榆神矿区地下水和干旱指数对植被耗水的联合影响

为研究干旱矿区地下水位下降和气侯变化对典型植被耗水的联合,选择榆神矿区优势植被沙柳为研究对象,以干旱指数表征气候变化,在野外调查、室内测试及原位试验的基础上,采用有限元算法分析不同地下水位埋深和干旱指数组合条件下的植被耗水特征。研究结果表明:植被生长受干旱指数和地下水位埋深的双重影响,当地下水埋深为1.0～2.0 m处,植被耗水主要受地下水控制;地下位水埋深为2.0～2.5 m时,植被耗水受地下水和干旱指数的双重影响;地下水位埋深大于2.5 m时,植被耗水主要受干旱指数影响;单指数模型可以很好的拟合地下水埋深和植被实际蒸腾量(T_a)与潜在蒸腾量(T_p)比值(T_a/T_p)的关系曲线,其相关系数高达0.99,利用单指数模型和T_a/T_p的比值可以反求出枯水年、平水年和丰水年条件下的植被生态临界地下水位,不同水文年的植被生态临界水位有差异性,认为当地下水位埋深大于1.24 m(平均),植被生长受到水分胁迫,当地下水位埋深大于2.06 m(平均),植被出现退化现象;同时,采煤引起地下水位下降对植被生态的影响是有限的,只有当采前地下水位埋深为1.0～2.5 m时,地下水位下降才会引发植被生态退化;当采前地下水位埋深大于2.5 m时,采煤引起地下水位下降基本对沙柳的生长不产生影响,此时植被生态退化主要受气候变化影响。目前,榆神矿区采前地下水位埋深普遍大于2.5 m,影响矿区生态环境的主要控制因素是气候变化(降水量),考虑到近年来榆神矿区降水量有增大趋势,因此出现"虽然地下水位明显下降,但是生态环境局部转好"的现象。     

羊坊店及其附近地区地下水位偏高原因之分析

该文全面系统地分析了羊坊店及其附近地区的工程地质和水文地质条件、地下水位动态、深井资料、古地形及现有建筑勘探时实测水位资料，指出了羊坊店及其附近地区地下水位异常的原因，并通过计算得出了１９９９年３月份该地区地下水位异常的大致范围。     

广州某岩溶地区沉降变形监测

通过对广州某岩溶地区建筑物、地面沉降监测、地下水位测量,分析地下水位变化对地面沉降的影响,建立地面沉降与地下水位变化的经验公式,预测地面沉降发展趋势。     

银川平原地下水资源开发与植被变化

植被状况的变化是反映区域性生态环境状况的重要指标。地下水是影响植被变化的主要因素。宁夏地处干旱半干旱地带,是全国生态系统最脆弱的省区之一。2000年后,随着宁夏黄河引水量的减小,水资源的不合理应用使银川平原的生态植被出现了退化的趋势。本文利用MODIS-NDVI遥感数据,对银川平原2000~2004年间的植被变化趋势进行了研究。在此基础上,对引用黄河水量及多年地下水位的变化对植被的影响进行了分析,并对适宜于植被发育的地下水位埋深进行了探讨。     

面向生态的矿区地下水位阈限研究

分布在干旱半干旱地区的植被,由于降水不足以维持其长期生存,需要地下水提供部分或全部水源,因而对地下水有一定的依赖性。煤层开采破坏含水层后地下水位会大幅降落,这在一定程度上会给依赖地下水植被造成水分胁迫,进而控制生态系统演化过程。针对榆神矿区煤层开采引起地下水位变化的基本特征,提出了生态安全约束下矿区地下水位控制阈值的确定方法。研究表明,植物根系与地下水毛细上升带保持接触时,植物就可以吸收利用地下水,因此本文将最大毛细上升高度与根系长度之和作为植被利用地下水的最大临界埋深。在毛管流理论指导下,以颗粒排列方式与孔隙直径大小的关系建立了最大毛细上升高度计算公式,并给出了通过颗粒级配曲线确定最大毛细上升高度的方法。据此计算的毛乌素风积沙最大毛细上升高度的取值区间为0.7～2.0 m,进一步确定了榆神矿区生态安全约束下的矿区水位控制下限为4.0 m。在此基础上,以2016年地下水流场基准,以水位埋深4.0 m为界将榆神矿区划分为生态约束区和无约束区。水位埋深小于4.0 m的区域植被对地下水依赖程度高,属于生态约束区,煤层开采造成地下水位下降极易使植被遭受水分胁迫,因而是矿区生态环境保护的重点。研究成果阐明了榆神矿区生态环境及地下水位对煤层开发的限制条件,为进一步推进保水采煤技术的发展奠定了理论基础。     

地下水位上升与液化震陷

地震作用是产生液化震陷的动荷因素，地下水位上升对液化震陷有一定的影响，温室效应将使地下水位不断上升。该文在提出地震作用下考虑地下水位上升影响砂土液化震陷简化分析方法的同时，给出地下水位上升对液化震陷的影响规律。     

