煤矿区地下水脆弱性评价

煤矿区地下水脆弱性评价

一、采煤矿区地下水脆弱性评价(论文文献综述)

胡庭浩[1](2020)在《黄淮东部地区煤炭资源型城市绿色基础设施构建研究 ——以徐州为例》文中研究表明论文选题源于国家自然科学基金面上项目(41671524):煤炭资源型城市绿色基础设施时空演变规律及其优化模型研究。在我国“加快生态文明体制改革,建设美丽中国”的背景下,绿色基础设施(GI)作为城市生态系统服务的供给主体,是提升人类福祉的重要生命支持系统。然而黄淮东部地区煤炭资源型城市的GI受到城市化和采煤活动的持续影响,生态结构不断变化,人居环境受损,威胁生态安全和可持续发展。研究围绕“如何构建适用于黄淮东部地区煤炭资源型城市的GI网络”这一核心问题,综合运用了地理学、城市规划学、景观生态学和生态规划学等学科基本理论,揭示了煤炭资源型城市GI的基本特征、探讨了采煤沉陷区对城市GI体系重构的贡献度,剖析了GI重建的方法,建立了“GI本底要素识别-GI构建优先级评价-不同需求导向GI构建”的方法体系,并以徐州为研究区对其进行GI构建。主要研究结论如下:(1)揭示了黄淮东部地区煤炭资源型城市GI发展的基本特征。从黄淮东部地区煤炭资源型城市受采煤活动的影响研究入手,分析了城市GI的结构与功能特征,同时应用生态系统服务指标体系框架,分析了研究区GI相关规划的生态系统服务评价因子覆盖水平。研究得出,一方面,煤炭开采造成黄淮东部地区产生大量动态发展的采煤沉陷区,改变了城市原有GI的基本格局,对城市生态本底造成较大影响;另一方面,由于采煤沉陷区的动态性和易积水性,改变了许多煤炭资源型城市大面积的单一性陆生生境,这些区域也可成为GI重构的重要资源。由于在矿区生态修复过程中缺乏对生态系统服务发展目标的综合考虑,当前黄淮东部地区煤炭资源型城市的GI系统性建构意识较为薄弱。(2)创立了采煤沉陷区GI本底要素识别方法。鉴于采煤沉陷区的生态脆弱性和景观格局不稳定性,采用生境质量指数、生物多样性指数和景观连通性指数对采煤沉陷区内斑块的生态韧性进行评价,利用阈值法结合自然断点法对评价结果进行综合叠加,识别生态韧性评价结果为:“非常高”、“高”、“中等”的三级斑块作为采煤沉陷区GI的本底要素,完成采煤沉陷区GI本底要素识别。(3)建立了黄淮东部地区煤炭资源型城市GI构建优先级评价指标体系。该指标体系由调节服务需求、支持服务需求、文化服务需求3个一级指标,以及调节服务需求下的雨洪管理、热岛效应缓解,支持服务需求下的环境固碳、生物多样性,文化服务需求下的绿地可达性、景观质量6个二级指标构成。研究采用综合径流系数、单窗地表温度反演、生物多样性当量、In VEST碳汇水平、绿地可达性、景观质量来分别量化表征6个二级指标,将表征结果按照需求强弱等量划分为6个等级以体现GI构建优先级水平差异,完成GI构建优先级评价指标体系建立。使用AHP层次分析法对专家打分获得的二级指标重要性进行权重判定,通过权重叠加分析分别得出生态系统调节服务、支持服务、文化服务和综合服务需求下的GI构建优先级评价结果。(4)提出了黄淮东部地区煤炭资源型城市GI构建方法体系。分别从GI的构成、构建尺度、生态效益、构建方法层面剖析了城市GI构建的一般范式,结合城市GI构建的生态系统服务需求和黄淮东部地区煤炭资源型城市的生态特征,提出了一种基于生态系统服务需求的GI构建方法体系,形成“GI本底要素识别-GI构建优先级评价-多需求GI构建”的基本模式。(5)制定了多需求导向下的城市GI构建策略。首先,研究选取城市GI本底要素识别结果中的一级和二级斑块作为GI核心区,使用MCR最小累积阻力模型对GI核心区进行分析进而得到GI廊道,完成GI网络的定型。其次,将GI核心区和廊道与城市GI构建优先级评价结果进行叠加分析,根据GI构建优先级水平将核心区和廊道划分为三个等级,完成GI网络的分级。最后结合不同生态系统服务需求导向,分别制定了调节服务、支持服务、文化服务和综合服务导向下的GI构建方案和相对应的管控策略。论文有图114幅,表39个,参考文献205篇。

温利华[2](2020)在《资源型城市生态脆弱性综合评价 ——以河北省邯郸市为例》文中提出本文针对资源型城市生态脆弱性问题,以3S技术、景观移窗法、模糊排序法、隶属度函数和地理探测器为分析手段,融合地形数据、气象数据、LUCC数据、景观格局数据及社会经济统计数据等多源数据,在“压力—状态—响应”(PSR)和“暴露—敏感—适应”(VSD)评估体系基础上进行改进和模型参数“本地化”处理,提出了适宜资源型城市生态脆弱性评价的PSSR评估框架。从时空分异尺度对研究区的生态脆弱性进行综合评价,量化和可视化表达了研究区生态脆弱性等级划分;初步尝试了应用地理探测器,诊断生态系统脆弱性和社会经济系统脆弱性之间相互作用的强度;结合质性分析及社会经济与生态环境双重子系统自组织演化耦合规律,探索资源型城市演进过程和机制,旨在为资源型城市生态安全保护与恢复、可持续发展和经济转型复苏提供科学依据。研究成果如下:(1)邯郸并非是一座全域的资源型城市,采矿区分布集中在西部太行山区,以至于东部平原县的生态环境脆弱程度低于西部太行山区;伴随近年来华北地区干旱化的发展趋势,邯郸市年平均气温升高、年平均降水量下降、相对湿度降低,PM2.5浓度上升,气象环境因子综合作用反映了研究区生境质量下降,固有的自然属性导致邯郸市生态系统脆弱性潜藏危机。利用景观格局软件获取研究区的生态敏感度和生态恢复力指标,邯郸市生态敏感度程度和生态恢复力等级都呈现下降趋势。高敏感区主要集中在西部太行山区的采矿区,低敏感区、非敏感区分布在东部平原区;生态恢复力呈下降趋势,且较弱恢复力(IV级)和弱恢复力(V级)扩散式蔓延显着。(2)基于模糊层次分析法对PSSR评估体系四个维度的评价因子排序,结合隶属度函数综合评价研究区的生态环境脆弱性,将邯郸市的生态环境脆弱性划分微度脆弱性、轻度脆弱性、中度脆弱性、重度脆弱性、极度脆弱性五个等级。结果表明2000—2015年邯郸市生态环境状况明显好转,表现在微度、轻度脆弱区面积持续增加,年变化率分别为32.06km2/a和13.99km2/a,极度脆弱区面积呈现持续减小的趋势,年变化率为68.48km2/a。生态环境脆弱性分区变化速度大小排序为极度脆弱区>微度脆弱区>重度脆弱区>轻度脆弱区>中度脆弱区。(3)邯郸市生态脆弱性空间分布显示:从东部平原区向西部山区脆弱程度呈现加重趋势,有一定的垂直地带性特征。2000—2015年西部山区和邯郸市区脆弱性等级呈现显着减弱趋势,生态修复效果显着;东南部平原区脆弱性呈现轻微加重趋势,东北部平原区呈现轻度减弱趋势。生态脆弱性等级的转化关系分析有严重脆弱性等级向轻、微、中度转化的情况,也不乏微度、轻度向重度、极度转化的现象,脆弱性等级之间转入、转出关系十分复杂,数据总体显示生态意义的正向功能大于负向功能。2000—2015年生态脆弱性等级的重心在空间分布的典型特征是各等级重心的纬度数值越来越大,经度的数值越来越小,表现为从东南方向向西北方向的迁移路径,若是沿着这条主线采取相应等级的生态保护措施,将有助于在整体上改善研究区的生态环境。(4)基于地理探测器,将生态脆弱性指标与16个社会经济指标建立关联,探析2000—2015年资源型城市生态脆弱性的空间异质性与经济增长、产业结构、人类发展需求、科技进步和农业生产之间的解释关系。15年来解释力q值对生态脆弱性影响的解释力正在向均衡化方向发展,解释力最强的六个因子差值呈现明显减小的趋势,解释力较强的因子不止局限在工业类因子中,第一产业生产总值、第三产业生产总值、城镇化率、科技经费支出等因子对邯郸市生态脆弱性的解释力在提升,因子成分趋向于多元化。(5)利用风险探测器模型解释了邯郸市的生态脆弱性的演化机制,探测结果发现15年来邯郸市的资源型城市转型已有成效,但经济发展仍旧依赖于第二产业,产业内部结构不合理,加快优势产业优化升级、发展高新技术企业和环保企业是邯郸市生态环境脆弱程度改善的关键。第三产业生产总值对生态脆弱性呈正向关系,说明邯郸市在转型过程中尚未找到第三产业发展的生态位,立足文化资源优势发展优质第三产业是促进资源型城市经济转型和生态环境改善的重要途径。科技经费和人才指标对生态脆弱性的正向关系,表明科技创新、人才创新能力不足及科技经费保障机制缺失导致城市转型面临困境。邯郸市生态系统脆弱性逆向关系指向农业生产指标,说明农业对邯郸市生态脆弱性的改善有积极作用,因地制宜的农业产业布局,全方位推动了资源型城市现代农业的转型升级。(6)邯郸市社会经济子系统和生态环境子系统之间的耦合协调度水平整体偏低,15年来处于勉强协调发展阶段,在空间格局上呈现中西部地区初级协调发展、东部濒临、轻度失调发展的格局,反映出区域的发展资源过于向西部矿区聚集,缺乏对东部地区的资源输出和政策倾斜。通过对邯郸城市发展的演变轨迹刻画和情景描绘,发现城市的演进经历了双重子系统低级协调发展阶段、经济优先发展阶段和社会经济系统改善、生态环境治理阶段三个阶段,在资源型产业转型升级,国家政策干预与农户行为积极响应的共同驱动下社会和生态环境脆弱性正在朝着改善和优化的方向演变。文章最后针对邯郸市产业转型升级需求,从产业结构转型升级、承接京津产业转移、优化第三产业、深耕三农产业链、加强生态修复和生态环境保护等五方面提出了具体建议。本研究着重对生态脆弱性、生态效应与自然环境因素和社会经济因素的关联性和耦合性进行了评估,揭示了资源型城市生态环境响应的演化机制,系统分析了资源型城市的人、地与生态环境之间的矛盾约束关系,为资源型城市转型发展规划提供了研究思路和实践经验。

