煤炭开发规模与水土资源保护协调的关键因素及分析管控研究

论文摘要

煤炭是我国的主体能源,山西省是主要的煤炭产区之一,且大部分位于生态脆弱、水资源匮乏的黄土丘陵区,采煤造成的水土资源损毁以及衍生的资源环境问题尤为突出,尤其山西作为中国唯一全省域国家资源型经济转型综合配套改革试验区,其社会经济可持续发展诉求与国家自然资源统一管理的客观要求都对矿产资源开发集中区自然资源的开发利用和保护提出了更高更新的要求。本研究以山西泽州长河流域为研究区探讨典型矿产资源集中区的资源协调问题,即煤炭开发规模与水土资源保护的协调管控。提出的管控核心是判别关键因素并明确调控范围,涉及到的关键管控因素包括两大类,一类是政府基于前端防护理念的总量可控因素,通过运用结构分解分析方法明确煤炭开发规模与水土资源耗损的关联演变及主要驱动因子的贡献度获得,继而以其最佳生态位结合库兹涅茨曲线获取控制的适宜范围与上限值;一类是煤企基于主动保护与生产者责任意识的影响可控因素,通过判别煤企视角水土资源耗损的主要影响因素获得,结合散点拟合、核密度估计与多元回归分析明确其调控范围。本研究针对不同主体提出相应关键管控因素,基于前端防护与主动保护的资源开发利用理念,期望充分发挥政府宏观统一规划与煤企主动参与保护的双重效用,力图为实现煤炭开发规模与水土资源保护的协调,为在采煤区构建政府为主导,企业为主体,公众广泛参与的自然资源开发利用保护制度规划体系提供参考。在具体分析中,本研究借鉴物质流理论构建了煤炭资源开发过程中土地资源、水资源和煤炭资源的之间的物质流动框架,将水土资源耗损定义为生态包袱,并在资源-环境-经济复合系统中进行讨论。本研究的主要内容包括三部分:（1）为弥补数据的不完整引入了非线性时间函数,在此基础上运用结构分解分析（SDA）方法分别讨论长河流域2006-2016年间煤炭开发规模的产量表征（原煤产量）和经济表征（采矿业土地经济密度）与水土资源耗损的关联演变,通过测算具体贡献量明晰采矿用地、煤炭规模、采煤损耗技术等驱动因子对水土资源耗损的影响程度。（2）通过结构分解分析确定总量控制因素后,应用生态位理论提出以实现煤-地-水资源协调为目标的最佳控制范围,考虑到经济发展对资源开发的依赖诉求提出了总量因素控制的上限值。（3）对研究区内12个煤炭企业共15个水土资源损毁影响因素进行散点拟合,定量明晰了各因素对水土资源损毁的影响,选取7个影响因素进行核密度估计并描述了其曲线特征,结合多元回归模型分析了多因素对研究区水土资源损毁的综合影响并确定了其主要影响因素。结果表明:（1）煤炭开发规模与水土资源耗损有明显的相关性,是研究区水土资源耗损驱动因子中贡献量最大的因素且具有正效应,而贡献率仅次于它的是明显产生负效应的技术驱动因子。（2）政府前端防护的总量因素及其管控范围分别是将原煤产量的适宜控制范围设置在129.52-168.24万t?a-1之间,上限值为254.44万t?a-1,采煤损毁土地的适宜控制范围设置在22.28-33.85hm2之间,上限值为71.51hm2,采煤排水量的适宜范围设置在127.74-135.41万m3之间,上限值为388.46万m3,采煤耗水量的适宜控制范围设置在354.72-381.61万m3之间,上限值为647.04万m3;（3）企业主动保护的关键因素是地下水径流量、总用水量、服务年限与井田面积,考虑到企业能控性建议井田面积规划少于1 000 hm2,总用水量控制在1122.02m3以下。

论文目录

• 摘要
• 1 引言
•   1.1 研究背景
•   1.2 研究目的与意义
•     1.2.1 研究目的
•     1.2.2 研究意义
•   1.3 国内外相关研究进展
•     1.3.1 经济增长与资源环境压力的关系研究
•     1.3.2 煤炭开采的水土资源环境响应研究
•     1.3.3 矿产资源集中区水土资源保护研究
•     1.3.4 土地-水-矿产资源开发利用协调研究
•     1.3.5 国内外研究述评
•   1.4 研究内容
•   1.5 研究方法
•     1.5.1 研究方法
•     1.5.2 技术路线
• 2 概念界定与相关基础理论
•   2.1 概念
•     2.1.1 煤炭开发规模
•     2.1.2 采矿业土地经济密度
•     2.1.3 生态包袱
•     2.1.4 利益相关者
•     2.1.5 煤-地-水资源开发利用的协调
•   2.2 基础理论
•     2.2.1 资源-环境-经济（REE）复合系统理论
•     2.2.2 物质流理论
•     2.2.3 自然资源管理理论
•     2.2.4 多元主体共治理论
•     2.2.5 可持续发展理论
• 3 研究区概况与数据来源
•   3.1 自然条件概况
•   3.2 研究区煤矿概况
•     3.2.1 研究区煤矿简介
•     3.2.2 水土资源耗损情况
•   3.3 数据来源
• 4 煤炭开发规模与水土资源耗损的关联演变
•   4.1 煤炭开发规模与水土资源耗损的相关性分析
•   4.2 煤炭开发规模与水土资源耗损的结构分解分析
•     4.2.1 REE复合系统中煤-地-水资源物质流框架构建
•     4.2.2 SDA结果与分析
•     4.2.3 非线性时间路径函数
•     4.2.4 煤炭开发规模产量表征（原煤产量）与水土资源耗损的关联演变分析
•     4.2.5 煤炭开发规模经济表征（采矿业土地经济密度）与水土资源耗损的关联演变分析
•     4.2.6 对上述关联演变分析进行验证
• 5 基于政府的煤炭开发与水土资源保护协调的前端防护
•   5.1 总量管控因素选取
•   5.2 研究方法
•     5.2.1 生态位适宜度
•     5.2.2 库兹涅茨曲线
•   5.3 总量因素的管控范围界定
•     5.3.1 生态位适宜度结果与分析
•     5.3.2 库兹涅茨曲线结果与分析
•     5.3.3 总量因素的管控范围
• 6 基于矿企的水土资源主动保护关键因素调控
•   6.1 水土资源耗损影响因素选取
•   6.2 研究方法
•     6.2.1 散点拟合分析
•     6.2.2 核密度估计
•     6.2.3 多元回归分析
•   6.3 水土资源主动保护关键因素判别结果与分析
•     6.3.1 水资源耗损主要影响因素
•     6.3.2 土地资源损毁影响因素判别与分析
•     6.3.3 矿企水土资源主动保护关键因素调控
• 7 结论与讨论
•   7.1 结论
•   7.2 讨论
• 参考文献
• Abstract
• 致谢
• 附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张凯媛

导师: 王瑾

关键词: 水土资源耗损,煤炭开发规模,结构分解分析,煤炭企业,核密度估计,前端防护,主动保护

来源: 山西农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,经济与管理科学

专业: 资源科学,矿业工程,环境科学与资源利用,工业经济

单位: 山西农业大学

分类号: F426.21;X24

DOI: 10.27285/d.cnki.gsxnu.2019.000059

总页数: 58

文件大小: 4358K

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