周亞馳,吳長敏
(1.貴州省畢節地區勘測設計研究院,551700,畢節;2.畢節地區水利局質監站,551700,畢節)
畢節地區位于貴州省西北部,轄畢節、大方、黔西、金沙、織金、納雍、威寧、赫章等1個市7個縣250個鄉(鎮、辦事處)。該地區多年平均水資源量 139.26億m3,其中地下水資源量42.82億m3,占水資源總量的30.75%。2008年,全區人均占有水資源量1 785 m3,比全國人均水資源量2200m3少18.9%,比貴州省人均水資源量2 800 m3少36.3%,區內水資源相對緊缺,地下水資源開發日益增加。2008年畢節地區啟動了水利部地下水保護行動項目——畢節地區地下水保護行動試點工作。
畢節地區地下水類型主要有松散巖層孔隙水、基巖裂隙水、碳酸鹽巖巖溶水三種類型。其中巖溶水含水層分布面積最廣,出露面積約17 777 km2。全區多年平均徑流深518.6mm,年徑流變差系數為0.20,按天然排泄量計算地下水資源量,全區水資源總量139.26億m3,地下水資源量 42.82億 m3,其中長江流域41.071億m3,珠江流域1.749 億 m3。
(1)地下水水質現狀
區內地下水水化學成分主要受巖石性質、水動力條件及地下徑流條件等因素的影響,以溶濾作用形成為主。區內地下水水化學類型簡單,一般為HCO3—Ca水,主要分布于石灰巖及碎屑巖地區;其次為HCO3—Ca·Mg水,主要分布于白云巖地區;含煤地層有少量 HCO3·SO4—Ca·Mg 水;碎屑巖地區隨著巖石沉積環境的不同,除有區域性共同特點外,個別點化學類型為重碳酸、硫酸—鈣型或重碳酸、硫酸—鈣鎂型,普遍顯示出硫酸根及氯離子的增高。水溫 9~18℃,pH值5.5~8.25, 總硬度為 0.98~25.10 德度,礦化度0.09~0.56 g/L,硝酸根含量為0~10mg/L,耗氧量一般小于 4mg/L。值得注意的是:區內寒武系婁山關組白云巖底層中的水為硫酸—鈣鎂型水,礦化度2.173 g/L,總硬度 69.91德度,作為飲用水需要進行軟化處理;另外,部分區域的龍潭組、長興組地下水耗氧量較高,達4.43 mg/L,有輕度污染;部分地下水的細菌總數和總大腸菌群嚴重超標,需經處理達標后飲用。
水井、泉水質量情況:經水質試驗資料分析得知,水質較好的168個,占評價總數的90.8%,水質較差的12個,占評價總數的6.5%,水質極差的5個,占評價總數的2.7%。超標項目有糞大腸菌群、總大腸菌群、pH值、SS、SO42-、Fe、高錳酸鹽指數和重金屬離子等。
點評:
畢節地區地下水保護行動試點工作,針對當地巖溶區地下水特點,以及礦山開采所引發的地下水源枯竭、水源污染、地質災害等突出問題,結合水資源論證制度的相關規定及辦法,結合畢節地區實際制定了水資源論證制度,為進一步強化采礦項目水資源論證報告書編制以及今后巖溶區地下水保護與管理提供了依據,也豐富完善了我國水資源論證管理制度體系。
為了加強畢節地區水資源管理和保護,根據相關法律法規,因地制宜制定了《采礦取水許可制度及監督管理辦法》《關于加強畢節地區煤炭開采地下水資源保護與監督管理的意見》,為我國其他采煤區提供了經驗。
針對巖溶區地下水特點以及當前農村飲水中存在的問題,結合畢節地區農村飲水規劃,提出了農村飲水的保障措施,制定了《貴州省畢節地區農村飲水安全項目建設管理辦法》《畢節地區農村飲水工程運行管護辦法》,為解決巖溶區農村飲水問題打下了基礎。
我國在巖溶區地下水管理與保護方面可供借鑒的經驗不多,管理較為落后,建議盡快將相關條例與辦法予以頒布實施,待其經驗成熟后在相關地區進行示范推廣。
(2)地下水主要污染源及污染途徑
