煤炭開采對河川徑流的影響研究:以禿尾河錦界煤礦為例
定 價:30 元
- 作者:白樂,李恩寬,董國濤 著
- 出版時間:2018/6/1
- ISBN:9787550919990
- 出 版 社:黃河水利出版社
- 中圖法分類:P343
- 頁碼:125
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
自20世紀(jì)80年代以來,煤炭開采對河川徑流的影響成為國內(nèi)外學(xué)者和流域管理部門研究的熱點和焦點之一。但如何定量評價煤炭資源大規(guī)模開發(fā),下墊面條件改變而引起的地表產(chǎn)流機制和地表水、地下水轉(zhuǎn)換關(guān)系的變化,進而導(dǎo)致河川徑流量的變化,成為煤炭資源開發(fā)與水資源有效保護過程中面臨的基礎(chǔ)性和科學(xué)性的問題。
因此,《煤炭開采對河川徑流的影響研究:以禿尾河錦界煤礦為例》主要以禿尾河流域錦界煤礦為研究對象,在禿尾河流域徑流演化特征分析的基礎(chǔ)上,進行河川徑流滲漏危險陛分區(qū)、地表水-地下水耦合模擬、情景模擬和開采沉陷預(yù)測、煤炭開采對禿尾河徑流影響評價的研究,旨在從典型區(qū)域向流域甚至陜北地區(qū)推廣應(yīng)用。
《煤炭開采對河川徑流的影響研究:以禿尾河錦界煤礦為例》具有一定的系統(tǒng)性、科學(xué)性和實用性,可供水文水資源、水文地質(zhì)、煤田地質(zhì)等領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)研究人員和師生參考,對從事煤炭資源合理開發(fā)與水資源有效保護等相關(guān)研究領(lǐng)域的科研人員、工程技術(shù)人員具有一定的參考價值。
陜北地區(qū)煤炭資源豐富,2004年國家確定13個大型煤炭基地,其中神東基地和陜北基地位于陜北地區(qū)。榆神府煤田煤炭探明儲量2236億t,為世界七大煤田之一,約占全國已探明儲量的1/3,具有儲量大、煤層厚、煤層穩(wěn)定、煤質(zhì)優(yōu)良、開采地質(zhì)條件較簡單等特點,成為21世紀(jì)國家能源戰(zhàn)略西移的首選基地,也是我國未來能源工業(yè)最具有開發(fā)潛力和開發(fā)優(yōu)勢的地區(qū)。
陜北地區(qū)水資源貧乏,又位于極其嚴(yán)酷、敏感的脆弱環(huán)境之中,煤炭資源開發(fā)在擴大礦區(qū)規(guī)模,促進沿線經(jīng)濟快速發(fā)展的同時,進一步加劇了經(jīng)濟發(fā)展與水資源需求之間的矛盾,水資源已成為制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要因素。20世紀(jì)80年代以來,陜北進入煤炭資源大規(guī)?碧介_發(fā)階段。2003年,陜北能源化工基地煤炭產(chǎn)量達0.8億t,建成了大柳塔、哈拉溝、榆家梁等一批具有世界領(lǐng)先水平的特大型現(xiàn)代化礦井。近年來,煤炭產(chǎn)量以0.1億t/a的速度遞增,煤炭資源的成片開發(fā),改變了下墊面結(jié)構(gòu),使降水、徑流轉(zhuǎn)化關(guān)系隨之改變,已造成地下水位下降、泉流量減少、湖泊萎縮、河川徑流量減少,甚至嚴(yán)重斷流,受到了國內(nèi)外學(xué)者及政府部門的高度重視。
國家“十一五”高科技研究發(fā)展計劃(863計劃)、國家“十一五”科技支撐項目均涵蓋了陜北干旱半干旱地區(qū)煤炭資源開發(fā)對水資源及水循環(huán)影響的研究。國內(nèi)學(xué)者也進行了相關(guān)的研究。研究表明:除降水、蒸發(fā)等自然因素外,20世紀(jì)80年代中后期和90年代以來高強度煤炭資源開發(fā),是造成陜北地區(qū),尤其是窟野河流量衰減甚至斷流的主要原因。因此,加強煤炭開采對河川徑流的影響研究,不僅能減少、減緩由煤炭資源開發(fā)造成的損失,也有利于煤炭資源的合理開發(fā)和流域水資源的有效保護,也是黃河水資源管理、配置和調(diào)控的必然要求。
鑒于上述認(rèn)識,在國家重點研發(fā)計劃“礦井水開發(fā)利用潛力評價及風(fēng)險管控”(No.2017YFC0403505),國家“十二五”科技支撐計劃項目“頭龍間一涇河流域煤礦開采對河川徑流的影響評價”(No.2012BAB0280403),“錦界煤礦開采對區(qū)域水資源影響專題研究”及中央分成水資源費項目“黃河流域非常規(guī)水資源調(diào)查及開發(fā)利用分析”(No.1261220162511)的資助下,在廣泛收集前人研究資料的基礎(chǔ)上,圍繞煤炭資源的適度開發(fā)和水資源的有效保護,以水文學(xué)和水文地質(zhì)學(xué)理論為指導(dǎo),以降低河川徑流減少量為導(dǎo)向,將水文地質(zhì)調(diào)查、煤礦開采歷史現(xiàn)狀調(diào)查、現(xiàn)場實測、理論計算、數(shù)值模擬等方法相結(jié)合,以禿尾河流域錦界煤礦為例,評價陜北地區(qū)煤炭開采對河道徑流的影響,旨在從典型區(qū)域向流域甚至陜北地區(qū)推廣應(yīng)用。以期為緩解高強度煤炭資源開發(fā)引起的水資源問題提供依據(jù),也為黃河水資源管理提供技術(shù)支撐。
本書的撰寫得到了黃河水利科學(xué)研究院何宏謀教授和西安理工大學(xué)李懷恩教授的無私指導(dǎo)和幫助。中國煤炭科學(xué)研究總院西安分院李競生教授,西安理工大學(xué)李鵬教授、秦毅教授、吳喜軍博士等也給予了很多技術(shù)指導(dǎo)和幫助,在此表示誠摯的感謝!
