菏澤市利用煤礦塌陷區(qū)建設(shè)蓄水工程初探

張永利

(菏澤市南水北調(diào)工程建設(shè)管理局 274000)

菏澤市人均水資源量為243m3，僅相當(dāng)于全國人均水資源量的1/9，低于全省平均水平，是一個(gè)資源性缺水、水質(zhì)性缺水和工程性缺水并存的地區(qū)。菏澤市主要利用建設(shè)平原水庫、河道攔蓄工程作為供水水源。但是，建設(shè)平原水庫、河道攔蓄工程的土地占用問題難以解決，資金投入數(shù)額巨大，地方財(cái)政難以承受。利用煤礦塌陷區(qū)作為蓄水工程是解決我市水資源短缺、保護(hù)環(huán)境的有效手段。

1 菏澤市煤礦塌陷區(qū)基本情況

目前，菏澤市境內(nèi)煤炭資源賦存量較大，全市9縣區(qū)中8個(gè)縣區(qū)有煤，煤炭蘊(yùn)藏面積3600km2，預(yù)測地質(zhì)儲量281.4億t。煤炭資源的開發(fā)利用在給人類帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也帶來了一系列環(huán)境問題:如煤炭采空后形成的地表塌陷，會(huì)使耕地變?yōu)橥莸睾推聻┑氐龋@些問題嚴(yán)重影響礦區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民正常生產(chǎn)、生活。菏澤市已投產(chǎn)的煤礦有鄆城趙樓、巨野龍堌等4座煤礦，2011年煤炭產(chǎn)量1250萬t。目前，趙樓煤礦、龍堌煤礦已因開采形成了塌陷區(qū)。

1.1 趙樓煤礦塌陷區(qū)基本情況

趙樓煤礦位于鄆城縣南趙樓鄉(xiāng)，可采儲量1.06億t，推定儲量2.08億t。趙樓煤礦塌陷區(qū)位于洙趙新河右岸的邵垓、康莊、金莊等村莊，煤礦塌陷區(qū)目前已沉陷86.7萬m2，目前沉陷深度約0.5～0.6m。預(yù)測到“十二五”末，煤礦塌陷區(qū)面積將達(dá)到113.3萬m2，沉陷深度達(dá)到2～3m。

1.2 龍堌煤礦塌陷區(qū)基本情況

龍堌煤礦位于巨野縣境內(nèi)，全井田地質(zhì)儲量16.83億t，煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，適于綜合機(jī)械化開采。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力600萬t/年，服務(wù)年限82年，屬特大型礦井。龍堌煤礦塌陷區(qū)位于洙水河左岸的鄭坑、八里庵、大李莊等村莊，目前塌陷面積166.7萬m2，深度約4m，預(yù)測到“十二五”末，煤礦塌陷區(qū)面積將達(dá)到333.3萬m2，沉陷深度達(dá)到5m。隨著礦區(qū)的開采，塌陷區(qū)會(huì)越來越大。

2 煤礦塌陷區(qū)引水、蓄水、供水情況分析

2.1 趙樓煤礦

2.1.1 引水分析

趙樓煤礦處于洙趙新河水系，塌陷區(qū)位于洙趙新河右岸。洙趙新河由劉莊引黃閘引入黃河水。劉莊引黃閘建于1980年，位于黃河大堤樁號221+080處，劉莊險(xiǎn)工16號壩與18號壩之間，孔口尺寸6m×4m，共3孔。設(shè)計(jì)引水水位57.50m，引水流量80m3/s，加大引水流量100m3/s。資料顯示，1980年以來劉莊引黃閘年均引水3.27億m3，分配洙趙新河約1.2億m3。

2.1.2 蓄水分析

在“十二五”末，趙樓煤礦塌陷區(qū)面積將達(dá)到113.3萬m2，沉陷深度在2～3m，考慮在塌陷區(qū)的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行平整后，蓄水深度約2.5m，總庫容約283.25萬m3，調(diào)蓄庫容約226.6萬m3，按調(diào)蓄3次計(jì)算，該攔蓄工程總蓄水量679.8萬m3。

