古堆泉生態(tài)復(fù)流方案及效果分析

張松濤

（山西省水資源管理中心，山西 太原 030001）

水資源管理

古堆泉生態(tài)復(fù)流方案及效果分析

張松濤

（山西省水資源管理中心，山西 太原 030001）

古堆泉作為山西省19個巖溶大泉之一，由于長期過度開采，已于1999年斷流。從“減少排泄、增加補給”角度出發(fā)，提出了關(guān)井壓采、煤礦鐵礦禁采限采、水庫滲漏補給、建設(shè)水源涵養(yǎng)區(qū)、建設(shè)泉源區(qū)生態(tài)景觀、建設(shè)地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等復(fù)流方案，并估算了各方案的實施效果。結(jié)果表明，方案的實施為古堆泉復(fù)流提供了可靠的補給水源，可為古堆泉復(fù)流提供技術(shù)依據(jù)。

古堆泉；復(fù)流方案；關(guān)井壓采；禁采限采；地下水監(jiān)測

1 研究區(qū)概況

山西省是我國巖溶分布最廣泛的省份之一，巖溶水資源總量為27.8～34×108m3/a。巖溶水資源是生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要水源，然而，隨著山西省經(jīng)濟的迅速發(fā)展，巖溶大泉普遍出現(xiàn)水位下降、流量減少的現(xiàn)象。古堆泉出露于新絳縣三泉鎮(zhèn)，1957—1959年多年平均流量為 1.3m3/s，1997年泉水流量為0.5m3/s，1999年泉水?dāng)嗔鳌?/p>

古堆泉出露于新絳縣三泉鎮(zhèn)古堆村九原山西側(cè)寒武、奧陶系灰?guī)r中，上覆有薄層第四系松散層，由22個單泉組成，出露面積500m2，較大單泉有龍王泉、蓮花泉、琵琶泉、清泉等。于1999年夏斷流，水位逐年下降，2014年泉口水位埋深達(dá)到61m。

古堆泉域面積共460km2，其中碳酸鹽巖裸露區(qū)面積43.77km2，大部分地區(qū)為隱伏灰?guī)r徑流區(qū)。按照行政區(qū)劃分，臨汾市面積437km2，運城市23km2。泉域多年平均降水量為544.1mm。汾河由北向南穿越臨汾盆地中部，經(jīng)侯馬盆地向西匯入黃河，山區(qū)溝谷多屬夏雨型季節(jié)河，水量較少。泉域內(nèi)地層由老到新主要有寒武系（∈）、奧陶系（O）、石炭系（C）、二疊系（P）、三疊系（T）、新近系（N）、第四系（Q）。含水層包括松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙水、基巖裂隙水和碳酸鹽巖類巖溶裂隙水四種類型。在九原山-汾陽嶺-塔兒山隆起帶，巖溶地下水接受區(qū)內(nèi)因碳酸鹽巖裸露區(qū)和覆蓋區(qū)的降水入滲補給，巖溶水沿隆起帶徑流至九原山地段，天然條件下由古堆泉水排泄。

2 古堆泉復(fù)流方案

復(fù)流方案的制定核心思想是對巖溶水減少排泄，增加補給，從而增加巖溶水量，逐漸補足多年來含水層中巖溶水的虧空，最終使古堆泉自然出流。減少排泄的方案包括關(guān)井壓采、鐵礦禁采限采、煤礦限采。增加補給的方案包括水庫滲漏補給、建設(shè)水源涵養(yǎng)區(qū)。同時，輔以建設(shè)泉源區(qū)生態(tài)景觀和地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等方案，以保證復(fù)流方案的有效實施。

2.1 關(guān)井壓采方案

禹門口提水東擴工程是置換古堆泉巖溶地下水的主要水源，通過水源置換，對現(xiàn)有巖溶水開采井實施關(guān)井壓采措施。在保證生活用水、統(tǒng)籌兼顧生產(chǎn)和生態(tài)用水的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格控制和壓減地下水開采量，在關(guān)井壓采過程中，優(yōu)先使用禹門口提水東擴工程的黃河水，實現(xiàn)多種水源的優(yōu)化配置。

