隨著經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長(zhǎng)和社會(huì)的不斷進(jìn)步,礦產(chǎn)資源開發(fā)大規(guī)模開發(fā)利用成為了必然選擇,由此導(dǎo)致礦區(qū)及礦塵遷移關(guān)聯(lián)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)承載能力下降、脆弱度增加的現(xiàn)象不容忽視,在環(huán)境污染、生態(tài)退化的嚴(yán)峻形勢(shì)面前,采取科學(xué)的保護(hù)和治理措施刻不容緩。本文以實(shí)現(xiàn)礦區(qū)及其關(guān)聯(lián)區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱度評(píng)價(jià)和關(guān)聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)之間脆弱級(jí)聯(lián)傳播規(guī)律揭示為目標(biāo),開展了以下幾個(gè)方面的研究:為了獲取礦塵遷移關(guān)聯(lián)區(qū)域內(nèi)的濃度分布規(guī)律,提出了單點(diǎn)源礦塵污染關(guān)聯(lián)區(qū)域濃度分布估算模型(MDCDEM-SPS),克服了已有擴(kuò)散模型氣象因素考慮不足、無法計(jì)算穩(wěn)態(tài)濃度的缺陷。該模型以礦塵遷移路徑為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),耦合使用高斯擴(kuò)散模型、改進(jìn)的反距離權(quán)重?cái)?shù)據(jù)展布方法、克里金插值方法,分析多個(gè)時(shí)空維度上的礦塵數(shù)值濃度分布規(guī)律。以神府煤田為例,模擬連續(xù)排放過程中礦塵遷移擴(kuò)散情形,對(duì)每個(gè)季節(jié)三個(gè)高度層上礦塵濃度數(shù)值及其分布規(guī)律進(jìn)行計(jì)算和分析,確定了各時(shí)段礦塵濃度富集區(qū)域,為礦塵遷移關(guān)聯(lián)區(qū)域生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)提供理論支持。采用礦塵遷移前向路徑和后向路徑構(gòu)建由排放源到目標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)的礦塵遷移網(wǎng)絡(luò),明確潛在的危害來源路徑,給出了生態(tài)系統(tǒng)損害級(jí)聯(lián)傳播Petri網(wǎng)評(píng)價(jià)模型(PN-EDCP)的定義,闡述了將遷移路徑網(wǎng)絡(luò)抽象為Petri網(wǎng)模型的一般流程。通過向Petri網(wǎng)模型中引入庫(kù)所對(duì)象屬性與方法的概念,模型現(xiàn)實(shí)含義清晰,具備對(duì)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)象間邏輯關(guān)系及損害級(jí)聯(lián)傳播路徑的描述和分析能力。在以榆神礦區(qū)為研究區(qū)域的實(shí)例研究中,使用PN-EDCP模型完成了仿真分析,并對(duì)得到的損害度變化趨勢(shì)及與之相關(guān)的級(jí)聯(lián)路徑進(jìn)行了深入討論。該模型能夠?qū)⒌V塵遷移現(xiàn)象損害生態(tài)系統(tǒng)的過程直觀展現(xiàn)出來,為預(yù)測(cè)礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)損害度變化趨勢(shì)并制定相應(yīng)防護(hù)和治理措施提供參考。提出基于隨機(jī)Petri網(wǎng)的生態(tài)系統(tǒng)脆弱度級(jí)聯(lián)傳播(SPN-EVCP)模型的定義,并給出該模型的一般構(gòu)造方法,構(gòu)建以多個(gè)排放源為起點(diǎn)的前向遷移路徑構(gòu)成的礦塵遷移網(wǎng)絡(luò),明確生態(tài)子系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系,將其抽象為SPN-EVCP模型,添加用于滿足傳統(tǒng)SPN特性、預(yù)留修復(fù)入口的輔助結(jié)構(gòu),求解礦塵穩(wěn)態(tài)濃度,并根據(jù)給定的修復(fù)策略模擬子系統(tǒng)間脆弱度級(jí)聯(lián)演化過程。實(shí)例研究表明,該模型能夠直觀展現(xiàn)多源污染下生態(tài)系統(tǒng)脆弱度級(jí)聯(lián)傳播過程,并能夠?yàn)槲廴局卫砗蜕a(chǎn)調(diào)度提供科學(xué)的決策依據(jù)。本文基于高斯煙羽模型、對(duì)象Petri網(wǎng)、模糊Petri網(wǎng)、隨機(jī)Petri網(wǎng)的基本理論,融合HYSPLIT、反距離權(quán)重插值等模型和方法,分別構(gòu)建了礦區(qū)及礦塵遷移關(guān)聯(lián)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)脆弱級(jí)聯(lián)傳播評(píng)價(jià)模型,為礦塵遷移關(guān)聯(lián)區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱度評(píng)價(jià)提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X826
【部分圖文】：

東北方濃度數(shù)值較大，分布較廣；夏季(圖2.4b)污染物向四個(gè)方向均勻發(fā)散，由于遷移速度較慢，濃度分布相對(duì)均勻，高濃度區(qū)較大；秋季(圖 2.4c)污染物向東南方向遷移頻率較高，且速度很慢，致使東南方

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文指標(biāo)比例及濃度限值見表 3.2 所示。計(jì)算指標(biāo)鉛(Pb) 砷(As) 鎘(Cd) 鉻(Cr) 0.552082 0.398168 0.0025 0.04725g/m3) 0.5 0.006 0.005 0.000025與分析模型對(duì)礦塵遷移擴(kuò)散及其導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)損害級(jí)聯(lián)傳播過程進(jìn)行模他參數(shù)取值為：源強(qiáng) Q=21kg/h，τ=0.96。礦塵遷移過程達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)如圖 3.4 所示。p51(26%)

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文分別得出若干條聚類路徑及每條聚類路徑包含的原始路徑百分比，聚類路徑即為礦塵的年平均遷移路徑。將遷移路徑水平二維坐標(biāo)導(dǎo)入 ArcMap 并提取高程數(shù)據(jù)，將生成的三維坐標(biāo)輸入到高斯煙羽模型，源強(qiáng) Q=21g/h，按照 0.1°×0.1°的分辨率計(jì)算研究區(qū)域在單個(gè)污染源排放礦塵情況下的礦塵濃度分布，按照地理空間分布疊加濃度值數(shù)據(jù)，得出多污染源共同作用下未考慮礦塵隨機(jī)遷移影響的濃度分布，以下簡(jiǎn)稱疊加濃度，根據(jù)濃度值使用不同圖例表示濃度分布，如圖 4.4 所示。2-1(26%)2-7(13%)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2808850