黄土高原煤矿开采对生态流量特征的扰动机制及生态健康影响研究

为解决煤矿开采导致河流生态流量特征改变这一关键问题，来自黄土高原的研究团队采用耦合地下水渗流的SIMHYD-PML模型框架，系统研究了皇甫川与孤山川流域的生态流量响应规律。研究发现煤矿开采使径流量减少40%，高流量事件频率锐减（皇甫川从1825次降至410次），低流量事件激增（孤山川从2190次增至6864次），导致生态盈余减少而生态赤字加剧，为煤炭资源开发与水资源可持续管理提供科学依据。

　　

在黄土高原高强度煤矿开采区，河流生态流量正经历着令人担忧的演变。最新研究通过创新性耦合水文模拟(SIMHYD)与彭曼-蒙特斯-柳宁(PML)模型，并整合地下水渗流机制，首次量化了煤矿活动对皇甫川和孤山川流域生态流量指标的深层影响。

数据显示，煤矿开采如同"生态流量调节阀"，使流域径流量整体萎缩近40%，流量历时曲线显著下移。更值得关注的是，高流量事件遭遇"断崖式下跌"——皇甫川的高流量发生次数从1825次腰斩至410次，孤山川更是骤降至119次；而低流量事件却"野蛮生长"，分别激增至5169次和6864次。这种水文节律的剧烈重构，直接导致生态盈余(ecological surplus)指标缩水，生态赤字(ecological deficit)指标持续走高。

生态健康评估结果敲响警钟：皇甫川流域水文指标变化率达40.2%，孤山川流域恶化至75.2%，两个流域的生态系统持续向不良方向发展。该研究为理解煤矿开采区"水文-生态"耦合机制提供了新范式，其开发的SIMHYD-PML耦合模型框架，将成为矿区生态流量评估的利器，对协调"黑金"开采与"绿水"保护具有重要指导价值。