根據(jù)各開采區(qū)對古堆泉影響程度的大小，劃定泉域內(nèi)的襄汾、新絳泉源區(qū)為巖溶水壓采置換區(qū)。2012年襄汾縣巖溶水井個數(shù)為97，巖溶水總?cè)∷繛?58萬m3；新絳縣巖溶水井個數(shù)為36，巖溶水總?cè)∷繛?070萬m3。禹門口提水東擴工程可為襄汾縣農(nóng)業(yè)灌溉提供1464萬m3的置換水量，足夠置換其628.49萬m3的農(nóng)業(yè)灌溉巖溶水開采量；可為新絳縣提供1993萬m3的置換水量，足夠置換其1070萬m3的巖溶水開采量。

確定襄汾、新絳泉源區(qū)巖溶水壓采置換區(qū)的關(guān)井壓采方案為：規(guī)劃關(guān)閉新絳縣的9眼工業(yè)水井，2眼城鎮(zhèn)生活水井，6眼農(nóng)村生活水井，19眼農(nóng)業(yè)灌溉水井，總壓采水量1070萬m3；規(guī)劃關(guān)閉襄汾縣的83眼農(nóng)業(yè)灌溉水井，總壓采水量628.49萬m3。合計關(guān)閉119眼水井，壓采水量1698.49萬m3。

2.2 鐵礦禁限采方案

塔兒山—二峰山地區(qū)是山西省重要的矽卡巖型鐵礦產(chǎn)地，該類型礦坑直接開拓到了巖溶含水層，鐵礦生產(chǎn)直接排放巖溶水資源。

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，古堆泉復(fù)流研究區(qū)內(nèi)鐵礦共83座，總規(guī)模為190.95萬t/a，礦區(qū)面積為86.3457km2。研究區(qū)內(nèi)鐵礦受市場經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)政策等影響，大多鐵礦都已停產(chǎn)，不再排放巖溶水。其中部分鐵礦為了保護井下設(shè)備，仍有巖溶水的排放。據(jù)估算，研究區(qū)內(nèi)鐵礦年排泄巖溶水約1042.21萬m3。目前，停產(chǎn)的鐵礦有62座，正常生產(chǎn)情況下預(yù)計排水量為926.02萬m3/a，為了古堆泉復(fù)流目標(biāo)的實現(xiàn)，已停產(chǎn)的鐵礦應(yīng)該采取相應(yīng)的禁采措施，不允許其再次運營，封閉礦井，禁止排水，以保護巖溶水資源。因此，鐵礦禁采方案可壓采巖溶水量926.02萬m3/a。

2.3 煤礦限采方案

古堆泉復(fù)流研究區(qū)內(nèi)，煤礦基本上不屬于帶壓開采，噸煤排水系數(shù)較小。煤礦排水多是煤系地層砂巖裂隙水，很少排放巖溶水。但煤礦開采過程中破壞了地下含水層的原始徑流水系，大量排出地下水。采空區(qū)上方導(dǎo)水?dāng)嗔褞c地下水體貫通，形成大規(guī)模地下水降落漏斗，造成區(qū)域含水層水位下降，直接影響到區(qū)域水文地質(zhì)條件。因此在煤礦開采中要進行采煤保水措施，以保護水資源，增加對巖溶水資源的補給量。采煤保水包含水資源有效保護、水資源合理開發(fā)和高效利用、煤炭開采中的水災(zāi)害防治等多重內(nèi)容。

2.4 三泉水庫滲漏補給方案

三泉水庫位于黃河流域汾河支流天河上，地處新絳縣城北10km處的三泉村，是一座以防洪、灌溉為主的小（一）型水庫。水庫控制流域面積105.2km2，總庫容456萬m3。

三泉水庫作為禹門口提水東擴工程的調(diào)節(jié)水庫，可為古堆泉提供滲漏巖溶水量。經(jīng)調(diào)查，三泉水庫2010~2012年水庫無水，2012年9月19日—2013年7月17日共五次補水1000萬m3，往澮河水庫調(diào)水300萬m3，灌溉用水60萬m3，目前水庫剩余水量90萬m3，滲漏水量 550萬m3，每年可補給水量275萬m3，是非常有效的回灌方案。

2.5 水源涵養(yǎng)區(qū)建設(shè)方案

植樹造林保護水土流失是涵養(yǎng)水源的根本措施，應(yīng)按照先治坡、后治溝的原則，采取生物措施與工程措施相結(jié)合的辦法，進行以小流域為單元的水源涵養(yǎng)綜合治理，改善生態(tài)條件，涵養(yǎng)水源。研究區(qū)碳酸鹽裸露區(qū)面積達(dá)36.34km2，在巖石裸露較多、土壤貧瘠、土地條件差的石質(zhì)山地，可營造灌木林或封山育林育苗。

