濟寧采煤沉陷區(qū)水土資源時空演變及引黃河泥沙充填復墾研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的快速發(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、遙感及沉陷預測技術，結合濟寧市的各項資料，重點探討了采煤沉陷區(qū)時空演變對濟寧水土資源的影響，并初步研究了引黃充填修復過程的約束機制和協(xié)調措施。
　　本研究主要內容包括：⑴構建了依據(jù)煤炭產量估算沉陷面積、體積的方法，結合概率積分法模型開發(fā)了任意形狀工作面沉陷預計程序，對濟寧市的沉陷情況進行了模擬和預測；運用遙感與地理信息技

2、術等手段，建立了沉陷積水區(qū)提取模型，獲取了濟寧市1984~2013年枯水期的沉陷積水信息的變化情況。⑵根據(jù)開采沉陷預測結果和沉陷積水解譯結果，分析了濟寧市采煤沉陷時空格局及其變化規(guī)律，結果表明：隨著采礦活動的增強，沉陷區(qū)的規(guī)模逐漸擴大，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量、

3、采礦點的分布密切相關，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，將開采沉陷預計與GIS水文分析相結合，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，結合沉陷預計結果，分析了動態(tài)采煤過程與沉陷區(qū)地表匯流之間的關系，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過程的約束機制并提出了相應的改進措施，研究表明：引水取沙能力能滿足新增沉陷區(qū)的復墾需求，但不能滿足現(xiàn)狀年存量的復墾需求，可采用“先增量，后存量”的方法將存量逐步消化；由于黃河來水年內分布不均且春季大部分來水已被引用，復墾工程實施的時間應盡向汛期及冬季適當延長；管道輸沙能力與復墾所需的