王锐[3](2020)在《韩城矿区隐蔽致灾地质因素的辨识与致灾危险度评价》文中指出矿井隐蔽致灾地质因素是造成矿井地质灾害的根本原因,加强对矿井隐蔽致灾地质因素的研究,是煤矿安全高效开采的重要保障。本文从矿井地质灾害典型案例的分析入手,探究了矿井隐蔽致灾地质因素的内涵、特征及其成灾机理;以国内外研究者对矿井地质灾害研究和相关规范为基础,提出了矿井隐蔽致灾地质因素的辨识规则和危险性评价方法;辨识出韩城矿区的主要隐蔽致灾地质因素,查明了其赋存特征;并利用K均值聚类和“脆弱性指数”等量化分析方法,对其危险性进行了评价分区;提出了矿井地质灾害防控技术措施。本文研究认为,“矿井隐蔽致灾地质因素”是指存在于煤层及其围岩中,在煤矿井工开采过程中有可能导致矿井水、火、瓦斯、煤尘、顶板、冲击地压等地质灾害的地质灾源体,具有地源性、隐蔽性、触发性、可控性等主要特征。地质灾源体是矿井地质灾害的物质基础,井工采掘活动是触发矿井地质灾害的必要条件,地质影响因素和人为影响因素可能增加或减轻矿井地质灾害的危险度。根据本文建立的矿井隐蔽致灾地质因素辨识规则,对韩城矿区隐蔽致灾地质因素进行了全面的辨识。研究区主要隐蔽致灾地质因素是奥陶系岩溶水和赋存于各煤层及其围岩中的瓦斯;有发生煤尘爆炸、顶板垮落、冲击地压等灾害的风险;煤层不易自燃、顶板水害易发性较小。下峪口井田、桑树坪井田与薛峰勘查区受瓦斯灾害的威胁最大;底板水害危险区主要位于矿区的东北缘及东南部的薛峰勘查区和象山井田。对研究区的顶板、煤尘爆炸及冲击地压等一般隐蔽致灾地质因素,圈定了危险区。加强对孕灾因素的精准定位和动态监测,查明各影响因素与矿井地质灾害的关系及其空间分布规律,并采取行之有效的矿井地质灾害防控技术措施,同时,堵塞管理漏洞,杜绝不安全行为,才能保障煤矿安全高效开采。

杨晟[4](2020)在《新疆克尔碱矿区煤层顶板突水风险评价及涌水量模拟预测研究》文中研究说明矿井突水一直是威胁煤炭安全开采的重要地质问题。因此有必要提前预测掌握矿井的突水风险和涌水量情况,以提前预防矿井水害事故,保障矿井的安全生产。本文以新疆克尔碱矿区为研究对象,基于GIS地理信息系统对矿区主采煤层的顶板突水风险进行了预测评估,同时运用GMS地下水数值模拟软件煤层开采过程中的涌水量进行了模拟预测。本文主要研究成果有:(1)选取了相应地学因素构建了煤层顶板含水层富水性评价指标体系,运用GIS系统构建了各指标的空间分布专题图。基于变权理论对煤层顶板含水层富水性进行了评价。并结合实测涌水量数据证明其准确性。同时计算煤层顶板导水裂隙带发育高度并绘制了煤层顶板冒裂风险分区图。最终基于“三图法”基本原理,对煤层顶板突水风险进行了综合评价。最终结果显示矿区中部为突水风险较高区域,应作为涌水量预测和防治水工作的重点区域。(2)构建研究区流场数值模型,分单井开采和群井开采两种工况对矿井涌水量进行了模拟预测。单井开采工况以十一号矿井为例模拟了涌水量随开采进程的动态变化规律,群井开采工况模拟预测了矿区未来大规模开采时各矿井的稳定涌水量。同时对比了两种工况下十一号矿井的涌水量差异,结果表明群采情况下各矿井同时疏排水相互之间流场会发生较大的干扰。(3)在水文地质模型的基础上模拟了群采工况下矿井疏排水对地表河流水量的影响。同时模拟了在河流两岸设置禁采区后河流流量的损失情况,分析了设置禁采区对于减少河流流量损失的作用。同时运用模糊数学综合评价方法对矿区目前开采条件下的地表水和地下水水质情况进行了评价分析。最终根据突水风险评价结果和涌水量模拟预测结果提出了一些具体防治水措施和水资源保护措施。

