大型煤电基地生态修复与综合整治关键技术

目录序前言第1章绪论11.1东部草原区煤电基地生态安全面临的主要问题11.1.1东部草原区煤电基地开发与生态本底特征11.1.2东部草原区煤电基地开发面临的主要问题31.2草原区域生态恢复技术研究进展61.2.1高强度开采生态减损方面61.2.2大型露天矿区生态修复技术方面101.2.3区域生态安全研究与实践方面211.3东部草原区煤电基地生态修复挑战与解决途径221.3.1生态修复技术难点问题221.3.2解决思路与具体方法261.3.3预期目标与效果30第2章大型露天矿生态减损型采-排-复一体化技术322.1露天开采节地增时减损机制322.1.1露天矿生产的土地占用规律322.1.2露天开采节地减损机制332.1.3生态修复窗口利用提效增时机制382.2草原区露天煤矿节地减损型开采技术402.2.1酷寒区软岩露天矿靠帮开采技术402.2.2露天开采境界内沿帮排土技术482.2.3节地型露天矿地面生产系统布局优化512.3露天矿“生态窗口期”协同利用增时修复方法562.3.1排土场生态修复工程条件562.3.2露天矿排土场“生态修复窗口期”592.3.3基于生态修复目标的表土采运储用规划方法642.4露天矿生态减损型采-排-复一体化工艺732.4.1露天矿采-排-复一体化工艺优选732.4.2典型露天开采工艺适应度评价模型732.4.3综合工艺适应度评价模型802.4.4综合开采工艺系统间协调配合82第3章大型露天矿采区生态修复促进型基质层与土壤重构技术853.1露天矿内排土场生态修复型地层重构机制853.1.1露天开采对矿区地层的影响规律853.1.2露天矿内排土场地层立体重构机制883.1.3排土场土壤结构重建的生态修复促进机制903.2排土场松散土石混合体重构特性923.2.1重塑土石混合体变形规律933.2.2土石混合体强度重构影响因素分析1023.2.3土石混合体中大块岩体破坏力学模型1063.3排土场地层近自然立体重构方法1083.3.1压实固结条件下剥离物渗透特性与隔水层构建方法1083.3.2近地表生态型储水层构建方法1153.4草原区近地表土壤层序结构再造技术1213.4.1矿区土壤性质分析1213.4.2排土场土壤层序结构再造方案1243.4.3基于近地表剥离物的表土替代材料研发131第4章软岩区大型露天煤矿地下水库保水技术1394.1露天煤矿地下水库储水机制1394.1.1露天煤矿地下水库基本概念1394.1.2露天煤矿地下水保护模式1434.1.3地下水库储水能力确定方法1484.2露天煤矿地下水库设计研究1574.2.1设计原则和主要指标1574.2.2地下水库功能设计1614.2.3地下水库结构设计1634.2.4地下水库安全控制设计1664.3露天煤矿地下水库建设关键技术1694.3.1露天地下水库选址技术1694.3.2储水体重构技术1724.3.3采-排-筑-复一体化技术182第5章软岩区大型井工矿地下水原位保护技术1845.1高强度采动裂隙人工引导自修复的含水层保护技术1845.1.1覆岩导水裂隙水流动特性及其主通道分布模型1845.1.2水-气-岩相互作用下覆岩导水裂隙自修复机制1945.1.3采动裂隙人工引导自修复的含水层原位保护技术2065.2软岩区大型井工矿地下水库保水技术2155.2.1地下水库储水空间物理模型2155.2.2采空区储水介质空隙量及库容2165.2.3软岩采空区储水的可注性评价2245.3软岩富水区安全开采与地下水原位保护协调技术2275.3.1治理区选取2275.3.2试验区导水裂隙发育探查2285.3.3近泄流区安全开采风险评价230第6章采-排-复一体化露天矿内排土场地貌近自然重塑2326.1露天矿内排土场地貌近自然重塑背景及意义2326.1.1技术背景及研究意义2326.1.2技术原理2346.2自然地貌特征提取2356.2.1自然坡线特征提取2356.2.2自然沟道特征参数提取2396.2.3其他自然地貌特征参数提取2426.3内排土场边坡近自然地貌重塑2446.3.1土方优化地貌重塑模型构建2446.3.2沟道提取及再优化2466.3.3重塑地形稳定性检测2476.4技术示例2476.4.1示例区简介及数据来源2476.4.2近自然边坡模型构建2506.4.3地貌临界模型构建2546.4.4内排土场采复子区空间识别2556.4.5基于原始地貌的内排土场土方平衡优化2566.4.6沟道优化及近自然重塑地形结果2576.4.7重塑地貌稳定性评价2606.4.8重塑地貌养护建议263第7章大型露天矿生态修复表土稀缺区土壤构建与改良技术2647.1研究技术路线2647.2修复区土壤剖面构型与植被生长耦合关系2657.2.1研究区概况2657