和TP起抑制作用;水库中TN、TP的变化与DO含量基本无关。     

气候变化和人类活动对黄河流域内蒙古段典型支流径流变化的贡献

以黄河流域内蒙古段典型支流旗下营、准格尔站点控制流域为基础,采用累积量斜率变化率比较法,定量分析了径流变化、气候变化和人类活动对径流变化量的贡献。结果表明,径流量多年来呈减少趋势,随降水的增加而增加,随平均气温的升高而减少。径流量2000 s最小,相对1990 s减少了45.67%~58.26%。径流突变点为1981年。1981~2010年与1957~1980年相比,旗下营、准格尔两个水文站点控制流域气候变化对径流减少的贡献率分别为12.80%和23.46%,人类活动对径流减少的贡献率分别为87.20%和76.54%。     

灰色季节性指数模型与神经网络模型在蒸发预测中的应用

在原GM(1,l)模型基础上采用滑动平均法进行季节因素修正,建立了灰色季节性指数模型,并将该模型与神经网络模型运用在海拉尔市季蒸发量预测中。计算结果表明,修正后的模型与神经网络模型在拟合既含趋势变动,又含季节因素的时间序列预测中,比普通GM(1,1)模型具有更好的适应性,具有较好的效果。     

海拉尔河流域水资源承载力模糊综合评价

为了准确评价海拉尔河流域水资源承载力,对未来作出预测,以2006年为现状年,选取人均水资源可利用量、水资源利用率、城镇人口比例、供水模数、需水模数、生活用水定额、河道外生态用水率7个评价指标,并采用模糊综合评价法对海拉尔河流域水资源承载力进行了评价和预测.结果表明:海拉尔河流域2006年水资源开发利用程度较低,开发潜力...     

地面核磁共振技术在推求潜水含水层厚度及导水系数中的应用

根据21眼地质勘探孔、水文地质勘探孔及28个地面核磁共振（SNMR）勘探点资料,对比分析了钻孔揭露的含水层厚度与SNMR解译的含水层厚度、钻孔抽水试验所得含水层导水系数与SNMR解译的导水系数的差异,据此绘制出西辽河冲淤积平原潜水含水层厚度与导水系数分布图。结果表明,在SNMR试验噪音较小时SNMR解译的含水层厚度、导水系数与钻孔揭露的含水层厚度及水文地质试验结果吻合较好。利用SNMR技术解译含水层厚度、导水系数并通过少量钻孔及抽水试验予以校正,不仅可以节省大量勘探工作量,而且精度及可行度也较高。     

应用SBR实现有机废水厌氧氨氧化生物脱氮的研究

采用SBR反应器,以硝化污泥和厌氧氨氧化(ANAMMOX)颗粒污泥的混合污泥为接种污泥,以有机模拟废水为研究对象,进行了厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究。结果表明,在控制温度为25℃,水力停留时间为12 d,pH值为7.2～8.5,进水NH4+-N为220 mg/L左右、NO2--N为138 mg/L左右、COD为294 mg/L的条件下成功启动了SBR反应器。在高氨氮、低有机物浓度的条件下,ANAMMOX菌和异养反硝化菌能够实现共存,且ANAMMOX菌仍能成为优势菌属,AN-AMMOX反应是反应器中的主导反应。镜检发现,优势菌尺寸约为1μm,呈圆形或椭圆形,成簇聚生,表面可观察到明显的漏斗状缺口,具有典型的厌氧氨氧化菌特征。污泥中形成了以厌氧氨氧化球状菌为主、其他杆状菌和丝状菌共存的微生物混培体。