山西古交煤礦開采對河川徑流影響機理及量化模型研究.pdf

1、汾河流域由于大規(guī)模的煤礦開采活動，破壞了流域的下墊面條件，引起地表、地下水文循環(huán)過程的改變，進而使河川徑流發(fā)生了顯著的變化。因此，研究煤礦開采對河川徑流的影響，對水資源合理利用具有重要的理論和實踐意義。
　　本文依托“十二五”國家科技支撐計劃項目專題“汾河入黃徑流銳減原因分析”（2012BAB02B0407），以山西省古交煤礦為典型，從采煤對河川徑流的影響機制和建模定量化分析影響程度兩個方面，開展了煤礦開采對河川徑流影響的研究。主

2、要研究內容及成果如下：
　　（1）在收集整理大量資料數(shù)據(jù)基礎上，分析了采煤對地表水、地下水的影響機理。結合氣象、水文、地質、數(shù)字高程、土地利用、土壤類型、開采煤層、開采深度以及產量等資料，從地表徑流量和地表水體的形成途徑兩個方面，分析了采煤對地表水的影響機制，明確采煤導致地表水減少的主要原因和途徑；從含水層系統(tǒng)、地下水的補給、徑流和排泄等方面，分析采煤對地下水的影響機制，明確了采煤對地下水影響的途徑和方式。
　?。?）結合水

3、循環(huán)過程，從采煤前后水循環(huán)要素的變化、水量變化和產匯流變化三個方面，分析了采煤對水循環(huán)系統(tǒng)的影響。根據(jù)采煤對水體影響機制和水循環(huán)過程，將采煤形成的塌陷、裂縫和礦坑等要素加入到水循環(huán)過程中，構建了采煤前后的水循環(huán)過程圖，明確了礦坑調節(jié)是水循環(huán)另一要素；采用采煤前后典型年的汛期暴雨徑流過程，通過統(tǒng)計雨量、徑流量、洪峰流量及次數(shù)等，分析了采煤前后產匯流的變化特征。
　?。?）建立了古交煤礦開采對河川徑流影響的定量分析模型。在采煤對河川徑

4、流影響的機理分析上，將MIKE SHE與MIKE11模型耦合，經(jīng)過率定和檢驗，建立了古交煤礦開采對河川徑流影響的定量分析模型。采用采煤前和采煤期的模型分別模擬采煤期的天然水量過程、采煤期的實際水量過程，并根據(jù)采煤期的原煤產量，定量分析了采煤對河川徑流的影響，以及采煤對下墊面參數(shù)的影響和采煤條件下水量過程變化的趨勢。結果表明：采煤活動導致1981~2008年河川徑流量多年平均減少16.7mm，即2645萬m3，其中地表徑流減少222萬m3