區內主要污染源有:①二疊系含煤地層中黃鐵礦及氟化合物富集,是地下水主要污染源,隨著煤層的不斷開采,含水巖層中黃鐵礦氧化導致SO42-富集及氟化合物的產生,使地下水中的SO42-及F-含量增高。②城鎮人口的高度集中和工農業生產的迅速發展,使廢水、廢渣、廢氣的排放量大量增加,由此而引起的環境污染造成地下水體的污染。
區內巖溶強烈發育,地表水地下水交潛強烈,為地下水污染提供途徑,主要表現在:①工業廢水排放,導致地表水 SS、F-、SO42-等離子明顯超標。②工業廢渣排放,引起地下水中Fe、Mn及其他重金屬離子含量增大。③農藥、化肥的大量使用,其殘留部分經雨水淋洗滲入地下,污染地下水。④大氣污染物通過降水滲入地下,導致地下水污染。
(1)城市生活用水地下水開發利用現狀
畢節、黔西、金沙、納雍、威寧等5個縣(市)城區內只有幾十口天然水井,大部分供水靠地表水進行供水。大方縣城區內有幾十口小水井,大部分供水靠地表水進行供水,因供水庫容較小,城區供水現狀仍然很緊張;赫章縣城區供水大部分采用地表水進行供水,小部分采用地下暗河洋洞小河地下水進行供水;織金縣城區采用金魚池地下暗河水源進行供水,其水源水量較大,但水質存在Mn離子超標情況,城區內地下水出露點主要有冒沙井、四方井、瓦窯龍潭和雙堰塘等,水質都較好,織金縣是全區以地下水作為供水水源利用得最好的城市。區內鉆孔水井很少,開發利用量僅為0.694億m3/a。
(2)農村飲水地下水開發利用現狀
畢節地區是典型的喀斯特巖溶貧困山區,山高水低,河谷深切,多數村民居住在高山臺地,相當部分農村人口以住地附近的井泉、小水塘、溪溝為飲用水水源。經實地調查,截至目前,區內開發利用地下水源共1611處,開發利用量為0.541億m3/a,解決飲水安全的用量為0.352億m3/a。
(3)工礦企業、農業用水地下水開發利用現狀
工礦企業中,很多煤礦開發項目和其他礦產開發都采用地下水作為生產和生活用水,地下水開發利用較好。其他工業項目僅小部分企業生活用水采用深井開采方式進行生活用水供水,開發利用相對較差。地下水總體利用量為0.15億m3/a。
農業中只有較少農業用水采用地下水進行澆灌,這些地下水大部分不需要提灌,直接采用自流的方式進行澆灌,本區整個農業項目中都未采用機井抽取地下水進行澆灌,地下水總體利用量為0.4億m3/a。
2008年畢節地區地下水保護行動項目按照總體框架、工作目標和專題的設置意圖,收集了5個水文站、10個雨量站降雨、徑流資料、畢節地區水文地質普查報告、578個煤礦資源勘測、勘探報告及相關的規劃報告、2006年度畢節地區礦產資源開發利用情況快報、畢節地區2001—2010年礦產資源總體規劃等,對收集的資料作了詳細的分析整理,分析評價了畢節地區地下水資源開發利用現狀。調查了畢節地區42個礦井礦坑排水情況(水量、水質),466 口井(泉)受影響情況,監測礦坑排水水質80組、礦坑排水水量500組。充分了解了畢節地區煤炭開采區地下水開發利用情況,針對開發利用、管理和保護中存在的問題,提出了具體的管理辦法和保護措施。編寫了《貴州省畢節地區地下水保護行動試點——煤礦開采區地下水開發、利用、管理和保護研究報告》及《關于加強畢節地區煤炭開采地下水資源保護與監督管理的意見》。
2009年畢節地區地下水保護行動項目按照工作內容要求,在總結2008年研究成果的基礎上,廣泛征求意見,進一步補充完善《關于加強畢節地區煤炭開采區地下水資源保護與監督管理的意見》。根據審查通過的356個煤礦水資源論證報告,分析現有采礦取水水資源論證技術的不足和弊端,針對巖溶區地下水特點,制定了《畢節地區采礦取水水資源論證技術要求》。對已經取得地下水取水許可的項目進行定期巡查監督,因地制宜制定畢節地區采礦取水的取水許可制度和監督管理措施。從巖溶區地下水特點出發,結合畢節地區農村飲水工程現狀及工程規劃布置情況,確定重點保護區范圍,提出畢節地區農村飲水保障措施與相關政策。編寫了貴州省畢節地區地下水保護行動試點工作方案、貴州省畢節地區地下水保護行動試點研究報告及畢節地區采礦取水水資源論證技術要求。