2.1.3 供水分析

按每年365天計(jì)算，趙樓煤礦塌陷區(qū)蓄水工程日供水量為1.86萬m3。

2.2 龍堌煤礦

2.2.1 引水分析

龍堌煤礦處于洙趙新河水系，塌陷區(qū)位于洙水河左岸，洙水河由東魚河引水，東魚河引黃水量主要來自上游的劉莊引黃閘及謝寨引黃閘。目前，洙水河航道正在建設(shè)，工程完成后，還可通過位于南四湖的南水北調(diào)工程引水口門利用長江水。

青櫻郁然道：“的確是無上榮耀。高晞月是漢軍旗，一旦抬旗，那就是滿軍旗了。她原本也就是出身上不如我一些，這一來若是真的，可就大大越過我去了。”

a.引黃分析。謝寨引黃閘分為新老兩座引黃閘，老引黃閘位于東明縣沙沃鄉(xiāng)謝寨村西，黃河大堤樁號181+790處，1980年建成，共3孔，每孔凈寬2.6m，高2.8m，閘底高程為61.22m，引水能力30m3/s。新引黃閘位于公里樁號181+739處，1990年建成，6孔兩聯(lián)，每孔凈寬2.2m，高2.2m，閘底高程為61.22m，引水能力50m3/s，兩閘引水能力共計(jì)80m3/s。根據(jù)相關(guān)資料，東魚河年引黃河水約1.7億m3，分配洙水河2000萬m3，其中，進(jìn)入巨野縣每年約1000萬m3。

b.引長江水分析。目前南水北調(diào)配套工程即將建設(shè)，計(jì)劃2015年完成，屆時(shí)每年有7500萬m3的長江水從南四湖通過洙水河航道進(jìn)入巨野縣。

c.總引水量、可利用水量分析。洙趙新河干流、洙水河、長江水每年進(jìn)入巨野縣水量分別約為7000萬m3、1000萬m3、7500萬m3，總計(jì)1.55億m3。正在建設(shè)中的大野水庫占地面積約3000畝，設(shè)計(jì)庫容73.33萬m3，年可供水3300萬m3。因此，該礦塌陷區(qū)年可利用水量為1.22 億 m3。

2.2.2 蓄水分析

在“十二五”末，龍堌煤礦塌陷區(qū)面積將達(dá)到333.3萬m2，沉陷深度約為5m，考慮在塌陷區(qū)的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行平整后，蓄水深度約4.5m，總庫容約1499.85萬m3，調(diào)蓄庫容約1333.2萬m3，按調(diào)蓄3次計(jì)算，該蓄水工程總蓄水量3999.6萬m3。總引水量能夠滿足總蓄水量需求。

2.2.3 供水分析

按每年365天計(jì)算，龍堌煤礦塌陷區(qū)蓄水工程日供水量為11.96萬m3。

2.3 聯(lián)合調(diào)蓄引供水分析

鑒于趙樓煤礦塌陷區(qū)、龍堌煤礦塌陷區(qū)作為蓄水工程的蓄水量差別較大，但是距離較近，可以采用開挖溝渠或埋設(shè)管道將兩座水庫聯(lián)通的方式，以形成“庫庫相連、聯(lián)合調(diào)蓄、統(tǒng)一調(diào)度、協(xié)調(diào)供水”的運(yùn)行管理模式，為菏澤市經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供用水支撐。兩個(gè)蓄水工程相通后，總調(diào)蓄庫容達(dá)1559.8萬m3，按年調(diào)蓄3次，總可蓄水4679.4萬m3，可日供水12.82萬m3，能夠滿足鄆城、巨野及附近縣區(qū)近年來經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展的用水需求。

由上述可知，礦區(qū)塌陷區(qū)蓄水運(yùn)用后，僅巨野縣尚有7521萬m3的外來水無法攔蓄。隨著礦區(qū)的擴(kuò)大，塌陷區(qū)也將繼續(xù)加大。屆時(shí)，可以加大水庫庫容，擴(kuò)大攔蓄水量，確保水資源不浪費(fèi)、有效使用。

