基于地形对区域气候的影响关系，结合露天矿外排土场重构区域微地形特征，提出探索外排土场尺度的区域微气象特征效应，揭示干旱区露天煤矿开采扰动对区域微气象的影响关系。采用大涡模拟和组分传输模型，分别建立不同高度与角度的外排土场模型进行模拟，获得不同外排土场尺寸对周围气流运动及水分分布的影响规律，揭示了外排土场高度对矿区周围气流运动的影响较大，气流爬升速度随着外排土场高度增大而缓慢上升，背风坡出现明显的卡门涡街现象，且外排土场高度越高，涡流区域数量及影响范围越大，涡流区域会出现速度最大值以及水分质量分数最大值，外排土场边坡角度对气流爬升速度及周围水分质量分数影响微弱，但边坡角度的增大对促进气流向凝结高度爬升有积极效应。
马 力1，徐甜新1*，毕银丽2，彭苏萍3，薛 飞1，李天翔1，刘晨东1，韩 流4
1. 西安科技大学，能源学院；
2. 西安科技大学，地质与环境工程学院；
3. 中国矿业大学(北京)，资源与安全工程学院，煤炭资源与安全开采国家重点实验室；
4.中国矿业大学，矿业工程学院
为了研究露天煤矿外排土场对周围微气象因子的影响关系，进而为矿区生态修复提供基础，以矿区周围气流运动及水分分布为影响因子，进一步探索外排土场尺度及形态的生态效应。以红沙泉露天煤矿为例，运用Fluent流体模拟软件，采用大涡模拟和组分传输模型，分别建立不同高度与角度的外排土场模型进行模拟。通过红沙泉露天煤矿所处地区气象站点，得到该地区2020年逐月温度与露点数据，从而得出该地区逐月凝结高度。分析不同条件下得到的气流速度云图，水分质量分数云图，获得不同外排土场尺寸对周围气流运动及水分分布的影响规律，并与该地区凝结高度进行对比。数值模拟结果表明：随着外排土场高度增加，气流爬坡速度缓慢增加，爬升最大高度也随之增长，迎风坡以及外排土场顶部的水分质量分数均增大，背风坡形成越来越明显的卡门涡街现象，涡流数量增加且影响范围变大，涡流区域内气流速度、水分质量分数均增加并达到最大值，外排土场角度增大对气流最大爬升高度影响较大，对周围微气象因子影响不大。在极限高度360 m条件下，当外排土场角度达到26°临界值时，会使气流最大爬升高度达到该地区夏季凝结高度；或在外排土场极限角度22°条件下，当外排土场高度达到380 m临界值时，会使气流最大爬升高度达到该地区夏季凝结高度，从而对矿区周围降水产生促进作用。
副教授
硕士生导师
马力（1986.09-），男，汉族，中共党员，黑龙江省集贤县人，采矿工程博士、力学博士后、矿业工程博士后，副教授，硕士生导师。2010年、2015年分别获得中国矿业大学采矿工程专业（露天开采方向）学士及博士学位，2017年7月在中国矿业大学完成力学博士后研究工作后进入西安科技大学工作。2022年1月在西安科技大学矿业工程博士后流动站完成博士后研究工作。中国煤炭学会第八届露天开采专业委员会委员、《露天采矿技术》编委会委员、贵州省能源行业（煤矿建设项目管理）专家。
主持国家自然科学基金青年基金1项、中国博士后科学基金面上项目2项、陕西省自然科学基础研究计划青年项目1项、陕西省教育厅科研计划项目1项、江苏省博士后资助计划项目1项、辽宁工程技术大学煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心开放基金1项、企业委托项目10余项，承担国家重点研发计划项目子任务1项、国家能源集团2030重大项目先导项目子课题1项。先后参与完成国家高技术研究发展计划（863）项目1项、国家科技重大专项项目1项，企业委托项目10余项。出版学术专著2部，发表学术论文60余篇，其中发表SCI/EI论文20余篇，授权国家发明专利10项、登记软件著作权1项。
马 力，徐甜新，毕银丽，等. 外排土场宏观尺度的区域微气象因子影响特征[J]. 煤炭科学技术，2023，51（8）：313−323.
MA Li，XU Tianxin，BI Yinli，et al. Influence characteristics of regional micrometeorology on macroscopic scale of external dump[J]. Coal Science and Technology，2023，51（8）：313−323.
END 责任编辑：黄小雨
整 理：冯春晖
责任编辑：黄小雨
整 理：冯春晖
