濟(jì)寧采煤沉陷區(qū)水土資源時空演變及引黃河泥沙充填復(fù)墾研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤炭資源需求量變大，大面積煤炭資源開采后帶來的水土資源問題也日益突出。本文基于地理信息、遙感及沉陷預(yù)測技術(shù)，結(jié)合濟(jì)寧市的各項資料，重點探討了采煤沉陷區(qū)時空演變對濟(jì)寧水土資源的影響，并初步研究了引黃充填修復(fù)過程的約束機(jī)制和協(xié)調(diào)措施。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴構(gòu)建了依據(jù)煤炭產(chǎn)量估算沉陷面積、體積的方法，結(jié)合概率積分法模型開發(fā)了任意形狀工作面沉陷預(yù)計程序，對濟(jì)寧市的沉陷情況進(jìn)行了模擬和預(yù)測；運用遙感與地理信息技

2、術(shù)等手段，建立了沉陷積水區(qū)提取模型，獲取了濟(jì)寧市1984~2013年枯水期的沉陷積水信息的變化情況。⑵根據(jù)開采沉陷預(yù)測結(jié)果和沉陷積水解譯結(jié)果，分析了濟(jì)寧市采煤沉陷時空格局及其變化規(guī)律，結(jié)果表明：隨著采礦活動的增強(qiáng)，沉陷區(qū)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，但增長速度不同年份差別較大，近年來由于“邊沉陷邊治理”等原因，增長速度開始放緩，沉陷區(qū)主要集中在任城、兗州、鄒城、微山等地，由點向面逐漸擴(kuò)大，在其他地區(qū)多呈零散不規(guī)則現(xiàn)狀分布；沉陷積水面積與累計原煤產(chǎn)量、

3、采礦點的分布密切相關(guān)，積水區(qū)主要分布在兗州、任城等地，且已逐漸連成一片。⑶采煤沉陷對地表匯流的影響源頭在于地形、地勢的改變，將開采沉陷預(yù)計與GIS水文分析相結(jié)合，建立了采煤沉陷區(qū)匯流范圍提取模型和匯流積水計算模型，結(jié)合沉陷預(yù)計結(jié)果，分析了動態(tài)采煤過程與沉陷區(qū)地表匯流之間的關(guān)系，研究表明：沉陷區(qū)匯流面積、積水承載力和滯留水量隨累計原煤產(chǎn)量的增加而日益增大，但增長幅度差別較大；沉陷區(qū)與地表徑流的相對位置關(guān)系及自身地形、地勢情況決定了沉陷區(qū)匯

4、流面積和滯留水量的大小。⑷根據(jù)北部引黃充填治理區(qū)不同時期的引水量、需沙量，從引水取沙能力、引水取沙時間、管道輸沙能力、泥沙充填排水工藝的角度分析了引黃充修復(fù)過程的約束機(jī)制并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，研究表明：引水取沙能力能滿足新增沉陷區(qū)的復(fù)墾需求，但不能滿足現(xiàn)狀年存量的復(fù)墾需求，可采用“先增量，后存量”的方法將存量逐步消化；由于黃河來水年內(nèi)分布不均且春季大部分來水已被引用，復(fù)墾工程實施的時間應(yīng)盡向汛期及冬季適當(dāng)延長；管道輸沙能力與復(fù)墾所需的