【摘 要】
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本文选择以大海则煤矿、营盘壕煤矿、巴拉素煤矿所在的海流兔河流域为研究区,应用数字滤波法（RDF）、时间步长法（HYSEP）、滑动最小值法（UKIH）和加里宁法四类10种方法进行对比评价,采用纳什系数以及相对误差对海流兔河流域进行基流分割方法的适用性分析,并选择数字滤波法和滑动最小值法从年际尺度、月季尺度对基流进行精度计算,定量计算人类活动和降水对海流兔河基流的贡献率。在此基础上借助Gis平台软件,
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本文选择以大海则煤矿、营盘壕煤矿、巴拉素煤矿所在的海流兔河流域为研究区,应用数字滤波法（RDF）、时间步长法（HYSEP）、滑动最小值法（UKIH）和加里宁法四类10种方法进行对比评价,采用纳什系数以及相对误差对海流兔河流域进行基流分割方法的适用性分析,并选择数字滤波法和滑动最小值法从年际尺度、月季尺度对基流进行精度计算,定量计算人类活动和降水对海流兔河基流的贡献率。在此基础上借助Gis平台软件,建立SWAT模型对地表水径流和基流量进行双重模拟验证。最后,将SWAT模型输出的高精度数据输入GMS模型中建立了多矿联采驱动下的海流兔河流域地表水-地下水-矿井疏干水耦合模型,本研究主要取得以下研究成果:（1）本文利用10种基流分割方法,在海流兔河流域的韩家峁水文站实测径流资料基础上对其基流分割并进行方法和参数的评价以及基流变化趋势分析。结果为数字滤波F1法的准确性高、效果最佳（E＞0.94,MRE＜0.65）。鉴于此本研究利用高精度的数字滤波法（f1=0.95）和滑动最小值法从不同尺度进行基流计算与趋势分析。采煤前趋势分析结果表明该研究区的基流呈下降趋势,1997年后基流呈上升趋势。（2）与1957—1972年基准期相比,1973—2000年人类活动贡献率为46.2%,降水贡献率为53.8%,累积斜率减少12.25%,基流量减少8.67mm,降雨和人类活动表现为减少基流作用;2001—2017年人类活动频繁,累积斜率减少33.58%,土地利用/覆盖对基流贡献率为82.24%,降水贡献率为17.76%,基流量总体减少10.37mm。人类活动影响明显增加,人类活动成为海流兔河流域基流减少的主要影响因素。（3）基于研究区数字高程、中国土壤数据库、土地利用、水文气象数据等资料建立了由韩家峁水文站控制的海流兔河SWAT地表水模型并对水文站50年径流量进行模拟。SWAT将流域划分为7个子流域,构建土地利用、土壤数据库后生成97个水文响应单元。在模型率定期应用SWAT-CUP2019软件进行参数率定,在率定期模型决定系数R~2=0.78和纳什效率系数ENS=0.79,在验证期,模型的R~2=0.81和纳什效率系数ENS=0.80,利用SWAT结果计算基径比为0.88,适用于海流兔河流域。（4）大海则、营盘壕、巴拉素煤矿地下水为多层含水层系统,本研究运用GMS模型将海流兔河流域地下水划分为六个含水层,由于矿区地质结构简单,确定直罗组含水层为主要影响含水层后,应用SWAT率定后的HRU数据和GMS中cell进行耦合,从而构建了多矿联采下地下水矿井疏干水耦合模型。
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