礦井疏干水開發(fā)利用評價及管理研究.pdf

1、水資源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是社會得以持續(xù)發(fā)展的保障。我國是淡水資源貧乏的國家之一，人均擁有水量僅是世界人均水量的四分之一，水資源短缺和水污染嚴重已經(jīng)成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的重要因素。礦井疏干水開發(fā)利用，不但可減少廢水排放量，免交排污費，而且節(jié)省大量自來水，節(jié)約資源費和電費等，可以解決區(qū)域內(nèi)的用水難題，緩解供水壓力，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益的統(tǒng)一。因此，在開發(fā)利用常規(guī)水源的同時，開發(fā)利用礦井疏干水，實現(xiàn)礦井疏干水的資源化，

2、是緩解供水緊張、改善城市環(huán)境和用水狀況的重要途徑。基于此，論文以西王寨井田礦區(qū)為研究對象，從礦井疏干水利用的基本概況、西王寨井田礦區(qū)的水文地質(zhì)特征、疏干水水量預(yù)算、處理工藝分析、水質(zhì)綜合評價、疏干水開發(fā)利用的風險評價、供水管網(wǎng)優(yōu)化計算及疏干水開發(fā)利用的信息化綜合管理等方面進行研究。其主要內(nèi)容和成果包括：
　　 (1)以區(qū)域和井田礦區(qū)的基本地質(zhì)資料為基礎(chǔ)，分析區(qū)域及西王寨井田礦區(qū)的地層、地質(zhì)構(gòu)造，進而確定井田礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造

3、的關(guān)系。
　　 (2)分析區(qū)域和井田的水文地質(zhì)概況和礦床充水的影響因素，對井田礦區(qū)開采地段的疏干涌水量進行預(yù)算。根據(jù)疏干水水質(zhì)中各污染物質(zhì)類型的不同，分析高懸浮物疏干水、高礦化度疏干水和酸性礦井疏干水的處理工藝，結(jié)合西王寨井田礦區(qū)的實際情況，確定其最優(yōu)的處理工藝。
　　 (3)針對礦區(qū)監(jiān)測指標、監(jiān)測井數(shù)量較多的狀況，結(jié)合粗糙集理論具有屬性約簡的特性，利用粗糙集理論對疏干水水質(zhì)指標中的冗余屬性進行約簡，保留決策表中的每一個

4、重要的決策指標的屬性，在對計算所得的每一個指標屬性進行歸一化處理的基礎(chǔ)上，進行疏干水水質(zhì)指標綜合權(quán)重的分析。
　　 (4)依據(jù)支持向量機的分類算法的理論，對支持向量機的核函數(shù)進行改進以刪除冗余支持向量，并設(shè)計具有多種分類的多層次分類器。利用粗糙集與改進支持向量機耦合模型，在刪除基礎(chǔ)資料的冗余指標和冗余支持向量的基礎(chǔ)上，對西王寨井田礦區(qū)的疏干水水質(zhì)進行綜合評價。
　　 (5)分析礦井疏干水開發(fā)利用產(chǎn)生的影響，研究煤炭開采引

5、起的主要問題及保護措施。論述礦井疏干水開發(fā)利用風險評價的基本理論，確定影響井田礦區(qū)風險的主要因素，建立涉及社會、經(jīng)濟、水資源和生態(tài)環(huán)境狀況的礦井疏干水開發(fā)風險評價指標體系，以改進的突變評價模型為基礎(chǔ)，對西王寨井田礦區(qū)疏干水開發(fā)利用中的風險進行綜合評價，尋求疏干水開發(fā)利用的風險管理對策及保障措施。
　　 (6)為優(yōu)化選擇疏干水供水中的路徑，以供水特點為基礎(chǔ)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，提出改進的蟻群算法并進行優(yōu)化求解，該算法結(jié)合初始節(jié)點的優(yōu)

6、選，按照陜北黃土溝壑區(qū)的地貌特點引入虛擬路徑距離，通過對算法收斂過早和陷入局部最優(yōu)解的改進，研究了西王寨井田礦區(qū)疏干水供水中的管網(wǎng)優(yōu)化問題。
　　 (7)基于社會經(jīng)濟發(fā)展和行業(yè)發(fā)展的需要，采用平臺的支持模式，開展個性化應(yīng)用，建立了礦井疏干水利用信息服務(wù)平臺，建立了相關(guān)主題應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫，資源共享機制，按照需要進行信息服務(wù)和計算服務(wù)，按照個性化組織應(yīng)用就分布的、易購的數(shù)據(jù)資源分別存放、統(tǒng)一管理和統(tǒng)一調(diào)用，實現(xiàn)基于信息化的礦井疏干水開