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《中国矿业大学》 2010年
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煤矿区水土资源配置型复垦理论与方法研究

渠俊峰  
【摘要】: 我国人均耕地占有量逐年下降,煤矿区土地复垦是保证耕地占补平衡的重要举措。本文通过总结当前复垦研究中的趋势,从水土资源配置、高效利用的角度研究煤矿区的复垦问题。 在已有复垦研究成果的基础上,提出了煤矿区水土资源配置型复垦理论,阐述了水土资源配置型复垦的概念、内涵和客观条件,并建立了水土资源配置型复垦的理论框架。 水土资源配置型复垦理论强调复垦区条件研究,为此以系统理论、资源系统理论等为依据,提出了“煤矿区-小流域”复合系统观,构建了煤矿区生态环境系统和社会经济系统框架,系统分析了煤矿区土地生产力下降、生态演变、地形地貌变化和水土资源时空赋存条件改变等内容。 复垦决策与水土资源最优化配置是水土资源配置型复垦理论的技术关键之一。论文根据煤矿区系统的层次性特征,利用层次分析方法( AHP)对煤矿区水土资源配置型复垦决策,以煤矿区所在小流域为背景,从宏观尺度调控煤矿区的水资源量,解决煤矿区内部水多、水少的空间不均衡性。煤矿区复垦后土地利用结构、产业结构和可供水量具有动态特征,水土资源配置引入了动态规划方法(DP),解决可用水量一定的情况下水土资源多目标分配问题,并制订了综合效益最大的水土资源多目标分配方案,从理论上为煤矿区复垦多目标供水土资源平衡分析提供新的方法。 水土资源配置型复垦理论要求突出复垦区的灌溉系统设计,农业复垦一直是我国煤矿区的复垦核心,农业用水所占比例最大,论文在多目标供水分配的基础上,针对水源型缺水的干旱煤矿区,引入灌水量与作物生产关系原理和水分生产函数模型(Jensen模型),建立农作物的优化灌溉制度,探讨了复垦区灌溉系统的管道规划设计,通过实证研究,管道灌溉系统节水、节地、节能、增收等效益明显。 水土资源配置型复垦理论还特别注重复垦后评价,认为复垦实现的最终目标是生态环境和社会经济的协调发展。在遵循系统理论与方法的基础上,论文研究分析了煤矿区采煤前至复垦后不同阶段生态环境和社会经济的变化特点,引入了系统耦合理论与评价方法,根据煤矿区系统的具体特征,划分生态环境和社会经济评价指标体系,建立生态环境和社会经济指数的综合函数模型,通过煤矿区生态环境和社会经济系统的耦合度、耦合协调度、综合指数等,分析水土资源配置型复垦所实现的综合效益。生态环境与社会经济系统耦合的评价方法能够系统评价复垦的综合效益,具有全面、可操作性等特点,为煤矿区复垦综合效益的评价提供了新模式,突破了当前复垦按新增耕地指标、成本核算等单一评价。 水土资源配置型复垦理论是在已有的复垦成果上提出来的,突出了复垦区水、土两大资源的综合协调和优化配置理念,树立了复垦的系统观,将这一新的复垦理论推广应用到煤矿区生态修复与复垦是接下来需要重点研究的问题。
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:F301;TD88

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【参考文献】
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