周士园[5](2020)在《基于情景模拟的煤炭资源型城市湿地景观生态安全评价与预警研究》文中研究指明湿地是城市绿色基础设施网络的重要组成部分,具有重要的生态功能,其景观演化对城市整体的生态安全格局有着重要影响。由于特殊的自然环境条件和经济、社会发展模式,黄淮东部地区煤炭资源型城市存在的一个共性环境问题即一方面城镇化发展和农业生产等人类活动造成大量自然湿地的丧失,另一方面地下矿产资源的开采造成大量采煤沉陷湿地的形成,致使湿地的构成结构和空间结构发生了剧烈的变化,威胁着湿地的景观生态安全并制约了城市的可持续发展。本文从优化湿地生态规划的视角出发,针对黄淮东部地区煤炭资源型城市湿地的景观生态安全问题,在融合景观生态学、湿地学和生态规划学理论与方法的基础上,提出了“动态模拟-景观生态安全评价-预警反馈”的研究框架,并以淮北市为例进行了深入剖析。研究首先利用1988年、2002年和2018年的遥感数据和地理信息系统(GIS)建立了湿地景观演化监测数据库,模拟了淮北从成长期、成熟期到衰退期湿地景观的动态变化过程。同时综合经济、社会、自然、区位和政策的空间统计数据,定量分析了30年间湿地景观演化的驱动机理。进而采用情景模拟的方法预测了2034年湿地景观格局在趋势发展情景、快速城镇化情景、农田恢复情景和湿地生态保护情景中的动态变化。在此基础上,综合评价了不同时期淮北湿地的景观生态安全水平。最后,研究构建了湿地景观生态安全预警机制并提出了相应的调控对策。论文的主要结论如下:第一,黄淮东部地区煤炭资源型城市湿地的景观演化过程具有显着的动态性和阶段性差异。整体上,30年间淮北湿地的面积呈持续增加的趋势,其中1988年至2002年增长最快。研究采用了强度分析模型和叠加分析法分析了湿地与其他地类的转化情况。结果表明,研究期间湿地的转化强度为活跃状态,与农用地、建设用地之间的相互转化规模最大,主要集中于矿区范围内。研究采用了质心函数模型、空间自相关性分析模型和景观格局指数分析了湿地的空间分布格局变化,结果发现淮北湿地的质心呈先向东北方向迁移,后向西南方向折回的摆动式变化,与资源开发的过程一致;同时自1988年至2018年湿地空间分布的聚集性特征更为明显;此外,湿地在区域景观中的优势度不断增加,但斑块的稳定性不断下降,破碎化程度加剧。第二,在自然因素和人为因素的驱动下,至2034年淮北湿地面积仍将保持增加的趋势,但不同发展情景中湿地的景观格局有显着的差异。研究通过Logistic回归分析模型,识别了30年间影响淮北湿地景观演化的主导驱动因子。经济-社会因素中地下资源开发、城镇化和农业复垦为关键驱动力,政策因素发挥了重要的限制性作用,自然因素中高程是重要的解释变量。在此基础上,采用CA-Markov模型对淮北湿地景观格局在不同土地利用情景中的变化进行预测,结果显示:湿地生态保护情景中湿地得到最大程度的保留,湿地率达到7.71%,高于趋势发展情景。在快速城镇化情景和农田恢复情景中湿地转化为建设用地和农用地的规模较大,因此湿地率小于趋势发展情景。第三,除快速城镇化情景外,淮北湿地景观生态安全水平呈持续改善的趋势。综合黄淮东部地区煤炭资源型城市湿地景观演化的特征,研究从压力、状态和响应三个方面构建了湿地景观生态安全评价模型,从而计算了淮北不同时期的湿地景观生态安全指数(LESI),结果表明:2018年淮北湿地景观生态安全等级较2002年有所改善;趋势发展情景中淮北湿地景观生态安全水平将继续提高,但仍处于Ⅲ级预警等级;在湿地生态保护情景和农田恢复情景中湿地景观生态安全等级提高至Ⅱ级较安全等级,然而在快速城镇化情景中则呈恶化的趋势。局部地区湿地景观生态安全等级的变化在各情景中有所不同,因此在湿地生态规划中应进行差异化管理。第四,构建了湿地景观生态安全预警机制。结合当前国土空间规划变革的背景,研究提出了预警机制构建的目的、准则和主要作用。进而从预警触发、警情分析和预警反馈三个方面建立了预警机制的运作框架。预警反馈方面,研究从湿地保护专项规划和国土空间规划两个层面提出了整体调控策略;同时从斑块、节点和廊道三个层次提出了具体调控措施,包括湿地公园保护模式、小微湿地保护模式和低影响开发模式。本文通过对湿地景观演化的模拟预测和景观生态安全预警机制的建立,为完善黄淮东部地区煤炭资源型城市的湿地生态规划分析技术和规划体系提供了依据,具有重要的理论创新意义。同时,在当前深入推进生态文明建设的背景下,研究成果对于推进我国资源型城市生态修复具有重要的实践指导意义。论文选题源于国家自然科学基金(41671524):煤炭资源型城市绿色基础设施时空演变规律及其优化模型研究。该论文有图88幅,表29个,参考文献222篇。

刘英[6](2020)在《半干旱煤矿区受损植被引导型恢复研究》文中提出我国西部半干旱矿区生态环境脆弱,气候条件恶劣,煤炭资源开发重心西移,使本就脆弱的生态环境恶化,社会生态环境问题进一步加剧。实现矿山土地的可持续管理、恢复矿山土地的生产能力变得尤为迫切,弄清煤炭资源开采扰动下地表环境因子的改变对植物影响规律,探索半干旱矿区植物引导型恢复的有效方法是矿区生态环境可持续发展的必然要求,也是国家科技的重大需求。但是,半干旱矿区受损植被引导型恢复还面临植被在哪种破坏程度下可以实现自恢复、当需要人工引导干预时,在什么地方干预、怎么干预、干预到何种程度等几个基本问题。因此,本文综合利用叶绿素荧光诱导技术、机载高光谱监测技术、卫星遥感监测技术,多角度、多尺度实现半干旱矿区植被受扰动状况的快速准确提取,在对煤炭开采塌陷对植物损伤机理以及时空扰动规律研究的基础上,对上述四个基本问题展开研究,探索半干旱矿区植被引导型恢复模式,为绿色矿山建设、矿区植被重建利用提供方法论基础。论文取得如下研究结果:(1)采煤塌陷引起植物生长土壤立地条件破坏,植物叶片快速叶绿素荧光诱导曲线发生变形,植物叶片减少用于电子传递的能量份额,电子传递逐渐受到抑制,降低了植物叶片的光合作用效率;气孔限制值升高,气孔导度、光合速率和蒸腾速率均显着降低。拉伸区和压缩区植物损伤程度大于中性区植物损伤程度,应当优先考虑对压缩区、拉伸区受损植物进行引导恢复。塌陷区植物个体损伤原因在于,采煤塌陷在地表形成大量裂缝,破坏了土体结构,增加了土壤水分的蒸发面,加速了土壤水的散失,地下部分被抽空,潜水位埋深降低,影响地下水对地表水的补给。土壤含水量为影响半干旱煤炭开采塌陷区植物光合生理活动的最关键要素,植物生长开始受到胁迫和开始死亡的土壤含水量阈值分别为8.91%和4.87%。对土壤含水量小于8.91%的开采区域应提前采取相应的土壤技术提高土壤含水量,避免土壤含水量的减少导致植被迅速恶化。(2)利用机载高光谱数据,基于CARS特征选择数据,建立了植被叶片最大光合效率Fv/FM、相对含水量LRWC、叶绿素含量SPAD值高光谱反演模型,获取了植物光合生理相关要素在矿区尺度上的空间分布特征。植物叶片Fv/FM、LRWC、SPAD值的范围分别在0.764-0.822、35.81-52.32%和30.35-48.41 mg/g之间。采区地表植物生长受到煤炭开采扰动,原始植物空间格局被打破,部分地区出现植物退化,导致叶片光合生理要素空间变异程度增加,空间自相关性降低。由于土壤含水量在压缩区、拉伸区,中性区的空间异质性,采煤塌陷后地表“三区”植物叶片Fv/FM、LRWC、SPAD变化同样具有空间差异性,中性区植物叶片Fv/FM、LRWC、SPAD高于压缩区、拉伸区。最后根据FV/FM反演结果对采煤扰动区植物受胁迫区域进行了空间识别。(3)利用机载高光谱数据,基于完全约束最小二乘法对大柳塔矿区地表典型植物进行识别,并分析半干旱矿区煤炭开采对典型植物物种时空分布以及多样性的影响。通过与地面典型植物物种现场调查结果相比,利用完全约束最小二乘法分类精度总体为77.41%,矿区地表植物分布以灌木和草本植物为主,乔木所占的百分比最低、平均丰度值较小,乔木、灌木、草本植物的百分比分别为:15.94%、57.97%和26.09%。通过对采区与非采区主要植物多样性指数进行差异显着性分析,得到采区与非采区地表主要植物多样性受地表塌陷的扰动影响很小。采煤塌陷2-7年后,煤炭开采对乔木的影响较大,而抗塌陷干扰能力相对较强的灌草类植物重要值升高;塌陷8-12年后,随着生长立地条件恢复,植被群落结构趋于稳定,乔木植物重要值升高;塌陷12年后,塌陷区植物重要值慢慢趋于稳定。在半干旱矿区进行植被引导型恢复时,植被配置物种应优先选种抗逆性较强的草灌类植物,为了保证半干旱矿区植被恢复的可持续性,管护周期至少为12年。(4)从2001-2016年神东中心矿区植被NDVI整体呈物候性周期变化。通过对采区和非采区NDVI差异分析可知,采后5年内,相对于非采区,采区植被NDVI的变化表现为持续降低的过程;采后7年,采区植被开始恢复,NDVI差异值开始降低;至采后12年,采区植被NDVI基本能够恢复至非采区水平。神东中心矿区植被覆盖度呈升高与降低的区域面积分别占中心矿区总面积的72.35%和27.65%,年际间植被覆盖度以中、低幅度波动变化为主。地下水埋深4 m和8m是影响神东矿区植被NDVI的两个重要阈值,当地下水埋深大于4 m后,根系较浅的湿生植被演替为根系较长的旱生植被;当地下水埋深大于8 m后,旱生植被演替为沙生植被。地下水埋深对地表植被类型的影响主要通过影响土壤含水量来实现的。通过对比不同立地条件和不同植被覆盖度变化趋势下典型植物物种组成及丰度差异,以植被覆盖度升高区各植物物种平均丰度值作为植被重建丰度基准,得到不同立地条件下植被恢复重建丰度阈值在36.60%-45.30%之间,此外,还得到了不同立地条件植被重建乔木、灌木、草本植物配置差异性比例。(5)半干旱矿区受损植被引导型恢复应采用“自然恢复和人工修复并重、自然恢复为主、人工恢复为辅”的模式,首先对不同塌陷区位地面裂缝治理,然后以地下水位埋深、土壤含水量等关键限制性因素及相关阈值条件为根本出发点,并以限制因素是否达到阈值条件作为矿区植被引导恢复目标的合理程度判别的基本标准,进行重点、有针对性的引导恢复植被生长立地条件,最后依据本文得到的不同立地条件下植被恢复重建丰度阈值以及乔木、灌木、草本植物配置差异性比例,采用“恢复初期灌草先行、恢复后期乔灌草搭配”模式对植被群落结构进行恢复。研究构建了半干旱矿区受损植被引导型恢复模式,解答了植被在哪种破坏程度下可以实现自恢复、当需要人工引导干预时,在什么地方干预、怎么干预、干预到何种程度等几个基本问题,从而为半干旱矿山植被恢复提供方法论基础和实践依据。该论文有图66幅,表14个,参考文献368篇。

