淮南煤矿采煤沉陷区蓄洪除涝初探

目前我国对于煤矿采煤沉陷区的治理途径仅限于土地的复垦、深挖浅垫、开发湿地等手段,而利用沉陷区做蓄水区,发挥其蓄洪除涝作用的研究案例目前国内比较少见。本文针对淮南矿区的3个主要沉陷区进行了初步分析,摸清了沉陷区的动态变化规律,并预测出未来这些沉陷区的可蓄容积能够极大地缓解当地乃至淮河流域洪涝灾害的压力,同时可以充分利用雨洪资源提高供水保证率,对该地区的防洪除涝及水资源配置具有重大意义。     

采煤沉陷区水系与集水区变化预测分析

煤炭开采导致地表沉陷,形成局部洼地,进而改变流经水系的结构及其汇水范围,对此进行预测非常必要,为此将现状年(2010年)的地形与规划年(2030年)的预测沉陷值进行叠加,形成规划年的预测地形,基于此地形利用ArcSWAT提取规划年的水系和集水区,并通过与现状年的水系和集水区进行对比,分析地表沉陷动态发展条件下沉陷区洼地对天然湖泊、水系和洼地集水区变化的影响。结果表明,地表大幅沉陷会造成河道逆流和断流、不同水系连通、集水区兼并等重大水文、地理格局变动。     

采煤沉陷水域水环境研究主要方法评述与趋势分析

采煤沉陷水域水环境系统具有相当的复杂性和特殊性,对其进行分析、评价、模拟与预测,是当前能源基地资源环境可持续发展关注的焦点。本文评述了采煤沉陷水域水环境研究的主要方法：调查分析与原始观测实验、水质评价方法和水质模型模拟预测,并指出研究方法应考虑沉陷水域的特殊性,分析了当前采煤沉陷水域水环境研究的主要问题与发展趋势,旨在为采煤沉陷区水环境的深入研究和规划管理提供参考。     

有效降雨最优统计时段尺度研究——以河北省河间市为例

准确评价有效降雨量对农业生产规划具有重要意义。时段内腾发量与降雨量比较法确定有效降雨量在实践中是一种计算简便、通用性强的评价方法,其中统计时段尺度参数的合理选取是应用该方法的关键。以河北省黑龙港地区河间市为例,基于有效降雨量和农业灌溉量之间存在互逆相关关系的原理,开展了2011~2015年不同统计时段尺度有效降雨量与农灌开采量之间的非线性回归分析,并通过拟合优度变化规律的分析,得出了统计时段尺度的优选值域范围和最优推荐值。研究结果表明,有效降雨量与农灌开采量的相关关系可采用幂函数来拟合,7~12 d为统计时段尺度的较优取值区间,可决系数达到0.7以上,10 d(旬)尺度为最优推荐值,可决系数约为0.9。研究过程中利用高分遥感影像解译数据对河间市主要作物的统计种植面积数据进行了校核,并采用"以电折水"的方式对该市农灌开采量进行评估,有效提高了研究成果的可靠性。     

寒区土壤水冻融机制及入渗模型研究综述

本文从影响土壤水冻融的影响因素评述入手,分析了寒区土壤冻融循环规律;从微观层面分析了土壤冻融作用对土壤水力学性质的影响;介绍了若干经典土壤水入渗模型和寒区经验、半经验土壤入渗模型,指出寒区由于冻土的冻融作用使得入渗具有不同于非冻土入渗的特点,需要建立适合寒区的入渗模型或者在原有模型的基础上进行改进。研究具有寒区特色的土壤水分入渗理论和模型是深入探索寒区水文循环机制、完善寒区水文水资源理论、改进相关应用实践的基础,具有重要科学意义。     

淮南采煤沉陷区水资源开发利用关键技术

平原煤炭开采造成的大规模地面沉陷和沉陷洼地积水是淮南煤矿开采区主要的环境地质灾害问题,严重影响区域社会生产与生活。另一方面,淮河中游本段地势低平,气候多变,不少年份洪涝旱灾并存,而区域内水资源调蓄工程不足,迫切需要改善。将沉陷积水洼地改造建设为具有综合功能的蓄洪与水源工程,是一个具创新意义和现实意义的采煤沉陷区治理思路,可趋利避害,为提高区域防洪、除涝和水资源保障的能力服务。本文基于淮南采煤沉陷区蓄洪除涝与水资源开发利用的研究需求,构建了较为系统的技术研究框架,以期为支撑实际的沉陷区治理与综合利用提供技术研究思路。     

典型区域降雨复杂性分布的变化分析

本文以海河清漳河流域河北境内部分地区为研究区域,分析指标采用小波分维,阐述了不同时期区域降雨复杂特性的不同分布。根据序列分维和其统计自相似性特征的映射关系,进一步揭示不同降雨序列的精细结构并剖析其变化原因,解析出研究区域降雨在不同时期年内频次特征变化和趋势,为区域水资源长期规划和旱涝预警管理提供了决策依据。     

淮河中游北岸典型区产流规律分析

为了揭示淮河中游北岸地区的产流规律,针对该区域内的典型地区气候、地形、下垫面等特点,利用分布式水文模型在全区水循环模拟的基础上研究降水产流规律。结果表明,淮河中游北岸地区多年平均产流量空间分布极不均匀,处于51~749mm的较大范围内;年产流量不仅与当年的降水量有关,还与前一年的降水量有关;产流系数随降水量的增加而增大;不同土地利用类型的产流系数,以农田产流系数最小,居工地产流系数最大;产流系数在时间分布上也存在较大的年际变化,2003~2010年产流系数在0.24~0.36之间浮动。在全区域水循环的整体中分析降水产流规律,不仅方法上有所创新,且结果分析更加合理,应用于淮北平原具有一定的代表性。     

采煤沉陷对沉陷区洼地汇流范围的影响分析

采煤沉陷区的动态发展改变了河道的汇流范围,增大了暴雨洪水的随机性,不利于沉陷区洼地的防洪调蓄。本文研究现状地形与预测沉陷叠加的地形预测技术,提出一种沉陷区洼地汇流范围划分的新方法,利用ArcSWAT的集水区划分工具提取现状地形与预测地形各主要流域的洼地汇流范围。通过各沉陷区洼地不同年份（2010,2020,2030）汇流范围的比较分析发现：地表的不规则沉陷使淮南矿区附近的河道汇流格局发生显著变化,甚至导致不同流域的兼并。洼地汇流范围的定量分析可为沉陷区洼地的防洪除涝、水量调蓄、非点源污染分析提供必要基础和重要依据。     

三江平原植被覆盖度对气候和土地利用变化的响应

为探讨三江平原植被覆盖度对气候变化和土地利用变化的响应特征,利用像元二分模型将2000~2014年逐月MODIS卫星遥感影像(NDVI)数据转换为相应的植被覆盖度数据,结合同期气象数据及2000、2005、2014年三期土地利用数据,借助ARCGIS工具,在土地利用未发生变化区域,采用偏相关分析和逐步回归分析方法,分析了气候变化对植被覆盖度的影响,并通过统计分析和矩阵运算,对不同土地利用类型转化方式下植被覆盖度的响应变化进行了量化。结果表明,三江平原植被长势整体较好,多年平均最大植被覆盖度为0.89;植被覆盖度与气温存在极显著的相关关系(P0.01),较降水而言,气温是影响植被覆盖度的主导因子,其中7月份的温度对植被覆盖度的影响最大;不同土地利用类型间存在明显的相互转化,导致相应区域植被覆盖度发生变化。