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基于GRACE数据评估黄土高原煤炭开采对地下水储量的影响

GRACE/GRACE-FO；黄土高原；地下水储量；煤炭开采

黄土高原是我国最大的煤炭能源基地，研究煤炭开采与地下水资源消耗之间的关系具有重要意义。首先基于GRACE/GRACE-FO数据和GLDAS水文模型反演2006-2020年黄土高原地下水储量变化；其次结合采煤数据校正GRACE反演结果中因煤炭开采引起的信号干扰；最后，利用ANN模型模拟黄土高原正常水消耗时空变化趋势，并在此基础上分析煤炭开采对地下水储量变化的影响。研究发现:（1）扣除煤炭开采干扰后2006－2020年黄土高原陆地水储量和地下水储量变化趋势分别为-0.53±0.16cm/year ，-0.66±0.08cm/year；（2）估算黄土高原地区，山西省的矿洞排水分别为-0.17±0.03cm\year，-0.46±0.05cm\year，表明黄土高原东部的煤炭开采量造成严重地下水流失。（3）在空间上，GRACE反演的地下水扣除拟合的正常水消耗后地下水消耗值严重的区域与采煤区分布一致，表明煤炭开采是黄土高原东部区域地下水储量消耗的主要驱动因素。文章揭示了煤炭开采对黄土高原水资源的重要影响，可为黄土高原区域的煤炭资源和水资源管理提供指导。