胡彦博[7](2020)在《深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价》文中研究表明在全国煤炭资源开发布局调整阶段,为了保证国家煤炭供给安全,东部矿区仍需保持20年左右的稳产期,许多矿井进入深部开采不可避免。围绕深部煤层开采底板突水通道动态形成过程机理、水害评价防治的科学技术问题,以华北型煤田东缘代表矿井为例,采用野外调研、理论分析、原位测试、室内试验、数值模拟等多种方法,按照华北煤田东缘矿区的赋煤地质结构特征→深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法→深部煤层开采底板岩层变形破坏的时空演化特征和突水模式→深部煤层开采底板破坏深度预测方法和开采底板突水危险性评价方法→深部煤层开采底板水害治理模式和治理效果序列验证评价方法的思路开展研究。主要成果如下:(1)提出了利用布里渊光时域反射技术(BOTDR)对深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法。根据研究表明BOTDR系统监测的动态变形量及应变分布状态与煤层底板岩层应力应变特征具有一致性,是有效监测煤层底板岩层变形破坏的新方案。BOTDR系统对煤层底板岩层监测显示,在采动过程中煤层底板岩层从上向下是呈现压-拉-压的应变趋势;同时获得了有效的煤层底板岩层的最大破坏深度,为深部煤层开采底板破坏深度的精准预测研究提供了有效的原位测试数据。(2)揭示了深部煤层开采完整底板破坏的时空演化特征:a.采前高应力区超前影响范围大约在煤壁前方38 m附近;b.开采底板岩层第一破断点的位置在采煤工作面煤壁前方29.07 m,煤层下方垂距9.24 m处,煤层底板破坏是从脆性岩层开始破断;c.开采底板破断发展趋势是从第一破断点首先向上发展破断,然后再同步向下破断。d.煤层开采底板破断的最大深度处于采前高应力区内,并且最大破断深度在采前高应力区内的峰值应力传播线附近(一般情况下)。根据煤层开采底板破坏的时空演化特征,对比分析了完整底板和含断层底板两种条件下煤层开采底板岩层破坏特点;同时对煤层开采底板进行横向分区,区域名称依次为原岩应力平衡区、采前高应力区、采后应力释放区、采后应力再平衡区。(3)利用BP神经网络、煤层开采底板应力螺旋线解析、气囊-溶液测漏法、经验公式法、多因素回归及分布式光纤实测等方法进行研究分析,得到了对深部煤层开采底板破坏深度进行有效的预测模型及方法;研究表明,多因素回归中模型III预测值更接近分布式光纤监测和气囊-溶液测漏法等实测数据,预测误差较小的预测方法依次为新的数学理论模型解析法和BP神经网络预测模型。(4)利用层次分析法、熵权法、地理信息系统等手段结合深部煤层开采破坏后有效隔水层厚度和其他多种影响底板突水的因素,对深度煤层开采底板突水危险性进行综合评价研究,得到了层次分析和熵权法(AHP-EWM)综合算法评价模型和基于改进型层次分析脆弱性指数(IAHP-VI)法两种深部煤层开采底板突水危险性评价模型,两者都具有一定的实用价值,在实际运用过程中可以根据研究区的实际情况择优选其一,也可以根据两种模型的预测结果取并集,能够进一步提高评价安全程度。(5)基于华北型煤田东缘矿区深部煤层开采底板突水通道的形成机理和突水模式,提出了“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式并进行了定义。在现有的深部煤层开采水害的治理技术上,根据注浆改造目的层的构造、区域地应力、原岩水动力场等因素对地面受控定向钻进顺层钻孔方位和钻孔展布间距的设定进行科学有效的优化研究。(6)提出了“深部煤层开采底板水害治理效果序列验证评价方法”,利用对改造目的层的渗透系数和透水率、煤层底板阻水能力、矿井电法检测、检查钻孔数据等结合GIS系统进行综合研究,建立了科学系统化的评价方法。(7)利用“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式对华北型煤田东缘矿区深部煤层底板水害进行了治理,结果显示治理效果良好,研究矿区深部煤层工作面实现了安全回采。本论文研究成果可为华北型煤田东缘矿区下组煤开采底板水害防治提供参考。

宁丽君[8](2020)在《矿区地质灾害风险影响下抚顺市脆弱性评估研究》文中认为抚顺市是一个典型的矿业城市,其为我国经济健康发展做出了重要贡献,但其产生的矿区地质灾害风险不仅严重影响矿区及周边生命财产安全,更威胁整个城市安全,阻碍甚至使城市呈负发展趋势。与急性冲击不同,矿区地质灾害风险同时具有急性冲击和慢性冲击,急性冲击会让城市通过反思、学习来获得免疫力,使其发展成为更高的生命体,但慢性冲击会破坏城市生态环境系统、经济系统、社会系统、工程系统的稳定性,矿区渐变性灾害风险对抚顺市系统的迫害不断累积,使城市各系统处于崩溃或极端不健康状态。而传统的城市发展研究未考虑矿区地质灾害风险对城市整体发展的影响。因此从城市系统的角度探索矿区地质灾害风险对城市整体发展的迫害程度,诊断城市生命体的健康程度已迫在眉睫。脆弱性理论是衡量城市健康程度的重要工具,则文章以抚顺市为例,在充分梳理相关文献的基础上,以脆弱性表征矿区地质灾害风险对抚顺市发展的影响,从城市系统的角度出发,依据脆弱性评价理论和集对联系数方法的原理,对西露天闭坑前后矿区地质灾害风险影响下抚顺市脆弱性变化开展系列研究,得出以下结论。(1)构建了矿区地质灾害风险影响下抚顺市脆弱性评价指标体系。在对脆弱性内涵、评价过程分析的基础上,首先利用文献研究-专家头脑风暴法确定突发性灾害风险和渐变性灾害风险影响下抚顺市脆弱性评价指标,再采用专家打分-灰色统计法对矿区地质灾害风险影响下抚顺市脆弱性评价指标进行筛选确定,最终得到生态环境、经济脆、社会和工程脆弱性四类影响因素即具体子因素,并利用层次分析-熵值法确定权重。(2)评价了矿区地质灾害风险影响下抚顺市脆弱性等级。根据相关文献和抚顺市经济发展情况界定了抚顺市脆弱性等级划分标准和各指标阈值,利用集对联系数法评价了抚顺市脆弱性,得到了抚顺2007-2017年抚顺脆弱性等级。(3)分析了西露天矿区闭坑前后抚顺市脆弱性变化趋势。基于脆弱性评价等级,分析抚顺市2007-2017年脆弱性变化规律,并通过对比2007-2017年辽宁省各城市社会经济增长水平,确定抚顺市较辽宁省其他城市的脆弱性排名,然后采用障碍度结合西露天闭坑后灾害风险与抚顺社会经济变化情况,分析预测闭坑后抚顺市脆弱性程度。(4)提出了抚顺市脆弱性调控措施及矿区地质灾害风险治理措施。基于标杆城市管理理论,对比分析标杆城市与抚顺市脆弱性差距,确定抚顺市脆弱性调控面临的问题,提出抚顺市脆弱性调控措施和矿区地质灾害治理措施。该论文有图14幅,表32个,参考文献95篇。

