基于BFAST算法的神东矿区地表温度突变检测及影响分析

为获取神东矿区地表温度长期变化趋势,提取其地表温度突变特征,以2000—2018年16 d地表温度最大值合成的MOD11A2为数据源,对神东矿区地表温度进行回归分析,拟合其时序变化趋势,并利用BFAST算法(breaks for additive seasonal and trend)提取地表温度突变的时空分布特征、最大突变发生时间和突变幅度。在此基础上,通过空间叠加统计方法分析地表温度突变与土地覆被变化之间的关系。结果表明:2000—2018年,由于神东矿区整体植被覆盖度增加,矿区内98.63%的区域地表温度呈下降趋势;露天采区地表温度突变比例高于井工采区,露天采区和井工采区内地表温度突变面积占比分别为34.66%和19.02%,归因于露天开采比井工开采对地表扰动更加剧烈;土地覆被变化引起地表温度突变,地表温度突变方向和幅度取决于土地覆被变化的类型、规模等。研究结果可为矿区生态环境治理及评价提供科学依据。

柳杆障蔽生态锚固坡技术在榆家梁煤矿沉陷区应用

榆家梁煤矿地处黄土丘陵区,地带性区域降水少,植被覆盖度低,水土流失严重,切沟深,原生生态环境较差,滑坡区治理难度和成本较大,笔者以榆家梁煤矿采煤沉陷区治理为示范,坡脚用砌石挡墙防护,坡面采用柳杆障蔽生态锚固坡技术进行乔、灌、草生态护坡工程治理,有效阻挡了重力侵蚀、水力侵蚀和风力侵蚀,增强坡面稳定性,治理后的榆家梁煤矿沉陷区实现了生态恢复、环境保护、景观美化的目标。

矿井回风换热过程中气-水换热效率仿真研究

针对神东煤炭集团所在矿井区域的风井回风温湿度特点,对回风换热系统热湿交换原理、回风状态变化过程、热交换效率、仿真数学模型进行了分析和研究,利用流体动力学仿真软件Ansys Fluent对回风换热系统气水热湿交换后水温度变化、以及回风换热系统产生的回风阻力进行了仿真。结果表明:仿真结果能够充分反映工程实际工况,数据模型的建立符合实际工程建设需要。通过对矿井回风风压的仿真分析,挡水板对回风阻力产生的影响较大,为减小回风换热系统对回风阻力的影响,在实际工程应用中应该选择合适的挡水板。

半干旱矿区不同植被修复区温湿度的水平与垂直分布特征

为了探究半干旱矿区不同植被修复区冠层高度以上温湿度的水平与垂直分布特征,选取大柳塔矿区内杨树-油蒿、沙柳、油蒿、杨树4种植被修复区,利用无人机搭载的温湿度传感器装置测定不同植被修复区距地表10,20,30,40,50 m高处的温度和相对湿度,运用单因素方差分析不同植被修复区温度和相对湿度的差异,利用回归分析得到温度和相对湿度的垂直变化趋势,最后,基于灰色关联度模型计算不同植被修复区距地表10 m高处温湿度与冠层特征参数间的关联度。结果表明:(1)4种植被修复区距地表10 m高处水平方向的温湿度差异显著(p<0.05),杨树-油蒿乔灌组合温度低于单一灌木或乔木,湿度高于单一灌木或乔木。油蒿表现出高温低湿特点,表明油蒿对距地表10 m高处的温湿度调节能力较其它植被修复区弱。(2)杨树-油蒿乔灌组合温度的垂直减少速率较小,相对湿度的垂直增加速率最大。(3)冠层高度、冠层盖度、叶高度多样性和种植面积指数对距地表10 m高处温湿度影响显著,其中冠层高度影响最大。该结果可为半干旱矿区植被修复区温湿度分布特征研究提供参考。