趙永發
(陜西省長武縣水利局,陜西長武713600)
長武縣區域地下水位持續下降原因分析及對策
趙永發
(陜西省長武縣水利局,陜西長武713600)
長武縣區域地下水水位不斷下降造成機井水量減少、報廢,泉水斷流、干涸等。通過調查及地下水監測資料分析認為地下水位下降主要受煤炭資源開發影響,致使地下水網絡斷裂、漏失,循環系統遭到破壞加上大量礦坑疏干水外排,以及無序和過量開采等是地下水下降的主要原因。提出要依據《水法》及《陜西省地下水條例》,研究制定有效措施,保護地下水資源;誰破壞,誰負責,誰治理,加強地下水監測,科學合理開采,推廣節水新技術,努力實現水資源優化配置及合理調度。
煤炭資源;地下水系統;水位下降
近年來,根據長武縣現有地下水位觀測井資料分析,結合對80多處農村人畜飲水水源井運行情況調查了解,長武縣地下水位整體呈下降趨勢。特別是受境內外煤礦開采影響,部分區域地下水位目前呈不斷下降趨勢,其中南部塬區、亭口鎮區、涇河沿岸等區域較為嚴重,自2012年以來,區域內22個村1.5萬農村群眾生產生活用水和1.4萬畝農田灌溉受到不同程度影響,安全供水和農業生產遭遇嚴峻挑戰,缺水問題及矛盾亟待研究和解決。
長武縣位于陜西省渭北旱原溝壑區,全縣轄6鎮1個街道辦共146個行政村,總面積567 km2,其中水土流失面積542 km2,境內被黑河、南河切割為巨家、棗元和長武塬三大部分,整個地形由西向東傾斜。由于水流的長期切割和側蝕,形了溝壑縱橫,塬高溝深坡陡的地貌特征,主要有原面、溝坡和河灘三種類型,原面最高海拔1274 m,川道最低海拔847 m,共有大小支毛溝883條,溝坡面積最大,約占土地總面積的69.3%,溝壑密度為1.18 km/km2。
氣候屬暖溫帶半濕潤大陸性季風區,四季冷暖干濕分明,多年平均氣溫9.1℃,極端最低-24.9℃,極端最高36.9℃,平均無霜期171天,平均日照時數2226.5小時,≥10℃活動積溫3029.1℃,多年平均降雨量為587.8 mm,時空分配不均,多集中在7、8、9三個月,以暴雨為主,占到年總降雨量的54.9%。
自產水資源總量為4549.4萬m3,可利用量為8834.7萬m3(其中地表水資源量為8215萬m3,地下水資源量為864萬m3,重復計算量為244.3萬m3)。
2.1 煤礦資源開采
長武煤層埋深400 m~800 m,煤層厚度少則7 m~8 m,多則幾十米,境內正在開采的煤礦有亭南煤礦、胡家河煤礦、孟村煤礦、高家堡煤礦;規劃開采的煤礦有楊家坪煤礦,周邊接壤縣區正在開采的煤礦有大佛寺煤礦、雅店煤礦、邵寨煤礦等,煤炭資源比較豐富,大量煤炭資源開采,形成了大面積采空區,如亭南煤礦的開采致使宇家山村全村搬遷。
2.2 地下水位急劇下降
2.1.1 深機井
深機井水位急劇下降。亭北村、亭南村、史家峪村、樊羅村、馮家村、支村、胡堡村、武家溝村、消水村的9眼深機井,水量明顯減少,水位每年下降3 m~5 m,水量2 m3/h~4 m3/h;安華村、路家村、馮家嶺村、芋元村、高家樓村的5眼深機井,井深300 m~400 m不等,近幾年持續下降,造成井中無水而報廢。
2.2.2 自噴井
司家河村和武家溝村的2眼自噴井。原水量60 m3/h,現在驟減到20 m3/h,水量每小時減少了三分之二;齊宇河,司家河,武家溝,石家河,楊家河,柳溝等村的的13眼自噴井逐年水量減少,直至現在已干涸報廢。
2.2.3 輻射井
鐵渠村、安里村、三臺村、西塬村、川豐村所處礦區范圍內,原有輻射井5眼,全部干涸報廢。
2.2.4 泉水
張家咀村,陽坡村的2處泉水。原出水量12 m3/h,現減少為3 m3/h~4 m3/h,水量減少了近2/3;坷腦村的一處泉水,原來出水量10 m3/h,煤礦開采三年后,出現斷流。
根據現場調查了解情況,結合對水位下降、水量減少、水源枯竭等各種現象發生的時段、變化程度、水質監測數據等綜合分析,造成區域性地下水位下降、水量減少、部分水源枯竭的原因較多,既有客觀自然因素,又有人為因素。
3.1 受氣候變化及自然條件影響
