本项目属于环境科学技术领域，涉及到水文、经济、地质等多个学科，研究已经持续了近10年。受剧烈人类活动、气候变化等因素的影响，我国北方河流普遍面临水量减少明显、水质恶化严重、生态环境流量得不到保障、对人体健康风险加大等问题，特别是在煤炭开采地区表现得尤为突出，给区域生态环境保护与高质量发展带来重大挑战。本项目在国家自然科学基金、陕西省自然科学基金等课题的资助下，采用野外采样、室内化验、数值模拟、应用示范等相结合的方法，以陕北煤炭开采地区河流为研究对象，主要进行了以下内容的研究：

       1）定量识别了影响煤炭开采地区河道径流变化的主要因素。采用多种统计学方法定量计算了煤炭开采地区不同时期各因素对河道径流的影响程度；深入研究煤炭开采对河道径流的影响机理，并计算了其对水资源的破坏量，包括静储量和动储量破坏以及采空区积水；引入分布式水文模型SWAT 模拟煤炭开采地区河道径流的时空变化过程，计算不同因素对其的影响程度，对前面计算结果进行验证。

       2）提出了新的河道生态基础流量计算方法并应用于实例。将河道长期径流系列划分为不同年型，在确定某一年型的基流比例后，通过各年型平均径流量之间的比值，推求出基流比例之间的关系，由此计算出其它各年型的基流比例及生态基础流量值，还可进一步将年内划分为不同时段分别计算。将该方法用于陕北煤炭开采地区窟野河，计算了不同时期不同断面的河道生态基流值，并将之与其它方法计算结果对比，随后进行生态基流盈亏分析，提出相应的保障措施。

       3）定量解析了煤炭开采地区水环境污染风险源。通过分析煤炭开采地区水环境介质中PAHs和重金属等污染物的组分特征及空间分布规律，识别污染物风险危害等级，评估人群健康暴露风险水平。进一步利用受体源解析模型的方法，对环境介质中PAHs、重金属的污染源进行定性、定量分析。并建立了PMF-Total-CR/HI 和PMF-RI风险源定量识别耦合模型，计算污染源对人群健康暴露风险的贡献程度，为基于风险危害的优控污染源科学管理提供理论基础。

       4）研究了复杂环境下河流生态价值变化规律与生态补偿测算。以水量为中间变量，通过计算河流生态服务功能的价值，提出了气候变化和人类活动对河流生态系统服务价值影响的定量计算方法。将河流水资源分为河道生态基流和生产用水两部分，分别计算其价值；基于生态基流效益最大化目标确定了两者的效益平衡点。引入作物需水系数建立了基于河道生态基流保障的农业生态补偿量计算方法，探明了河流来水量和生态基流调控值等对生态补偿量的影响程度。