唐山中西部地区地下水位动态特征分析

该文在唐山中西部地区水文地质调查基础上 ,分析了不同水文地质单元的地下水动态特征。从区域性地下水位动态变化趋势看 ,山间盆地和山前倾斜平原区地下水位略呈下降态势 ,年平均下降速率小于 0 4 5m a ,滨海平原区地下水位呈现较快下降趋势 ,年平均下降速率达1 15m a。地下水开采布局不合理和超量开采是水位下降的主要原因。     

数值法在豫东平原浅层地下水资源评价中的应用

前言区域浅层地下水资源评价中的水量评价,主要是计算浅层地下水的补给量和消耗量并论证其相互间的关系,确定多年平均地下水补给量及可采资源,计算在连续干旱年份地下水位的最大降深及丰水年份能否得到回补等。由于区域水文地质条件的差异,补     

江汉平原地下水位监测网优化设计

阐述湖北江汉平原地下水位监测网密度优化方法。基于GIS技术,采用水文地质分析法系统地圈划江汉平原地下水动态类型分区并编制地下水动态类型图,按照监测点网布设原则进行地下水监测网优化设计,江汉平原地区形成4横4纵、214个监测点的地下水位监测网。Kriging插值法分析评价结果表明,优化后监测网其Kriging插值误差方差整体数值明显减小,说明新设计的监测网优化设计合理,能够较全面地控制江汉平原地下水区域水位动态变化,使监测信息更为科学合理,为经济社会的可持续发展提供服务。     

典型干旱半干旱草原矿区生态累积效应

位于黄河流域中上游的内蒙古干旱半干旱草原区,是我国"两屏三带"生态安全屏障区,也是大型煤炭基地和煤电基地的分布区。由煤炭资源开采造成的土地退化、地下水位下降、生物多样性减少等生态问题,经过长期累积和空间外扩,对矿区及周边地区生态产生严重负面影响。针对这一区域生态累积效应的研究已经引起了国家和社会的关注。已有研究主要聚焦干旱半干旱草原矿区某一生态要素、某一时间段的生态效应分析,而煤矿发展具有生命周期和复杂的能量物质流动。为此,(1)阐述了国内外干旱半干旱草原矿区的相关研究,分析了煤矿生命周期阶段,给出了矿区不同生命阶段的发展过程与草原生态系统演变的空间关系;(2)解析了内蒙古东部干旱半干旱草原矿区生态效应累积特征,重点阐述了水、土、植被关键生态要素的累积源、累积途径及表征形式;采用趋势线分析法分析了内蒙古东部地区植被覆盖度时空累积变化趋势,1981—2015年61.29%的像元植被覆盖度变化不明显,通辽市西北部、赤峰市北部及呼伦贝尔市中部地区约16.86%的像元植被覆盖度呈现减少的趋势,呼伦贝尔市西部、兴安盟南部、赤峰市及通辽市西南部地区约21.85%的像元植被覆盖度呈现增加的趋势;(3)基于土地环境生态累积响应机理对生态承载力、生态累积效应、生态系统弹性3者关联关系进行了说明,提出了弹性调控的技术路径;定量研究煤矿全生命周期的生态累积效应有助于明确草原矿区生态系统演变规律,为干旱半干旱草原矿区生态修复提供理论基础和实践依据。     

地下水保护问题的水文地质研究和设计经验

矿山企业是对含水地区具有不良影响的部门之一。这是因为,在开采有用矿物时,通常需要进行降低地下水位的工作。在降低地下水位的影响下,往往在含水层补给区形成一些降落漏斗。排水影响范围内的水源会大大降低出水量或不能正常供水,从而破坏了露天蓄水池和明渠的补给条件。     

鄂尔多斯盆地铀煤共采研究:塔然高勒煤矿与纳岭沟铀矿共同开发研究

鄂尔多斯地区赋存大量的铀煤共生矿床。塔然高勒煤矿和纳岭沟铀矿为典型,煤矿开采地下水位要求低于1 060m,而铀矿开采需要地下水位在1 340m以上。为解决这一矛盾,运用三维数值模拟技术,对矿区地下水进行了模拟,并首次运用水力帷幕,确定了水力帷幕的主要参数。运用数值模型对该方案进行了验证,证明运用水力帷幕可以保证水位维持在1 340m。解决铀煤共采的难题,为鄂尔多斯地区以及其他地区的铀煤共生矿床开发提供了解决方案。     

煤炭开采对干旱半干旱地区地下水资源的影响

干旱半干旱地区的煤-水协调开采一直是热点问题。以陕北能源化工基地为例,对区内多个大型矿井的煤炭产量及排水量进行统计分析,确定平均吨煤排水系数,并对4个采煤强度有代表性年份的排水量进行计算。后结合近20年来降雨量观测资料及观测井水位资料,对采煤排水条件下的地下水位埋深、降雨入渗补给量、蒸发量进行定量计算,并分析了地表水与地下水、矿井水与地下水之间的转化关系。结果表明:研究区内煤炭大规模开采造成大量矿井排水是水资源量衰减和三水转化关系改变的主要原因。     

