神府东胜煤田非硬化路面野外降雨试验

神府东胜煤田是世界7大煤田之一,在开发建设过程中造成了严重的水土流失,其中非硬化路面水土流失是其重要的组成部分.采用野外模拟降雨试验,研究非硬化路面的侵蚀产流、产沙规律以及二者之间的关系.结果表明:非硬化路面的径流含沙量过程曲线包括平缓型、多峰型、单峰型3种类型,侵蚀速率随时间变化过程可分为快速增长阶段、波动起伏阶段以及稳定阶段;非硬化路面的产流时间随降雨强度的增大呈幂函数减小,随坡度的增大呈先增大后减小的抛物线趋势;径流率随降雨强度的增大而增大,拟合关系式为r=2.5961 -0.431;产沙量与径流量之间呈幂函数关系,其关系式为M,=0.223 9W1.9462.研究结果可为矿区水土流失预测和治理提供依据.     

Volatilization combustion mechanism analysis and experiment of coalfield fire

According to the volatile combustion, the mathematical and physical models on the volatilization combustion of coal field fire area are established. The governing equations are analyzed by analytic method. The parameters such as volatilization combustion speed, the content of volatile component and the flame temperature are obtained at relatively high temperature environment. According to the solutions, the flame temperature of the volatilization combustion is calculated by the heat insulation temperature in the light of the low-heat value of the volatile component. Due to the free or forced convection in the actual fire area, the true temperature would be lower than the calculation. Through experiment, heating process takes the greatest impact on the heating surface but least on inner parts. The temperature is increased and the heating surface temperature will exceed the temperature and continue increasing, which indicates that the coal begins oxidation. While the airflow is increased, the temperature will be slightly increased. The temperature is descent more slightly in the coal temperature because of thermal radiation.     

基于RS与GIS的山西省主要煤田区土壤侵蚀研究

采用RS与GIS手段,选定土地利用、坡度、植被覆盖度作为土壤侵蚀分析的敏感性因子,利用GIS强大的空间分析功能,将各敏感因子叠加分析,对山西省主要煤田区域的土壤侵蚀情况进行了研究。结果表明,研究区土壤侵蚀以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,微度侵蚀和轻度侵蚀分布区位积聚,主要集中在地势平坦、植被覆盖高、平原规整的农田以及居民区等建设用地;强烈侵蚀和极强烈侵蚀面积约占5%,分布较分散,主要位于坡度较大、植被覆盖低的山区以及沟谷地带。     

基于TVDI的沁水煤田地表土壤水分时空演变分析

温度植被干旱指数（Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI）是表征地表干旱的有效指标,其时空格局分析是地表干旱与全球环境变化相互影响下的地表覆被变化的研究内容。以山西沁水煤田为研究区,结合2000—2010年MODND1M和MODLT1M数据,构建了NDVI-Ts特征空间并对干湿边拟合分析。结果表明:近11年来,沁水煤田年平均TDVI均大于0.4,且总体呈显著增加趋势,地表土壤湿度很低,部分区域处于中度和重度干旱之间。年度内,月平均TVDI处于0.5~0.7之间,且7月份TDVI存在明显波动。在空间上,研究区地表土壤湿度分布与地表植被分布基本一致。煤田南部和东部以干旱和极干旱为主,西北山区地带以正常或湿润为主,矿区密集区土壤湿度含量明显低于其他地区,矿井分布附近较其他区域地表干旱现象突出。     

神东煤田扰动地面与原地面产流产沙及水动力学参数对比

 煤矿开发建设活动破坏了原地表植被和土壤结构,形成的人为扰动地面水土流失剧烈。采用野外放水冲刷试验,研究神府东胜煤田原地面与扰动地面产流、产沙以及水动力学参数的变化规律。结果表明:扰动地面产流时间小于原地面,产流强度是原地面的12倍;扰动地面的初始含沙量是原地面的1030倍,产沙强度是原地面的1050倍;扰动地面的雷诺数和阻力系数均大于原地面,弗劳德数差异不显著;不同坡度、不同流量2种处理类型的产沙强度与产流强度呈指数函数关系,产沙强度和雷诺数呈幂函数关系,产流强度和雷诺数呈幂函数关系。研究结果对矿区扰动地面水土保持生态环境建设具有重要的参考意义。