根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，水源涵養(yǎng)林對地表徑流的影響程度平均為15%，小流域可適當(dāng)增大按20%考慮。研究區(qū)多年平均降雨量527.4mm，平均徑流系數(shù)0.077，種植涵養(yǎng)林后徑流系數(shù)可達(dá)0.089。假設(shè)灰?guī)r上游區(qū)及灰?guī)r區(qū)增加的徑流量全部入滲，每平方公里涵養(yǎng)林可增加入滲量0.8萬m3。據(jù)此估算，研究區(qū)巖溶裸露區(qū)可涵養(yǎng)水源29萬m3。

2.6 泉源區(qū)生態(tài)景觀建設(shè)方案

泉源區(qū)為泉水出露的區(qū)域，應(yīng)作為重點保護區(qū)，實施生態(tài)景觀保護工程，為古堆泉復(fù)流做好充分的準(zhǔn)備。泉源區(qū)可實施泉口清理、垃圾處理、泉口圍護等；建設(shè)污水處理廠1座，對生活污水和工業(yè)廢水進行處理；劃定石灰?guī)r礦禁采區(qū)。同時，建設(shè)泉源生態(tài)景觀區(qū)，根據(jù)歷史記載恢復(fù)古代建筑，還原歷史原貌；結(jié)合泉源古建風(fēng)格，融入現(xiàn)代園林設(shè)計思路，建設(shè)泉源區(qū)以巖溶泉為主題的景觀工程。通過泉源區(qū)生態(tài)景觀建設(shè)為古堆泉復(fù)流后的泉水出流環(huán)境提供保障。

2.7 地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)方案

為了實現(xiàn)科學(xué)規(guī)劃、合理保護、高效調(diào)配利用研究區(qū)水資源的需要，及時了解巖溶水的動態(tài)，應(yīng)建設(shè)地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括水量監(jiān)測系統(tǒng)和水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)。

在現(xiàn)有監(jiān)測點基礎(chǔ)上，首先利用現(xiàn)有生產(chǎn)生活水井安裝監(jiān)測設(shè)備，其次在無巖溶水井地區(qū)新鑿地下水遠(yuǎn)程監(jiān)測孔，增加監(jiān)測點數(shù)量。對于水量監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)研究區(qū)的地形地貌及水文地質(zhì)條件，分別在補給區(qū)、徑流區(qū)、排泄區(qū)對奧陶系巖溶含水層水位進行全面監(jiān)測，尤其是對泉源區(qū)進行合理布設(shè)、重點監(jiān)測。對于水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，應(yīng)重點監(jiān)測補給區(qū)的水質(zhì)，其次監(jiān)測泉源區(qū)的水質(zhì)。且在地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)中充分利用已有的巖溶水井或?qū)㈥P(guān)井壓采的巖溶水井轉(zhuǎn)做觀測水井，合理利用現(xiàn)有資源。

3 方案實施效果

關(guān)井壓采、鐵礦禁采、人工增補等古堆泉復(fù)流方案中，關(guān)井壓采工程壓采量為1698.49萬m3；鐵礦禁采方案壓采量為926.02萬m3；水庫滲漏補給量為275萬m3/a；水源涵養(yǎng)水量為29萬m3/a。若上述方案都能按期實施，能壓采和補給量為4627萬m3/a。上述方案的實施對古堆泉的復(fù)流提供了可靠的補給水源。

4 保障措施

4.1 成立工作組，加強統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)

古堆泉復(fù)流工程是一項重大的系統(tǒng)工程，涉及運城市、臨汾市多個部門。為了確保古堆泉復(fù)流各項工作的順利完成，促進古堆泉口早日出流，應(yīng)成立古堆泉復(fù)流工作組加強組織領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、扎實推進。

4.2 加強研究區(qū)統(tǒng)一管理，合理配置水資源

加強研究區(qū)的管理保護，應(yīng)根據(jù)研究區(qū)的補給、徑流、排泄等水文地質(zhì)條件，劃定保護區(qū)分區(qū)，實施統(tǒng)一管理，合理配置。尤其是要限制補給區(qū)和徑流區(qū)的過度、無序開采，以保障下游排泄區(qū)水的自然循環(huán)條件。

