山西省长河流域是晋东南地区典型的黄土丘陵区,煤炭开采业以及相关产业为当地的社会经济发展作出了巨大的贡献,但长期大量的煤炭开采造成了地表沉陷、植被破坏、地下水损失等诸多环境问题,已严重影响了当地人民的正常生活和社会经济的发展。煤炭开采改变了地表形态,破坏了地表原有的水文过程,从而影响了生态系统的健康发展,因此研究煤炭开采影响下的长河流域地表水文过程,对煤矿区的环境保护、生态重建、科学开采等有着重要的现实意义。本文为研究煤炭开采影响下的长河流域地表水文过程,分别构建了天然植被和种植植被的降雨截留模型;采用改进的Green-Ampt模型构建了土壤入渗模型;利用数字高程模型建立数字水系并构建了径流汇流模型。在长河流域多年降雨资料趋势分析的基础上,设置3种不同降雨强度对研究区地表水文过程进行了情景模拟分析。运用最大值合成法、一元线性回归变化趋势分析法、变异系数稳定性分析法、描述性统计分析法以及地统计学分析法,并通过矿区与非矿区的对照,定性定量地研究了煤炭开采对矿区植被、土壤造成的扰动。结果表明:(1)在不同的降雨情景模拟中:在2.5 mm/h的降雨强度下,流域内降雨大部分被植被截留,较少降雨渗入土壤;在8mm/h降雨强度下,植被冠层截留量会在1小时内达到最大,降雨经植被截留和土壤入渗后,研究区地表难以形成径流:在16mm/h降雨强度下,降雨会在短时间内形成地表积水并进行汇流,地表汇流量自北向南逐渐增加,于流域西南出口达到最大值。矿区形成的子流域较非矿区密集,植被截留量、土壤入渗量都呈现出矿区小于非矿区的趋势。(2)2000～2015年长河流域的植被总体变化趋于好转,其中得到改善的区域占62.000%,15.583%的区域植被有所退化,矿区植被的退化面积比例为23.573%,比非矿区的植被退化面积比例多6.255%。在2007年后,矿区植被退化区域较之前减少4.995%,得到改善的区域位于煤矿开采范围内,矿区煤炭开采对植被的干扰程度有所减弱。(3)2000～2015年长河流域植被稳定性总体呈现为稳定与波动共存的格局,东西部较中部稳定,矿区与非矿区植被的变异系数相差0.4%,高度不稳定的区域集中分布于煤矿开采范围内,煤炭开采活动对植被的干扰仍在继续。(4)长河流域的土壤饱和导水率呈现出明显的空间分布格局,矿区的土壤饱和导水率呈现出总体小于非矿区的趋势,克里格空间插值结果表明矿区的平均土壤饱和导水率34.375 cm/d小于非矿区的44.426 cm/d,土壤饱和导水率较低的地区是煤矿的核心开采区域。