區域地處暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候區,四季干濕冷暖分明,降雨集中(夏秋暴雨居多),年均蒸發量(1552 mm)大于降水量(584 mm),干旱缺水由來已久。同時由于縣境內灌區面積小(主要分布在涇河、黑河河灘地帶),地下水補給量嚴重不足。加之受渭北旱塬地區大范圍持續干旱影響,地下水位呈逐年下降趨勢,根據現有地下水位觀測井多年資料分析,境內地下水位每年下降約0.3 m~0.5 m。
3.2 受地下水無序開采利用等人為活動影響
隨著社會經濟各項事業的快速發展和人民生活水平的不斷提高,各行業用水量逐年增加,由于地表水源有限,因此對開采地下水依賴性逐年增強,但在開采地下水過程中,重開發利用,輕節約保護,特別是沿涇河的煤礦、電廠等大中型企業,廠區生產生活用水量較大,全部抽取地下水源,但沒有采取相應回灌補給措施,在一定程度上加劇了對區域地下水資源的超采和影響。
3.3 受煤炭資源開發致地下水網絡斷裂漏失影響
長武縣地處彬長礦帶主產區,煤層全部埋深在地下400 m~800 m地層,屬深層煤炭資源區。縣境內河灘及破碎塬邊地區生產生活取用地下水大部分取自洛河砂巖承壓水,其主要蘊藏在地下300 m~500 m底層區間,受境內外高家堡、雅店、胡家河、孟村、亭南、大佛寺等煤礦開采影響,致地下水源面臨水位急劇下降、水量急劇減少、水源污染加劇的困境。一是礦井疏干水超大量外排,但沒有采取有效回灌補給措施,導致地下水源日漸減少,水位日趨下降;二是隨著煤炭開采多方位掘進,破壞了地層原有穩定結構和狀態,特別是破壞了區域洛河砂巖水上下隔水封閉巖層,致使水源向下漏失嚴重,同時導致地下水串層污染,造成了部分地下水生態難以恢復的局面;三是受自然條件限制,地下承壓水補給來源一般較遠,主要通過相鄰隔水封閉層之間巖石裂隙和砂石孔隙補給,隨著煤礦開采,現有的地下水補給通道斷裂或破壞,原本可再生的地下水源變成了不可再生的稀缺資源。
隨著煤炭資源的深度開發,地下水位下降、水量減少、水源污染加速的狀況將會愈加嚴重,范圍將會持續擴大,對人民群眾生產生活和生態環境造成的影響和危害將難以彌補。
針對以上存在問題,為有效解決群眾飲水安全和農田灌溉問題,保護地下水資源和水生態,要立足“關注當前,兼顧長遠”的目標,根據《中華人民共和國水法》及《陜西省地下水條例》精神,由縣政府牽頭,水利、環保、衛生、國土、煤炭等部門和相關鎮辦、煤礦共同參與,成立專項工作領導小組,聘請省內相關方面的專家對問題進行科學論證,研究制定一系列有效措施,為保護礦區地下水資源探索出一條有效途徑。
(1)建立了解決此類問題的長效機制,由縣級水利部門牽頭,盡快制定《長武縣地下水資源管理辦法》,編制《長武縣地下水開發利用與保護規劃》及《長武縣水資源承載能力監測預警機制報告》。由水利、煤炭部門監督,煤礦出資盡快編制《長武縣煤礦影響區地下水生態修復保護規劃》,對地下水資源按照“誰破壞、誰負責、誰治理”的原則,協調解決因煤礦開采引起水位下降和水源不足等問題,保障縣境內水源水生態安全。
(2)由煤炭部門負責,收集各煤礦年度生產計劃,按季度統計開采進度及掘進位置,報水利局備案。因煤礦生產引起的采空區移民搬遷新村及供水受到影響的村,由煤礦負責,在建設移民點基礎設施方面,應優先考慮群眾飲水安全問題,及時足額落實建設資金,制定供水方案,讓群眾搬得進,住得穩,基本生產生活有保障。
(3)沿涇河、黑河河灘及煤礦采空及影響區,由煤礦出資,合理布設地下水位水質水量監測井,落實監測人員,對地下水位、水質變化情況進行安全監測。為科學決策提供真實、有效依據。
(4)按照水資源管理三條紅線要求,加強水資源總量控制,用水效率控制,水功能區限制納污控制,制定縣級水資源管理和節水相關政策及辦法,采取疏干水回灌補給,污水處理回收再利用,推廣節水新技術,實行階梯水價等措施,嚴管重處,提高水資源管理和服務水平,保障水生態安全。
(5)加快城鄉供水一體化建設步伐,努力實現水資源優化配置和合理調度,減少或杜絕因特殊原因影響居民供水安全事故發生。
P641.8
B
1673-9000(2017)04-0051-02
2017-03-15
趙小軍(1968-),男,漢族,陜西城固人,工程師,從事水利水電工程質量監督工作。