[发明专利]一种基于地貌特征保留的内排地貌动态近自然重塑方法

说明书

本发明公开了一种基于地貌特征保留的内排地貌动态近自然重塑方法，基于采排复周期安排，进行采复子区空间位置识别，确定采复子区一一对应关系，以此利用内排自然原始遥感地表高程数据，矿层底板高程数据和矿层厚度空间分布数据，保证采排复过程中土方动态平衡；以区域原有稳定地貌中特征要素提取结果为形态参考，构建地貌特征要素保留曲面，并通过曲面土方控制，实现近自然地貌重塑过程中复填区域与周边自然原始地貌的“无缝”融合；基于区域坡度缓和目标，定向筛选各地貌特征保留曲面形态下复填区内排土场近自然地貌构建结果中整体坡度最小对象，以此实现复填区地貌形态稳定。

技术领域

本发明涉及一种地貌动态近自然重塑方法，具体涉及一种基于地貌特征保留的内排地貌动态近自然重塑方法。

背景技术

随着社会经济发展，工业对煤炭等矿藏资源的需求越来越高，进而在适宜露天开采的地区建造了大量的露天采场。其中内排土场作为露天采场的重要组成部分，其占地面积随工作开采面的推进不断增大。在内排土场采排复地貌重塑中，其非自然地貌形态成为破坏当都原有自然生态环境的棘手问题，一方面，矿区地貌形态的近自然性对区域原始微气候的稳定性至关重要；另一方面非自然边坡的保水、保肥能力往往与原始自然地貌不同，其治理及后期维护需要人为不断投入，生态维护成本较大。随着我国经济及矿产开采结构的不断发展，露天矿山中内排土场的占地规模将越来越大，其地貌与周边自然地貌间匹配问题显得愈发突出，如何在露天矿采排复一体化下地貌重塑形态保留自然地貌特征成为一个重要问题。

目前来说，露天矿山地貌重塑中，内排土场近自然设计的技术尚存以下难点：

1)如何在各采排复周期中，保证采区至复填区土方剥离量时刻保持平衡；

2)如何使内排土场内排地貌与周边自然地貌“无缝”融合；

3)如何在内排土场近自然地貌重塑中，地貌构建结果稳定。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于地貌特征保留的内排地貌动态近自然重塑方法，在保留原有地貌特征的基础上，解决传统内排土场“台阶型”地貌与区域自然地貌不匹配且割裂的形态问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于地貌特征保留的内排地貌动态近自然重塑方法：

步骤一：识别采复子区空间位置；

步骤二：计算可用土方量；

步骤三：预构建复填区地貌特征保留曲面；

步骤四：缓和优化曲面土方量控制及坡度。

进一步的，所述步骤一中识别采复子区空间位置具体方法为：依据露天矿采复周期，获取开采子区a_mn和复填子区a_fn的水平投影空间位置，沿开采方向将露天矿区划分为N个子区；开采子区和复填子区分别对应区域a_m1～a_mN和区域a_f1～a_fN；在露天矿内排构建的采复过程中，采坑每前进一个开采子区a_mn对应修复后侧一个复填子区a_fn，直至结束内排过程，采坑由A_a区域不断迭代前进至采矿终止边界。

进一步的，所述步骤二中计算可用土方量具体方法为：将开采子区及复填子区均细分为row_c行col_c列的网格单元组，其中，网格单元大小与栅格分辨率一致，在采复周期n中，开采子区a_mn可用于复填子区a_fn的土方量计算式为：