刘士亮[9](2019)在《陕北侏罗系煤田开采环境工程地质模式研究》文中研究表明我国煤炭资源开采重心已快速转移到西部生态地质环境脆弱的矿区。西部矿区在丰富的煤炭资源与短缺的水资源和脆弱的生态地质环境之间的矛盾日益凸显,已成为区域能源开发、经济社会发展和生态地质环境保护的“瓶颈”。因此,以陕北煤炭基地榆神府矿区为例,围绕“环境工程地质模式演变机理”这一科学问题,采用理论分析、现场实测、数值模拟及野外调研等多种方法,按照生态-水-煤系空间赋存地质结构特征→覆岩-土结构导水裂隙带发育高度→环境工程地质模式区划→环境工程地质模式应用→不同保水采煤等级的水资源保护方法的思路展开研究。主要成果如下:(1)提出、区划了4种天然生态地质环境类型(潜水沙漠滩地绿洲型、地表水沟谷河流绿洲型、地表径流(黄土)沟壑型和区域性(深埋)地下水富集型),并分别确定了生态地质环境类型与归一化植被指数的关系;探查确定了13个水文地质结构类型;以水资源和生态环境保护为目的,结合生态地质环境类型、水文地质结构类型,从而建立了陕北榆神府矿区生态-水-煤系地质结构模型。(2)从开采强度、覆岩主关键层位置、覆岩硬岩比例系数及覆岩岩体结构特征阐述了西部矿区导水裂隙带发育高度异常增大的原因;将西部侏罗系煤层覆岩岩体结构特征分为层状结构和整体状结构两种结构类型,进而,基于薄板理论通过对比各岩层的极限挠度与下部自由空间高度,解析了导水裂隙带发育至基岩中的理论高度预计公式;基于普氏理论和岩体极限平衡理论,解析了导水裂隙带发育至土层中的理论高度预计公式。由于土层段泥浆护壁等原因,导致冲洗液消耗量、钻孔水位或钻孔电视图像在土层段无法被准确观测,进而无法判断裂隙发育的真实导水性,因此,微电阻率扫描成像测井技术应用于导水裂隙带发育至土层中高度实测,并验证了理论预计公式的合理性。(3)在导水裂隙带发育高度贯穿基岩进入土层的前提下,工作面覆岩中土层厚度与基岩厚度的比值(土基比)小于0.5时,导水裂隙带发育高度受到抑制作用;当土基比大于0.5时,导水裂隙带发育高度受到促进作用。与导水裂隙带发育高度实测值对比分析,定义了导水裂隙带发育高度抑制(促进)系数,并拟合了抑制(促进)系数与土基比的关系,得出:抑制系数与土基比成对数关系,促进系数与土基比成幂函数。(4)根据采煤活动对潜水和生态地质环境的影响程度,提出、定义了4种类型的环境工程地质模式:环境友好型、环境渐变恢复型、环境渐变恶化型和环境灾变型。建立了四种环境工程地质模式类型的分区方法:根据覆岩-土导水裂隙带高度计算残余隔水层厚度→根据浅表层水漏失量,补给量及水位变化的关系,分别确定环境友好型与环境渐变恢复型、环境渐变恢复型与环境渐变恶化型、环境渐变恶化型与环境灾变型之间残余黄土、红土或者基岩厚度的临界值,即确定环境工程地质模式阈值→在分析环境工程地质模式阈值和残余隔水层厚度组合线性变化规律的基础上,制定区划标准图(判别方程)→区划榆神府矿区环境工程地质模式。(5)从地表植被生态环境、萨拉乌苏组潜水水位和环境工程地质模式分区标准方程三个角度证实了环境工程地质模式分区结果的可靠性。其一,通过野外调研12个工作面的采前、采后地表植被生态环境的变化证实了环境工程地质模式区划的准确性。其二,采用地下水位监测系统对金鸡滩煤矿108工作面萨拉乌苏组潜水水位变化进行监测,结合地表沉陷监测数据,辨析环境工程地质模式的类型,并与108工作面的野外调研结果相互验证,监测结果表明:萨拉乌苏组潜水水位在工作面开采过程中表现出下降→稳定→上升三个阶段;工作面开采前后潜水位变化范围为0.42.5m,仍然在陕北生态安全水位范围内,可知,萨拉乌苏组砂层潜水没有漏失,工作面所对应的环境工程地质模式为环境友好型。其三,在分布式光纤技术监测金鸡滩煤矿108工作面导水裂隙带高度的基础上,基于环境工程地质模式分区标准方程判别环境工程地质模式类型,结果表明:金鸡滩煤矿108工作面的环境工程地质模式是环境友好型。(6)建立了环境工程地质模式应用方法,即提出矿区(井)保水采煤等级概念及其划分方法:在分析地表水系和萨拉乌苏组砂层潜水水资源单位面积贮存量的基础上,首先,计算了研究区浅表层水资源单位面积总贮存量,并将其划分为三个等级:水资源贫乏区、水资源中等区和水资源丰富区;然后,结合四种环境工程地质模式,区划了研究区规划矿井的保水采煤等级,深化了保水采煤思想内涵、便于工程实践应用。(7)提出了不同矿区(井)保水采煤类型的水资源保护方法,并在一级保水采煤矿井区域以充填开采为例,基于理论分析和数值模拟方法,建立了充填开采中充实率与导水裂隙带发育高度及四种环境工程地质模式类型的演变关系。该论文有图69幅,表23个,参考文献259篇。

冯斌[10](2019)在《永城矿区地下水环境变化机理及其数值模拟研究》文中研究说明永城矿区煤炭资源的大规模开发,给永城市乃至豫东地区的经济发展提供了强大的动力。但由此引发的地下水量和水质等环境地质问题加剧了地下水资源的短缺,严重制约人们的生活和生产活动。因此,开展采矿活动影响下的地下水环境变化机理研究,探索矿区水源地受污染风险,对矿区地下水环境防治提供有利的帮助。本研究是在收集研究区内水文气象、地质、水文地质等相关资料的基础上,结合野外调查和室内试验等工作手段,评价了地下水环境现状,将车集煤矿和神火工业园区供水水源地为重点研究对象,建立了采煤活动可能影响的多个含水层的水文地质概念模型。利用Visual Modflow地下水三维数值模拟软件,模拟了各含水层流动系统的演变。针对采煤活动产生的煤矸石堆放场、矿坑排水管道、采煤塌陷治理区等点、线、面源中标志污染物进行溶质运移模拟,分析了神火工业园区供水水源地受污染风险。最后提出了采煤活动中影响的地下水环境防治措施。本次研究的主要内容包括以下几个方面:1、对浅层含水层系统布置了丰、平、枯三期水位和水质监测点,并根据检测结果评价了地下水环境现状。结果表明:研究区内浅层地下水的开采主要用于农业灌溉,地下水位变化幅度约为2.0m;大部分监测点溶解性总固体、总硬度、硫酸盐、氟化物超标,水质随季节季变化不大。2、通过预测采煤引起的“三带”位置,其存在贯通上覆含水层可能性不大,但回采扰动底板产生裂隙导通灰岩含水层,引起越流补给煤系地层。矿坑排水引起下伏灰岩含水层水位不断下降且水质极差,处理后尚能满足不同需求用水。通过对煤矸石周边的水质监测,监测点距离煤矸石堆越远,其总溶解性固体、硫酸盐-和重金属锰的浓度越小。煤矸石充填的采煤塌陷治理区水质比塌陷以外区域较差。3、从研究区概念模型的构建出发,刻画了多个含水层的空间展布,论述了地下水流动系统模型的边界条件和初始条件,并利用地下水位监测资料进行模型的识别和验证,重现了煤矿建设前自然流场,分析了现状年水流动系统的补给排泄和水均衡关系,预测了未来开采30年地下水流动系统的演变。模拟结果表明,因神火工业园区供水水源地持续性开采,中深层含水层漏斗中心的水位达到-26.2m,30年后年均下降0.7-0.9m。疏干排水加大了水头压力差,灰岩含水层不断向上补给砂岩裂隙水,30年内矿区主副井处的水位将下降约4.7m/a。4、利用MT3D溶质运移模块,在水流模型的基础上建立了污染物运移模型,设定了硫酸根离子作为标志污染物,分析了煤矸石堆放场-点源、矿坑排水管道-线源、采煤塌陷治理区-面源中污染物迁移过程,圈定了不同时间节点的污染范围,论述了供水水源地取水层受污染影响的风险。(1)煤矸石堆放场持续定浓度补给,形成的椭圆态的污染晕沿着地下水流向向东南扩散,30年后污染晕面积约为58239m2。(2)对矿坑排水管道渗透污染设置了全段小流量持续渗漏和事故节点大流量瞬时涌入两种情境。情景一进入地下水中污染物流量较小,但存在持续补给源,污染带宽度逐渐增大,30年后污染带最大宽度为426m。情景二短时大量泄漏污染物,其污染范围随时间迁移,污染晕中心峰值浓度不断降低至40.6mg/L,污染晕中心迁移距离171m。(3)塌陷区煤矸石释出污染物后,沿着水流向迁移至南侧沱河,30年污染面积将增加达50%;垂向上污染物渗透至下伏第一弱透水层后以水平扩散为主,水源地取水层基本不受此影响。5、在煤矿开采活动影响下的矿区地下水环境变化研究的基础上,分析了矿区周边水源地和民井的保护需求,提出了地下水环境的防治对策,以科学减排、综合利用为主要原则,开展地下水和土壤污染治理和修复,并加强地下水环境监测工作。本次研究对今后采煤活动中的地下水环境变化机理研究具有重要的理论参考意义,为地下水资源的开发利用及地下水环境保护管理决策提供指导性意见。

二、采煤矿区地下水脆弱性评价(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、采煤矿区地下水脆弱性评价(论文提纲范文)