根據資源環境承載能力、現有開發密度和發展潛力,統籌考慮未來畢節地區人口分布、經濟布局、國土利用和城鎮化格局,劃定了煤礦優化開采、重點開采、限制開采和禁止開采四類主體功能區:
①煤礦禁止開采區——國家級、省級旅游風景名勝區,自然保護區,飲用水水源保護區,野生動物保護區,大中型水庫庫區,如畢節地區現有的:赫章國家級森林公園、夜郎、百草坪、奢香博物館、大屯土司莊園、韭菜坪石林、草海、織金洞、九洞天、百里杜鵑、烏江源百里畫廊、水庫、集中供水水源地等,根據國家“十一五”規劃,劃為禁止開采區。
②煤礦限制開采區——巖溶較為發育、環境敏感、生態脆弱的地區,集中飲用水水源地和其他直接影響地表的河流、城鎮、公路、鐵路等重要設施的區域。
③煤礦優化開發、重點開采區——對于環境承載能力較強,不在上述兩區域內的其他區域,作為重點、優化開采區,如織金煤田、納雍煤田等地。但在開采的同時一定要注意生態環境的保護。
畢節地區煤礦開采對淺層地下水的影響問題十分突出,煤礦開采和礦坑排水使得山區裂隙水型的泉水漏失,造成農村飲水困難。因此出臺了畢節地區煤礦開采造成泉井漏失、農田漏水及區域水環境破壞的補償保證金制度:①農村居民以泉作為飲用、生活水,因煤礦開采導致泉水漏(消)失的,由水利部門出面協調,政策上支持,修建自來水站進行補償,由煤礦負責全部建設資金(包括水源勘查設計費、水站、管網施工建設費等)。②農村種植水稻田,因煤礦開采導致稻田水漏(消)失的,煤礦參照當地水價進行100%補償。③煤礦礦坑疏排水,造成礦區周邊山區裂隙水型的泉水漏(消)失,巖溶泉、地下河及儲水構造水位及水量明顯減小,地表河溝、湖泊(海子)水位及水量漏失或明顯減小的,對礦區水環境的補償按 《貴州省礦山生態恢復綜合治理條例》規定進行恢復,對目前開采煤礦或即將建設的煤礦,按設計排水量繳納水環境破壞的補償保證金,一次性繳納,按破壞大小 0.2~0.5元/m3收取。④以上補償以水文地質勘查為技術支撐,在管理層面上界定,用保證金補償。煤礦開采未造成泉井漏失、農田漏水及水環境破壞的,閉礦后一年,通過水文地質技術評估在管理層面上界定,退還保證金。
畢節地區煤炭開采嚴重影響了礦區及其開采影響范圍內地下水資源的可持續利用,為進一步控制和減少地下水源枯竭、水源污染等,有效保護畢節地區地下水資源,合理地開發利用煤炭開采區地下水資源,提高水資源綜合利用效率,制定了《關于加強畢節地區煤炭開采地下水資源保護與監督管理的意見》。
畢節地區地下水保護行動工作所完成的調查統計分析結果,畢節地區80%以上礦產無水文地質勘查及觀測資料,加之巖溶區地質條件復雜,地質特性隨區域變化較大,采礦取水水資源論證存在許多問題:①監督管理措施不完善,少量水資源論證報告書存在造假行為;②論證時取、退水方案設計論證一并做,難以保證取、退水方案落到實處;③市場混亂、無序競爭激勵、缺乏有效的管理措施,難以保證水資源論證報告書質量;④巖溶區地質條件復雜,地質特性隨區域變化較大,缺少必要的規范細則及水文地質勘查、鉆探工作資料,論證深度不夠;⑤水功能區劃未涉及地下水,畢節地區礦產開采大部分處于流域面積小于300 km2的范圍內,也未劃定水功能區和保護目標,與現行的區劃存在很大的差異,導致此區劃對煤礦開采的限定性極小。根據地下水資源開發利用中存在的問題和采礦取水水資源論證、采礦取水許可制度存在的問題,以及審查通過的煤礦水資源論證報告,針對巖溶區地下水特點,制定了《畢節地區采礦取水水資源論證技術要求》。該技術要求為進一步提高采礦項目水資源論證報告書編制、技術審查質量及今后巖溶區地下水管理與保護提供了經驗和借鑒。