研究過程中深刻認(rèn)識到煤炭開采對河川徑流的影響,不僅涉及水文水資源學(xué)、環(huán)境科學(xué),還涉及煤炭地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)等多個學(xué)科,如何以河川徑流保護為目標(biāo),在地質(zhì)及水文地質(zhì)條件分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)水文氣象資料,以研究區(qū)的地層、巖性、構(gòu)造為框架,利用礦區(qū)原有的勘探地質(zhì)資料和礦井巷道開拓地質(zhì)資料,從水文學(xué)和水文地質(zhì)學(xué)角度研究煤炭開采對地下水的補給、徑流、排泄的影響,進而研究采煤對基流量,甚至河川徑流量的影響,并將其擴展到流域,尚有待進一步的研究。加之煤炭開采是一項長期復(fù)雜的工作,隨著煤炭資源開采力度的加大,開采時間的持續(xù),監(jiān)測數(shù)據(jù)的豐富,定性定量方法的改進,煤炭開采對河川徑流的影響研究必然經(jīng)歷修改、調(diào)整、完善、再修正不斷循環(huán)遞進的過程。
煤炭開采對河川徑流的影響研究,雖取得了一定的成果,但尚有許多不足之處,隨著研究的不斷深入,需進一步深化其對地表水水文過程、地下水動力過程變化的認(rèn)識。限于作者的水平和其他客觀原因,書中難免存在不足和疏漏之處,不當(dāng)之處敬請各位讀者批評指正,對您的支持和幫助表示誠摯的感謝!此外,書中對他人的論點和成果盡量給予了引證,不慎遺漏之處,懇請相關(guān)專家學(xué)者諒解,在此表示衷心的感謝!
前言
第1章 緒論
1.1 高強度能源開發(fā)與水資源需求
1.2 研究的必要性
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本書主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第2章 禿尾河徑流演變驅(qū)動力分析
2.1 禿尾河流域概述
2.2 數(shù)據(jù)來源及處理方法
2.3 徑流演變特征
2.4 人類活動對徑流的影響分析
2.5 基流演變特征
2.6 降水和人類活動對基流的影響
2.7 小結(jié)
第3章 河川徑流滲漏危險性分區(qū)
3.1 榆神礦區(qū)及錦界煤礦概況
3.2 錦界井田水文地質(zhì)條件
3.3 分區(qū)因子和分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)
3.4 薩拉烏蘇組潛水賦存特征
3.5 上覆巖土體組合分布特征
3.6 導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度計算
3.7 分區(qū)結(jié)果
3.8 小結(jié)
第4章 地表水-地下水耦合模擬
4.1 模型耦合原理及方法
4.2 模型優(yōu)化處理方法
4.3 SWAT模型的構(gòu)建與率定
4.4 SWATMOD耦合模型構(gòu)建與率定
4.5 地表水-地下水耦合模型驗證
4.6 討論
4.7 小結(jié)
第5章 情景模擬和采煤沉陷預(yù)計
5.1 情景方案設(shè)置
5.2 情景方案模擬
5.3 采煤沉陷預(yù)計
5.4 錦界煤礦開采沉陷預(yù)計
5.5 耦合模型與采煤沉陷疊加
5.6 小結(jié)
第6章 煤炭開采對禿尾河徑流影響評價
6.1 現(xiàn)狀開采條件下對禿尾河徑流的影響
6.2 3-1煤層開采完畢對禿尾河徑流的影響
6.3 采煤沉陷對蒸發(fā)量的影響
6.4 小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