(1)黄淮东部地区煤炭资源型城市绿色基础设施构建研究 ——以徐州为例(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 研究的目的与意义
    1.3 国内外研究热点与实践
    1.4 研究思路及方法
2 黄淮东部地区煤炭资源型城市GI特征研究
    2.1 黄淮东部地区煤炭资源型城市概况
    2.2 城市GI结构特征分析
    2.3 城市GI功能特征分析
    2.4 城市GI规划特征分析
    2.5 城市GI发展的机遇与挑战
    2.6 本章小结
3 需求导向下的城市GI构建方法
    3.1 城市GI构建的生态系统服务需求分析
    3.2 城市GI构建的理论范式
    3.3 黄淮东部地区煤炭资源型城市GI构建的技术路径
    3.4 本章小结
4 研究区GI本底要素识别
    4.1 研究区概况
    4.2 土地利用数据提取
    4.3 基于生态韧性评价的采煤沉陷区GI本底要素识别
    4.4 基于MSPA法的城市全域GI本底要素识别
    4.5 本章小结
5 基于生态系统服务需求的GI构建优先级评价
    5.1 煤炭资源型城市GI构建优先级评价指标体系设计
    5.2 调节服务需求下的GI构建优先级评价
    5.3 支持服务需求下的GI构建优先级评价
    5.4 文化服务需求下的GI构建优先级评价
    5.5 综合服务需求下GI构建优先级评价
    5.6 本章小结
6 需求导向下的GI构建策略
    6.1 GI网络的定型分级
    6.2 调节服务需求下的GI构建策略
    6.3 支持服务需求下的GI构建策略
    6.4 文化服务需求下的GI构建策略
    6.5 综合服务需求下的GI构建策略
    6.6 本章小结
7 结论和展望
    7.1 研究结论
    7.2 研究创新点
    7.3 研究展望
参考文献
附录
作者简历
学位论文数据集

(2)资源型城市生态脆弱性综合评价 ——以河北省邯郸市为例(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1.前言
    1.1 研究背景
        1.1.1 选题依据
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究综述
        1.2.1 资源型城市概念界定
        1.2.2 资源型城市国内外研究综述
        1.2.3 生态脆弱性研究
        1.2.3.1 生态脆弱性的内涵
        1.2.3.2 生态脆弱性研究进展
        1.2.3.3 生态脆弱性评价方法
        1.2.4 资源型城市脆弱性研究
    1.3 研究内容
    1.4 研究目标
    1.5 技术路线
    1.6 特色和创新
2.研究区概况
    2.1 区位特征
    2.2 自然环境
        2.2.1 地形地貌
        2.2.2 气候特征
        2.2.3 水系
        2.2.4 地层岩性
        2.2.5 土壤
        2.2.6 植被
        2.2.7 淡水资源
        2.2.8 矿产资源
    2.3 社会经济
        2.3.1 产业布局
        2.3.2 文化资源
    2.4 生态环境存在的现实问题
        2.4.1 矿产资源过渡开发
        2.4.2 土地资源浪费严重
        2.4.3 大气环境污染严重
        2.4.4 生态环境恶化
        2.4.5 水资源承载力低
3.数据来源与研究方法
    3.1 数据来源
    3.2 研究方法
        3.2.1 FAHP模型综合评价
        3.2.2 移动窗口法
        3.2.2.1 移动窗口法的原理
        3.2.2.2 移动窗口大小选择
        3.2.2.3 景观格局指数选择
4.邯郸市生态脆弱性评价体系构建及评价方法
    4.1 PSSR框架模型
    4.2 邯郸市生态环境脆弱性评价指标体系
    4.3 评价因子释义
    4.4 基于FHAP模型的评价指标权重确定
        4.4.1 构建递级层次结构模型
        4.4.2 构建AHP两两判断矩阵
        4.4.3 建立三角模糊数判断矩阵
        4.4.4 构建综合模糊判断矩阵
        4.4.5 初始权重的计算
        4.4.6 归一化处理初始权重
    4.5 模糊综合评价
    4.6 本章小结
5.邯郸市生态脆弱性时空分异研究
    5.1 邯郸市自然压力空间分布研究
        5.1.1 邯郸市地形空间分布研究
        5.1.2 邯郸市气象时空分布研究
    5.2 邯郸市自然状态指数时空分异研究
        5.2.1 植被覆盖时空分异研究
        5.2.2 土地利用时空分异研究
    5.3 邯郸市生态敏感度时空分异研究
    5.4 邯郸市生态恢复力时空分异研究
    5.5 邯郸市生态脆弱性评价结果与分析
        5.5.1 邯郸市生态脆弱性的时间变化分析
        5.5.1.1 时间系列分析
        5.5.1.2 等级变化速率
        5.5.2 邯郸市生态脆弱性的空间变化
        5.5.2.1 转移矩阵
        5.5.2.2 重心变化
        5.5.2.3 生态脆弱性分县统计
    5.6 本章小结
6.生态脆弱性变化影响因素分析
    6.1 地理探测器原理
    6.2 数据预处理
    6.3 探测结果
        6.3.1 分异及因子探测
        6.3.2 交互作用探测
        6.3.3 风险探测
        6.3.4 生态探测
    6.4 本章小结
7.资源型城市系统自组织演化及对策分析
    7.1 城市自组织演化与耦合模型
        7.1.1 耦合关系
        7.1.2 指标体系说明
        7.1.3 演化规律模型
    7.2 社会经济—生态环境耦合系统演变
        7.2.1 系统发展指数
        7.2.2 耦合协调度的变化特征
        7.2.3 社会经济—生态环境系统耦合协调发展空间格局
    7.3 基于质性分析的情景界定
        7.3.1 阶段1:两系统低级协调的情景
        7.3.2 阶段2:经济优先的情景
        7.3.3 阶段3:社会经济系统改善、生态环境治理的情景
    7.4 邯郸市资源型城市转型的对策建议
        7.4.1 产业结构转型升级
        7.4.2 承接京津的产业转移
        7.4.3 优化第三产业
        7.4.4 深耕三农产业链
        7.4.5 加强生态修复和生态环境保护
    7.5 本章小结
8.结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 研究展望
参考文献
附录 攻读博士学位期间发表论文
致谢

(3)韩城矿区隐蔽致灾地质因素的辨识与致灾危险度评价(论文提纲范文)

摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 矿山(井)地质灾害
        1.2.2 矿井隐蔽致灾地质因素
        1.2.3 矿井隐蔽致灾地质因素的辨识
        1.2.4 矿井隐蔽致灾地质因素的致灾危险度评价
        1.2.5 韩城矿区矿井地质灾害相关研究
        1.2.6 发展趋势与存在的问题
    1.3 研究目标与研究内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
    1.4 研究方法及技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
2 研究区地质概况
    2.1 研究区范围与自然地理
        2.1.1 矿区范围
        2.1.2 气候与气象
        2.1.3 地表水
        2.1.4 地震
    2.2 地层与煤层
        2.2.1 矿区地层层序
        2.2.2 含煤地层及主采煤层
    2.3 地质构造
        2.3.1 断层
        2.3.2 褶皱
        2.3.3 节理
        2.3.4 层滑
    2.4 开采地质条件
        2.4.1 水文地质
        2.4.2 瓦斯地质
        2.4.3 煤尘爆炸、煤层顶底板岩层及自燃条件
3 矿井隐蔽致灾地质因素及其量化辨识
    3.1 矿井地质灾害典型案例
    3.2 矿井隐蔽致灾地质因素及其主要特征
    3.3 矿井隐蔽致灾地质灾源体的量化辨识
    3.4 韩城矿区隐蔽致灾地质因素的辨识
        3.4.1 煤尘爆炸
        3.4.2 煤层自燃
        3.4.3 冒顶
        3.4.4 冲击地压
        3.4.5 瓦斯灾害
        3.4.6 矿井水害
    3.5 本章小结
4 矿井隐蔽致灾地质因素致灾危险度评价
    4.1 矿井隐蔽致灾地质因素致灾危险度评价方法
    4.2 韩城矿区隐蔽致灾地质因素的致灾危险程度
    4.3 韩城矿区瓦斯灾害危险度分区
        4.3.1 评价指标
        4.3.2 指标权重确定
        4.3.3 瓦斯灾害危险度评价分区
    4.4 韩城矿区底板水害危险度分区
        4.4.1 评价指标
        4.4.2 指标权重确定
        4.4.3 底板水害危险度评价分区
    4.5 韩城矿区其他隐蔽致灾地质因素致灾危险度评价
        4.5.1 顶板灾害危险度评价
        4.5.2 煤尘爆炸危险度评价
        4.5.3 冲击地压危险度评价
    4.6 本章小结
5 矿井隐蔽致灾地质因素的成灾机理及灾害防控措施
    5.1 矿井隐蔽致灾地质因素的成灾机理
    5.2 矿井地质灾害的触发因素
    5.3 矿井地质灾害的影响因素
        5.3.1 地质影响因素
        5.3.2 人为影响因素
    5.4 矿井地质灾害的防控措施
        5.4.1 加强对孕灾因素的精准定位与动态监测
        5.4.2 加强对矿井地质灾害影响因素的研究
        5.4.3 规范开采活动,防止触发矿井地质灾害
        5.4.4 韩城矿区矿井地质灾害的防控
    5.5 本章小结
6 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(4)新疆克尔碱矿区煤层顶板突水风险评价及涌水量模拟预测研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 顶板突水机理及风险评价研究现状
        1.2.2 矿井涌水量预测方法的研究现状
    1.3 研究方案及技术路线
第二章 研究区概况
    2.1 自然地理
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 气象条件
        2.1.4 河流水系
    2.2 区域基础地质
        2.2.1 地质构造
        2.2.2 地层岩性
    2.3 水文地质条件
        2.3.1 矿区水文地质条件
        2.3.2 地下水补给、径流、排泄条件
    2.4 矿区开采条件
        2.4.1 开采层位
        2.4.2 煤层顶底板特征
        2.4.3 矿床充水因素及充水途径
第三章 煤层顶板突水风险评价及分区
    3.1 研究方法概述
        3.1.1 基于GIS地理信息系统的三图法
        3.1.2 AHP型富水性指数法
        3.1.3 变权理论
    3.2 顶板含水层富水性主控因素专题图的构建
        3.2.1 含水层富水性影响因素
        3.2.2 富水性评价指标体系的构建
        3.2.3 各主控因素专题图的建立
        3.2.4 数据归一化
        3.2.5 单因素归一化专题图
    3.3 基于变权理论的煤层顶板含水层富水性分区评价
        3.3.1 富水性分区状态变权函数
        3.3.2 变权区间及模型参数的确定
        3.3.3 层次分析法确定富水性主控因素常权权重
        3.3.4 基于变权模型的含水层富水性分区评价
        3.3.5 变权模型与常权模型富水性评价结果对比分析
    3.4 煤层顶板冒裂风险分区评价
        3.4.1 煤层顶板岩性特征及稳定性分析
        3.4.2 煤层顶板导水裂隙带高度计算
        3.4.3 煤层顶板冒裂风险分区评价
    3.5 基于“三图法”的煤层顶板突水风险综合评价
    3.6 本章小结
第四章 煤层开采过程中矿井涌水量模拟预测
    4.1 矿井涌水量数值模拟基本理论
        4.1.1 达西定律和地下水运动连续性方程
        4.1.2 地下水运动微分方程和定解条件
    4.2 水文地质概念模型的建立
        4.2.1 数学模型
        4.2.2 模拟范围及边界条件的概化
        4.2.3 含水层结构概化
        4.2.4 水文地质参数选取
        4.2.5 源汇项概化
    4.3 地下水流场数值模拟与验证
        4.3.1 三维地质实体模型建立
        4.3.2 地下水流场模拟
        4.3.3 地下水流场校验
        4.3.4 参数识别
    4.4 矿井涌水量模拟预测
        4.4.1 疏降方案
        4.4.2 单井涌水量动态模拟预测
        4.4.3 群井开采涌水量模拟预测
        4.4.4 大井法计算涌水量
        4.4.5 预测结果对比分析
    4.5 本章小结
第五章 矿区开采对区域水资源影响效应分析
    5.1 矿区开采对地表水量影响分析
        5.1.1 群采对地表水量影响分析
        5.1.2 设置禁采区后群采对地表水影响分析
    5.2 开采对矿区水质影响分析
        5.2.1 模糊数学水质评价法
        5.2.2 开采对地表水质影响分析
        5.2.3 开采对地下水质影响分析
    5.3 矿井防治水及区域水资源保护措施研究
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 全文总结
    6.2 本文创新点
    6.3 不足与展望
参考文献
致谢
硕士期间参与的科研项目
硕士期间发表的论文
学位论文评阅及答辩情况表

(5)基于情景模拟的煤炭资源型城市湿地景观生态安全评价与预警研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的与意义
    1.3 国内外相关研究进展
    1.4 研究内容
    1.5 研究方法与技术路线
2 黄淮东部地区煤炭资源型城市湿地景观特征
    2.1 黄淮东部地区煤炭资源型城市湿地资源概况
    2.2 黄淮东部地区煤炭资源型城市湿地的特征
    2.3 黄淮东部地区煤炭资源型城市湿地景观演化的影响
    2.4 本章小结
3 淮北湿地景观时空动态演化过程
    3.1 淮北市概况
    3.2 土地利用信息的提取
    3.3 湿地时空动态转化过程
    3.4 湿地空间分布格局演化过程
    3.5 本章小结
4 淮北湿地景观演化驱动力分析
    4.1 湿地景观演化驱动因子的选取与处理
    4.2 影响其他地类演化的驱动因子
    4.3 湿地景观演化驱动力Logistic回归模型的建立
    4.4 湿地景观演化驱动力Logistic回归结果与检验
    4.5 本章小结
5 多情境下湿地景观演化的空间模拟
    5.1 CA-Markov模型的原理
    5.2 趋势发展情景模拟
    5.3 快速城镇化情景模拟
    5.4 农田恢复情景模拟
    5.5 湿地生态保护情景模拟
    5.6 本章小结
6 淮北湿地景观生态安全动态评价
    6.1 湿地景观生态安全评价的基本内容
    6.2 湿地景观生态安全评价指标体系构建
    6.3 湿地景观生态安全评价模型构建
    6.4 淮北湿地景观生态安全变化
    6.5 淮北湿地景观生态安全的地区差异
    6.6 本章小结
7 湿地景观生态安全预警与调控
    7.1 湿地景观生态安全预警内涵
    7.2 湿地景观生态安全预警机制构建
    7.3 湿地景观生态安全调控策略
    7.4 湿地景观生态安全调控模式
    7.5 本章小结
8 结论与展望
    8.1 研究主要结论
    8.2 创新点
    8.3 研究不足与展望
参考文献
附录
作者简历
学位论文数据集

(6)半干旱煤矿区受损植被引导型恢复研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究目标
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
2 文献综述
    2.1 矿区土地生态损伤研究进展
    2.2 矿区植被扰动研究进展
    2.3 矿区植被恢复研究进展
    2.4 本章小结
3 半干旱区采煤塌陷对典型植物个体损伤机理研究
    3.1 叶绿素荧光诱导技术诊断植被损伤的基本原理
    3.2 研究方法
    3.3 半干旱采煤塌陷区典型植物损伤诊断分析
    3.4 半干旱区采煤沉陷对典型植物个体损伤机理
    3.5 本章小结
4 半干旱区煤炭开采对植物光合生理要素时空扰动规律研究
    4.1 机载高光谱植物光合生理要素反演基本原理
    4.2 数据获取与预处理
    4.3 基于特征分析的机载高光谱植物光合生理要素反演
    4.4 煤炭开采对植物光合生理要素时空分布的影响
    4.5 本章小结
5 半干旱矿区植被覆盖度时序变化与驱动因素分析
    5.1 研究区域概况与数据来源
    5.2 研究方法
    5.3 矿区植被覆盖度变化及驱动因素分析
    5.4 本章小结
6 半干旱矿区煤炭开采对典型植物物种分布时空扰动分析
    6.1 机载高光谱植被分类原理
    6.2 矿区典型植物分类提取
    6.3 煤炭开采对矿区典型植物物种时空分布扰动分析
    6.4 矿区植被恢复重建丰度阈值与植物配置比例分析
    6.5 本章小结
7 半干旱矿区植被引导型恢复模式研究
    7.1 半干旱矿区植被引导恢复的目标
    7.2 半干旱矿区植被引导型恢复模式
    7.3 半干旱矿区植被引导恢复应用案例
    7.4 本章小结
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 创新点
    8.3 不足与展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(7)深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及方法
    1.4 技术路线
2 华北型煤田东缘区域地质及水文地质条件
    2.1 区域赋煤构造及含水层
    2.2 深部煤层开采底板突水水源水文地质特征
    2.3 煤系基底奥陶系灰岩含水层水文地质特征
    2.4 本章小结
3 深部开采底板变形破坏原位动态监测
    3.1 分布式光纤动态监测底板采动变形破坏
    3.2 对比分析光纤实测与传统解析和原位探查
    3.3 本章小结
4 深部开采煤层底板破坏机理和突水模式研究
    4.1 深部开采煤层底板破裂分布动态演化规律
    4.2 深部煤层开采底板突水模式
    4.3 本章小结
5 深部开采底板突水危险性非线性预测评价方法
    5.1 深部煤层开采底板破坏深度预测
    5.2 下组煤开采底板突水危险性评价研究及应用
    5.3 本章小结
6 深部开采底板水害治理模式及关键技术
    6.1 底板水害治理模式和效果评价方法
    6.2 底板水害治理模式和治理效果评价的应用
    6.3 本章小结
7 结论
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新性成果
    7.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(8)矿区地质灾害风险影响下抚顺市脆弱性评估研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 问题提出
    1.2 研究综述
    1.3 研究内容
2 抚顺市基本概况及矿区灾害类型
    2.1 抚顺市自然环境概况
    2.2 抚顺市社会经济特征
    2.3 抚顺市矿区概况
    2.4 抚顺矿区地质灾害风险概况
3 矿区地质灾害风险影响下抚顺市脆弱性评价体系构建
    3.1 矿区地质灾害风险对抚顺市各系统的影响分析
    3.2 抚顺脆弱性评价指标维度划分
    3.3 矿区地质灾害风险影响下抚顺市脆弱性四级指标的确定
    3.4 指标数据的收集与标准化处理
    3.5 指标权重确定
    3.6 指标权重计算
4 矿区地质灾害风险影响下抚顺市脆弱性评价
    4.1 脆弱性评价方法的选取
    4.2 基于集对联系数的抚顺市脆弱性评价
    4.3 抚顺市脆弱性评价分析
    4.4 西露天矿闭坑后矿区地质灾害风险影响下抚顺脆弱性预测分析
5 抚顺市脆弱性调控和矿区地质灾害风险治理措施提出
    5.1 标杆城市选取
    5.2 标杆城市与抚顺市脆弱性对比分析
    5.3 抚顺市脆弱性调控措施提出
    5.4 矿区地质灾害风险治理措施提出
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录1 矿区地质灾害影响下抚顺市脆弱性影响因素重要性调查问卷
附录2 矿区地质灾害影响下抚顺市脆弱性影响因素权重调查问卷
作者简历
学位论文数据集