3 建設(shè)煤礦塌陷區(qū)蓄水工程的可行性分析

3.1 土地問題已解決

煤礦開采造成了大面積的地表塌陷，使良田荒蕪，耕地逐漸減少，同時(shí)污染了生態(tài)環(huán)境。由于采煤造成礦區(qū)地表塌陷形成的破壞是難以承受的，所以對塌陷區(qū)采取整治措施恢復(fù)其利用價(jià)值是十分必要的。煤礦建設(shè)前，土地已經(jīng)被征用，利用煤礦塌陷區(qū)開發(fā)建設(shè)蓄水工程，不僅可解決煤礦開采造成的地表塌陷問題，還可充分利用土地，解決項(xiàng)目建設(shè)的用地問題。

3.2 投資小、見效快

由于煤礦開采，造成地表塌陷多達(dá)3m，形成一個(gè)自然的坑塘，利用這個(gè)塌陷區(qū)建設(shè)蓄水工程，只需加以修整，便可蓄水，減少了項(xiàng)目土方開挖量，解決了土方的堆置問題，不僅可減少投資，還可在較短的時(shí)間內(nèi)建設(shè)完成。

3.3 地方政府支持

水資源供給成為各地招商引資、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。鄆城、巨野圍繞煤炭經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)，建成了多個(gè)以煤化工為主的工業(yè)園區(qū)，需水量大增，水資源供需矛盾日益突出，所以利用煤礦塌陷區(qū)建設(shè)蓄水工程，不僅替政府解決了煤礦塌陷后的土地荒蕪問題，還有效地解決了縣區(qū)內(nèi)工礦企業(yè)的用水需求問題。

3.4 群眾支持

隨著煤礦資源的大規(guī)模開采，煤礦開采造成的地表塌陷面積和煤矸石及粉煤灰堆場面積日益擴(kuò)大，而且大部分是可耕地，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)造成了極大的影響:耕地急劇減少，村莊搬遷，農(nóng)村勞動(dòng)力被迫遷移，原有的生態(tài)環(huán)境遭到了破壞，嚴(yán)重影響到當(dāng)?shù)厝罕姷纳鷳B(tài)環(huán)境，利用塌陷區(qū)建設(shè)蓄水工程，可使塌陷區(qū)范圍內(nèi)水文地質(zhì)環(huán)境和空氣環(huán)境得到較大改善，不僅可改善群眾的居住區(qū)生態(tài)環(huán)境，還可開發(fā)旅游資源，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。建設(shè)該工程，引、用水可靠，投資小、見效快，政府和群眾支持。因此，該項(xiàng)目是可行的。

4 結(jié)語

煤礦塌陷區(qū)目前正在塌陷，地質(zhì)情況復(fù)雜，地層極不穩(wěn)定，建議在塌陷穩(wěn)定后再實(shí)施該項(xiàng)目。趙樓煤礦塌陷區(qū)蓄水工程和龍堌煤礦塌陷區(qū)蓄水工程分別位于鄆城縣和巨野縣，建議做好協(xié)調(diào)工作，確保“庫庫相連、聯(lián)合調(diào)蓄、統(tǒng)一調(diào)度、協(xié)調(diào)供水”的運(yùn)行管理模式能夠順利實(shí)現(xiàn)。菏澤市利用煤礦塌陷區(qū)作為蓄水工程，投資小、見效快，能夠變“廢”為“寶”，有效地解決我市水資源短缺問題;能夠改善生態(tài)環(huán)境和人民群眾的生存環(huán)境，當(dāng)?shù)卣腿嗣袢罕娭С?所攔蓄的水資源能夠滿足鄆城、巨野及附近縣區(qū)近年來經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展的用水需求，成效將巨大。項(xiàng)目實(shí)施后，必將成為解放思想、更新思路、開拓水資源利用模式的典范，對于全省，乃至全國類似地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著無法估量的作用。?