内陆干旱半干旱盆地地下水生态环境指标研究

探讨了内陆干旱半干旱盆地地下水生态环境指标。内陆干旱地区主要生态环境问题是人工绿洲土壤次生盐渍化和天然绿洲植被衰败。不同区域地下水生态环境指标不完全相同，人工绿洲主要是土壤含盐量和地下水位临界埋深等指标，天然绿洲则主要是土壤含水量、土壤含盐量、潜水矿化度和地下水生态水位等指标。上述指标中最重要的地下水生态环境指标是地下水位埋深，其它指标如土壤含盐量、土壤含水量等指标可通过调节地下水位埋深来进行控制。人工绿洲临界埋深随气候和下垫面条件的变化而变化，年内不同时段指标阈值不同，天然绿洲的生态水位是适宜大多数植被生长的共同潜水埋深，为2.0-4.5m。表2，参9。     

潘三矿热力管与电缆架空敷设设计

在以往的矿井工业广场设计中,热力管与电缆设计大多采用热力管沟与电缆沟。其主要优点是造价低,施工方便,很少受地面建筑物和道路的影响。这在地下水位较低、降水量少的北方地区有着广泛的用途。但在地下水位较高和降水量多的地区,却有着明显的不足之处。由于地下水位高和雨水量多的原因,热力管沟和电缆沟需大量排水。一旦沟内水不能完全及时排出,热力管和电缆就会浸泡在水中,这给使用和检修带来了很多不良影响:1.由于热力管长期浸泡在水中使热力管的保温效果大打折扣。2.电缆长期浸泡在水中,容易造成电缆“打炮”,     

地下水渗流作用下边坡稳定性及变形规律

针对地下水位变化易引发边坡失稳破坏等安全问题,基于有限元模型采用非线性动力时程分析方法研究不同地下水位渗流作用对边坡安全系数、位移和有效正应力的影响规律.研究表明:当地下水位较低时,地下水的升高对边坡安全系数影响不大,当地下水位变化达到一定高度后则对边坡稳定性影响较明显;随着地下水位的增加,边坡最大水平位移位置由边坡坡面中上部向边坡坡脚转移,且最大水平位移范围由边坡坡面向坡内扩散,表明地下水位升高不仅增加了边坡变形,还使边坡滑动面向边坡内部移动,增加了滑动规模;边坡坡面有效正应力随地下水位增加表现出减小-增大-减小的趋势,并在边坡坡脚处产生最大值,表明在地下水位影响下坡脚是边坡最容易破坏的位置,对边坡工程安全防护设计与计算具有指导意义.     

Mann-Kendall趋势分析在抗浮设防水位确定中的应用

该文在参照多部现行国家、行业、地方标准的基础上,将地下水位预测中常用的Mann-Kendall趋势分析应用在场地抗浮设防水位取值中,提出了一种新的抗浮设防水位取值方法,并在天津平原地区某具体工程场地抗浮设防水位确定中进行了应用.研究结果表明:Mann-Kendall趋势分析对处理国内现有地下水位长期观测资料的井位不均、...     

保水采煤的科学内涵

为保护干旱半干旱矿区含水层及生态系统,通过阐述榆神矿区矿床地质、开采条件、岩层移动特征等,从系统论角度提出了保水采煤的概念和科学内涵,并构建了保水采煤研究基本框架。认为保水采煤适用于干旱半干旱缺水矿区,目标是保护含水层结构和河流基流量基本稳定;主要研究地质条件、岩层移动控制技术、水与生态约束条件和保水采煤关键技术;技术途径包括控制岩层移动抑制导水裂隙带发育、隔水层再造和注浆改造隔水层等。低成本充填技术和沙漠区地下水位相对变浅后的环境效应是保水采煤研究面临的挑战。保水采煤研究是我国干旱半干旱矿区煤炭开采与水资源保护的理论基础和依据。     

第四纪松散沉积层地下水开采三维非稳定流数值模拟

该文探讨了第四纪松散沉积层地区地下水三维非稳定流数值模拟计算的理论。采用渗流的有限单元分析法,以盐城市为例,在对模型进行识别、验证的基础上,结合对地面沉降、咸水入侵等地质环境控制的要求,规划、预测到2020年底,第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ承压含水层中的最低地下水位分别恢复到-20m、-30m、-40m时,各含水层中地下水的开采量及地下水的最优开采布局,并预测了未来各含水层地下水位降落漏斗趋于稳定的地下水可开采量。证明三维有限元数值模拟理论用于规划预测此类地区的地下水资源可开采量具有较高的可信度。     

空气泡沫钻进在干旱地区水井钻探方面的应用

空气泡沫钻进方法在干旱缺水地区具有高效、省水的特点，随着泡沫发生装置及发泡、稳泡剂的不断完善，其应用能力大大提高，在干旱缺水地区节省大量的生产用水。但其也有一定的适用范围，地层条件及设备不匹配是制约其应用发展的瓶颈。