(9)陕北侏罗系煤田开采环境工程地质模式研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及方法
    1.4 技术路线
2 研究区自然地理与地质环境
    2.1 自然地理概况
    2.2 地质背景
    2.3 煤炭资源开发现状与勘查规划
    2.4 本章小结
3 生态-水-煤系空间赋存地质结构特征
    3.1 生态地质环境类型及分区
    3.2 水文-地质结构类型及分区
    3.3 生态-水-煤系空间赋存地质结构模型
    3.4 本章小结
4 不同水文地质结构类型的导水裂隙带发育高度
    4.1 西部矿区导水裂隙带发育高度的异常原因
    4.2 导水裂隙带发育在基岩中的高度预计
    4.3 导水裂隙带发育至土层中的高度预计
    4.4 土层在导水裂隙带发育高度中的作用
    4.5 不同水文地质结构类型的导水裂隙带发育高度综合确定与分析
    4.6 本章小结
5 环境工程地质模式及其区划
    5.1 环境工程地质模式类型及特征
    5.2 环境工程地质模式区划
    5.3 分区结果验证
    5.4 本章小结
6 环境工程地质模式应用及水资源保护方法
    6.1 环境工程地质模式应用
    6.2 不同保水采煤等级的水资源保护方法
    6.3 本章小结
7 结论
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新性成果
    7.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(10)永城矿区地下水环境变化机理及其数值模拟研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
1 绪言
    1.1 选题背景和研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 矿区开采对地下水流动系统的影响研究
        1.2.2 矿区开采地下水水质影响研究
    1.3 研究内容与关键科学问题
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 创新点
    1.4 技术路线图
2 永城矿区概况
    2.1 自然地理概况
        2.1.1 研究区位置
        2.1.2 气象水文
        2.1.3 地形地貌
    2.2 区域地质概况
        2.2.1 地层岩性
        2.2.2 地质构造
        2.2.3 岩浆活动
    2.3 区域水文地质条件
        2.3.1 主要含水层系统
        2.3.2 浅层地下含水层水文地质特征
        2.3.3 中深层承压含水层的水文地质特征
        2.3.4 二叠系裂隙承压含水组的水文地质特征
        2.3.5 岩溶裂隙含水组的水文地质特征
    2.4 矿区地下水环境监测现状
        2.4.1 永城矿区地下水位监测
        2.4.2 永城矿区地下水质现状
    2.5 本章小结
3 矿区主要人类活动及其影响地下水环境的关键机理
    3.1 主要矿区工程活动
        3.1.1 矿区开采现状
        3.1.2 水源地开发利用现状
        3.1.3 重点研究范围
    3.2 煤层开采对深层地下水的扰动作用
        3.2.1 采煤对上覆含水层的影响
        3.2.2 对下伏含水层的影响
        3.2.3 采煤对地下水水质的影响
    3.3 矿坑排水影响地下水环境的关键机理
        3.3.1 矿坑排水规模
        3.3.2 采煤疏干地下水影响范围
        3.3.3 矿坑排水的地表工程及其风险
    3.4 煤矸石堆放影响浅层地下水的机理
        3.4.1 堆放场地特征
        3.4.2 煤矸石污染物及其释放迁移机理
    3.5 矿区环境整治影响地下水的机理
        3.5.1 塌陷区环境整治现状
        3.5.2 环境整治工程影响浅层地下水的方式
    3.6 本章小结
4 车集矿区影响地下水流场的模拟评估
    4.1 水文地质概念模型
        4.1.1 模型范围
        4.1.2 含水层、隔水层的空间展布
        4.1.3 边界条件概化
        4.1.4 地下水流动数学模型
    4.2 地下水流数值模拟
        4.2.1 模型模拟区的剖分
        4.2.2 边界条件及源汇项
        4.2.3 模拟期的确定和初始条件的处理
        4.2.4 水文地质参数分区
        4.2.5 模型的识别和验证
    4.3 模拟结果分析
        4.3.1 煤矿开采前天然地下水流场特征
        4.3.2 开采现状期地下水漏斗
        4.3.3 持续采矿30 年未来情景预测
        4.3.4 水源地受影响程度的总结评价
    4.4 本章小结
5 矿区地下水污染风险的模拟评估
    5.1 地下水污染物运移的数值模拟方法
        5.1.1 地下水污染物运移的控制方程
        5.1.2 基于MODFLOW的 MT3D模拟原理
        5.1.3 有效孔隙度和弥散度参数
        5.1.4 污染物源汇项的处理
    5.2 煤矸石堆放场点源污染风险模拟评估
        5.2.1 污染物的浓度和安全阈值
        5.2.2 渗滤液下渗强度最大值估计
        5.2.3 地下水流向和流速的估计
        5.2.4 污染因子运移模拟结果分析
    5.3 矿坑排水管破裂段线源污染风险评估
        5.3.1 矿坑排水管道脆弱性评估
        5.3.2 破裂段涌水量和持续时间的极端情景
        5.3.3 标志性污染物及其安全浓度阈值
        5.3.4 极端情景的地下水污染过程模拟分析
    5.4 塌陷区整治工程的面源污染风险评估
        5.4.1 污染因子选择和参数设置
        5.4.2 塌陷区周边地下水污染物运移的模拟分析
    5.5 本章小结
6 矿区地下水环境保护对策
    6.1 矿区地下水环境保护目标
        6.1.1 矿区周边水源地及其保护区
        6.1.2 矿区民井保护需求
    6.2 矿区地下水环境负面影响的防治对策
        6.2.1 科学减排、综合利用
        6.2.2 开展地下水和土壤污染治理和修复
        6.2.3 加强地下水环境监测工作
    6.3 开展相关科学调查研究的必要性和期望
7 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
附录

四、采煤矿区地下水脆弱性评价(论文参考文献)

  • [1]黄淮东部地区煤炭资源型城市绿色基础设施构建研究 ——以徐州为例[D]. 胡庭浩. 中国矿业大学, 2020(07)
  • [2]资源型城市生态脆弱性综合评价 ——以河北省邯郸市为例[D]. 温利华. 华中农业大学, 2020(01)
  • [3]韩城矿区隐蔽致灾地质因素的辨识与致灾危险度评价[D]. 王锐. 西安科技大学, 2020(01)
  • [4]新疆克尔碱矿区煤层顶板突水风险评价及涌水量模拟预测研究[D]. 杨晟. 山东大学, 2020(12)
  • [5]基于情景模拟的煤炭资源型城市湿地景观生态安全评价与预警研究[D]. 周士园. 中国矿业大学, 2020(01)
  • [6]半干旱煤矿区受损植被引导型恢复研究[D]. 刘英. 中国矿业大学, 2020
  • [7]深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价[D]. 胡彦博. 中国矿业大学, 2020(01)
  • [8]矿区地质灾害风险影响下抚顺市脆弱性评估研究[D]. 宁丽君. 辽宁工程技术大学, 2020
  • [9]陕北侏罗系煤田开采环境工程地质模式研究[D]. 刘士亮. 中国矿业大学, 2019(01)
  • [10]永城矿区地下水环境变化机理及其数值模拟研究[D]. 冯斌. 中国地质大学(北京), 2019(02)

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煤矿区地下水脆弱性评价
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