4.3 保障資金來源，拓寬融資渠道

加大對古堆泉復(fù)流與治理的投資力度，堅持省、地方、社會共同負(fù)擔(dān)的原則，建立研究區(qū)生態(tài)建設(shè)的專項基金，通過直接投資、資金補助、社會融資等多種形式，形成多元化、多渠道、多層次的投資體系。政府要制定優(yōu)惠的財政、稅收等政策，對從事保障公共供水安全、節(jié)約用水、水生態(tài)環(huán)境保護與修復(fù)活動進行以獎代補的機制，鼓勵社會各界積極參與到促進研究區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)和泉水復(fù)流行動中來。

4.4 加大征費力度，促進節(jié)約用水

依法征收水資源費是水資源有償使用制度的具體體現(xiàn)，也是利用價格杠桿促進節(jié)約用水的重要手段。因此，從研究區(qū)水資源的保護角度，必須加大對研究區(qū)范圍內(nèi)所有取用水戶水資源費征收力度，不得免交或少交。同時，下達(dá)取（用）水計劃，實行計劃取（用）水，對超計劃用水實行累進加價制度，加倍征收水資源費，以促進對污水的處理回用，提高水的重復(fù)利用率，做到節(jié)約用水，減少研究區(qū)水資源的開采壓力。

4.5 加強宣傳，促進復(fù)流

積極開展古堆泉復(fù)流宣傳教育，充分利用廣播、電視、報刊等形式，精心籌劃、突出重點，多渠道、多形式、多層次開展宣傳活動，讓各行、各業(yè)以及廣大群眾充分了解古堆泉的歷史價值、泉水文化和灌溉歷史，以及古堆泉復(fù)流對提升城市形象、生態(tài)價值和旅游價值的重要意義，提高各行、各業(yè)和廣大群眾支持水生態(tài)文明建設(shè)的積極性，增強保護泉、愛惜泉的自覺性，樹立“泉水復(fù)流、關(guān)系你我”的良好社會氛圍。特別是對研究區(qū)內(nèi)用水大戶，要宣傳古堆泉復(fù)流的重要性、可行性和緊迫性，使他們理解關(guān)井壓采和鐵礦、煤礦禁采限采的重要性，積極配合和支持相關(guān)部門完成古堆泉復(fù)流工程實施方案。

國務(wù)院考核組對我省2016年實行最嚴(yán)格水資源管理制度工作情況進行考核和現(xiàn)場檢查

5月18日～19日，國務(wù)院考核組對山西省016年度實行最嚴(yán)格水資源管理制度情況進行考核和現(xiàn)場檢查。國務(wù)院考核組由水利部總工程師汪洪任組長，水利部水資源司、黃河水利委員會、中國地調(diào)局、住建部、水利部水資源管理中心等單位有關(guān)同志參加。山西省政府劉星副秘書長、省水利廳潘軍峰廳長、李力副廳長和省有關(guān)部門負(fù)責(zé)人出席匯報會議。

省政府劉星副秘書長代表省人民政府匯報我省工作情況。2016年度，山西把實行最嚴(yán)格水資源管理制度作為水利改革發(fā)展、解決水瓶頸問題的重要舉措全力推進，取得了明顯成效，圓滿完成了全省“十二五”期末最嚴(yán)格水資源管理考核工作。用水總量、用水效率、重要水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率“三條紅線”、“四項指標(biāo)”均符合國務(wù)院規(guī)定的控制目標(biāo)要求。

國務(wù)院考核組對山西2016年度實行最嚴(yán)格水資源管理制度工作給予了充分肯定。指出，山西省委、省政府高度重視最嚴(yán)格水資源管理制度，積極落實中央工作部署，水利部門與各地各部門同心協(xié)力，全面推行河長制、積極開展水資源全域化配置、扎實推進關(guān)井壓采和地下水保護、認(rèn)真落實水資源管理考核多部門配合、上下聯(lián)動，全社會共同參與的最嚴(yán)格水資源管理合力進一步增強。下一步，山西要繼續(xù)加大創(chuàng)新力度，夯實工作基礎(chǔ)，以更有效的舉措、更堅實的步伐，強化節(jié)約用水、水資源保護和水染污防治，加快落實最嚴(yán)格水資源管理制度，打造人水和諧的美麗山西。

（轉(zhuǎn)自省政府網(wǎng)站）

TV213.9

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1004-7042（2017）05-0006-03

張松濤（1968-），女，1991年畢業(yè)于山西大學(xué)微生物專業(yè)，工程師。

2017-03-05；

2017-04-17