.2.2修复区原生土壤理化性质及养分状况综合评价2677.2.3修复区原生土壤物理性质与生物量关系分析2807.2.4研究结果2817.3基于矿区成壤废弃物的生态修复区基质土壤重构方法2827.3.1矿区成壤废弃物特性分析2827.3.2基于成壤废弃物的土壤重构机制2837.3.3基于成壤废弃物的土壤重构方案2847.3.4基于成壤废弃物的土壤重构方法2887.3.5效果分析2907.3.6研究结果2987.4生态修复区基质土壤改良方法2997.4.1基于生物炭的土壤肥力提升机制2997.4.2基于生物炭的土壤肥力提升试验方案3017.4.3效果分析3037.4.4研究结果310第8章草原煤炭露天开采受损区植被恢复关键技术3128.1草原受损区域土壤提质技术3128.1.1不同物理改良方式对黏土水分和养分的影响3138.1.2物理改良方式黏土对磷的养分动力学特性研究3178.1.3物理改良下黏土对植物生长及土壤改良效果研究3218.2草原区极端环境受损区微生物增容技术3268.2.1接种不同丛枝菌根对土壤因子的影响3268.2.2接种AM真菌对不同配比黑黏土的玉米光谱反演3298.2.3氮营养与AM真菌协同对玉米生长及土壤肥力的影响3338.3草原区极端环境受损区域生物综合修复技术3358.3.1草原区与极端环境受损区域优势生物种群筛选与保育3368.3.2物理改良下黏土不同接菌处理对植物生长的影响3408.3.3接种丛枝菌根及其他内生真菌促生作用3428.3.4生物综合修复技术野外应用情况及效果343第9章大型煤电基地牧矿景观交错带生境保护与修复技术3479.1大型煤电基地牧矿交错带的界定及其主要问题3479.1.1牧矿交错带的界定3479.1.2牧矿交错带的主要问题及研究现状3489.2牧矿交错带生境保护与修复方法3509.2.1牧矿交错带生境保护技术3509.2.2牧矿交错带生境修复技术3529.2.3牧矿交错带生境保护修复技术路线3549.3大型煤电基地牧矿交错带演化与生境特征3549.3.1牧矿交错带群落结构特征3549.3.2牧矿交错带的生境特征3589.4大型煤电基地牧矿交错带生境保护技术3689.4.1牧矿交错带生态廊道规划3689.4.2景观隔离带物种选择3729.4.3景观隔离带空间配置3759.5大型煤电基地牧矿交错带退化生境修复技术3809.5.1腐殖质层再造3809.5.2微生物激发剂研发3809.5.3消除入侵植物化感作用384第10章大型煤电基地景观生态功能提升关键技术38610.1大型煤电基地排土场景观主要问题及诊断方法38610.1.1矿区景观生态功能提升相关理论38710.1.2矿区景观生态功能提升诊断方法39110.1.3研究方法与技术路线39410.2草原煤电基地排土场水土保持功能提升39610.2.1草原煤电基地排土场景观的水土保持功能提升难点39610.2.2排土场松散边坡地质稳定性监测与治理39810.2.3排土场土壤复合侵蚀监测与治理40210.2.4排土场水力侵蚀规律与治理40610.3草原煤电基地排土场重建植被群落优化配置41710.3.1基于群落稳定性的植被配置模式41710.3.2重建植被群落稳定性维持机制41910.3.3草本植被边坡稳定性提升技术41910.3.4重建植被的遴选与种植技术424第11章大型煤电基地生态稳定性提升技术42811.1大型煤电基地生态稳定性评价方法42811.1.1大型煤电基地生态稳定性评价模型42911.1.2大型煤电基地生态稳定性评价研究43411.2大型煤电基地生态稳定性提升模式与关键技术43711.2.1能源植物优选技术43711.2.2脱硫石膏改良矿区盐碱土技术44211.2.3草原区沙化土壤改良技术447第12章大型煤电基地区域生态安全调控及保障技术（以东部草原区为例）45612.1东部草原区大型煤电基地生态安全主控因素45712.1.1大型煤电基地生态安全评价理论基础45712.1.2大型煤电基地区域生态安全关键因子45812.1.3生态安全评价指标体系构建45812.1.4生态安全评价方法45912.1.5评价指标体系运行46212.2东部草原区大型煤电基地能源开发生态安全评价46312.2.1大型煤电基地城矿尺度生态安全评价46312.2.2大型煤电基地区域（盟）尺度生态安全评价47712.3东部草原区大型煤电基地生态安全调控方法48012.3.1调控模拟48112.3.2调控预测48212.3.3调控体系建设48312.3.4调控模式48412.3.5调控措施48412.4大型煤电基地生态安全保障技术48712.4.1煤电基地（矿区）生态安全保障关键修复技术48712.4.2城矿（市旗）生态安全保障公众参与机制489结束语504参考文献506