張昭文
(山西省汾陽市水務局,山西 呂梁 032200)
山西杏花村汾酒集團有限責任公司以生產經營中國名酒——汾酒、竹葉青酒為主營業務,同時擁有我國馳名品牌“杏花村”,是久負盛名的大型綜合性國營企業,也是國家520戶重點企業和山西省12戶授權經營企業之一。2012年11月汾酒集團銷售收入已經突破百億元,達到100.18億元。
水是汾酒集團生產中不可缺少的資源,隨著生產能力的擴大,水資源供給已成為當前與今后發展的主要制約因素,為滿足國內外市場的需求,擴大銷售,集團于上世紀九十年代初,在汾陽市東北的黃土臺垣區,建設了石門溝隱伏型的巖溶水水源地,該水源地的建設一度時期內緩解了汾酒生產因產量增加而出現的供水需求。隨著杏花村區域內經濟高速發展,杏花新區和杏花村酒業集中發展區的相繼建設,對區域內水資源的需求和配置提出了更高的要求。根據嚴格管理水資源,加強保護地下水工作的要求,同時為了以區域水資源的可持續利用保障區域內經濟穩步、健康、快速發展,研究和分析區域內水資源狀況迫在眉睫。
石門溝水源地為汾酒集團重要的水源地。其位于杏花村汾酒廠北5 km的黃土臺塬溝谷中,共有6個鉆孔,呈直線排列,井孔排長度1212.28 m,鉆孔深度為581.66 m~842.00 m,鉆孔地面高程816.62 m~859.91 m,涌水量為69.84 m3/h~83.88 m3/h(見表 1)。

表1 石門溝水源地基本情況一覽表
石門溝水源地屬郭莊泉巖溶水系統陳臺—石盤山巖溶水亞系統,該亞系統巖溶水具有相對獨立的補、徑、排關系。該亞系統總面積353.0 km2,其中裸露型巖溶區面積120.0 km2,覆蓋或埋藏型巖溶區面積174 km2,變質巖區面積77 km2。
水源地地面出露地層有奧陶系中統上馬家溝組(O2s)、峰峰組(O2f)、石炭系本溪組(C2b)、第三系保德組(N2)和第四系(Q)。鉆孔揭露了奧陶系中統上馬家溝組(O2s)、峰峰組(O2f)、石炭系本溪組(C2b)、太原組(C3t)、山西組(C3s)、二迭系下石盒子組(P2x)及新生界松散層。
水源地內巖溶含水巖組共分為三組,均為奧陶系中統地層,分別為峰峰組裂隙—溶孔含水巖組、上馬家溝組裂隙—溶洞含水巖組、下馬家溝組裂隙—溶洞含水巖組。峰峰組裂隙—溶孔含水巖組巖性以純灰巖、白云質灰巖、豹皮灰巖為主,巖溶形態有溶隙及溶孔,含水層厚約50 m,因其富含石膏,水質較差,故未利用此含水巖組。上馬家溝組裂隙—溶洞含水巖組巖性以厚層純灰巖、豹皮狀灰巖及白云質灰巖為主,溶隙、溶孔、溶洞發育,含水層厚度為200 m左右,富水性強單位涌水量4.5 L/s·m~18.61 L/s·m,為本水源地的主含水層段。下馬家溝組裂隙—溶洞含水巖組巖性以細晶灰巖、豹皮狀灰巖、白云質灰巖為主,溶隙、溶孔、溶洞發育,富水性強,本水源地未揭露該水巖組。
水源地巖溶水的補給可分為三個方面:裸露巖溶區大氣降水入滲補給,地表河流流經裸露巖溶區的滲漏補給以及變質巖區洪水及基流流經裸露巖溶水的滲漏補給。
裸露碳酸鹽巖區分布于水源地以北的神堂溝山區,其植被發育,減少了山洪瞬時流量,增加降水入滲時間,巖層產狀傾角大,層面與層間裂隙發育,為降水入滲補給提供了有利的通道。
地表河流流經灰巖滲漏段,補給巖溶地下水,滲漏補給量的大小取決于地表水流量滲漏段長度和滲漏段的導水性能,在補給區有三個主要的滲漏段,分別為文峪河西社段、頭道川神堂段,向陽河向陽—宋家莊段。
巖溶水總的徑流方向為由龍洞巖向南,越過文峪河后,繼續南流,直到神堂,從神堂以南牛家垣—宋家莊—張家堡,流經至桑棗坡—馬西斷裂后,流向石盤山,至三泉后繼續向南匯流至郭莊泉。
亞系統內,除人工開采外,天然排泄表現為向下游的側向補給,最終于郭莊泉出露。
據《山西杏花村汾酒廠石門溝巖溶水源地供水水文地質勘測報告》計算,石門溝水源地B+C級開采資源量2萬m3/d,其中,B級允許開采資源1.3 m3/d,C級允許開采量0.7萬m3/d。
據汾酒集團1992年~2017年日取巖溶水資料(見圖1)分析,汾酒集團取用巖溶水量可分為三個階段:1992年~2002年,日均取水量為0.825萬m3;2003年~2013年,日均取水量為0.564萬m3;2014年~2017年,日均取水量為0.399萬m3。由此可見,隨著節水措施及生產工藝的進一步改進,其巖溶水取用水量呈下降趨勢,現狀取用水量僅占初期取用水量的48.3%。

圖1 汾酒集團歷年日取巖溶水一覽表
2016年總用水量330萬m3,其中,巖溶水148萬m3,占總用水量的44.8%,松散層孔隙水地下水42萬m3,占總用水量的12.7%,中水140萬m3,占總用水量的42.5%。
2016年山西杏花村汾酒集團有限責任公司工業總產值53.6億元,商品酒產量5萬噸,全年總用水量330萬m3,噸酒消耗新鮮水量38 m3,萬元工業總產值耗水3.54噸,同等規模下的用水水平較低。
1)地下水嚴重超采,巖溶水亞系統地下水位持續下降。石盤山以北巖溶水亞系統內石門溝水源地建設較早,亞系統內還未建設城區水源地及其它大部分巖溶水井時,以探采結合的方式初建的石門溝水源地抽水試驗沒有明顯的水位降深,隨著經濟社會發展,城鎮水源地的相繼建設和一系列農村集中供水工程大量開發該系統水源,導致自1992年以后該系統石門溝水位埋深從1992年的124 m降至2016年的233 m,累計降深109 m。系統內出現嚴重的采補不平衡問題。
2)水資源短缺、供需矛盾突出。汾陽市多年平均水資源總量9838萬m3,現狀水資源利用率77.4%。隨著城市化進程的加快,大工業的發展,人口聚集和生活質量提高,生活用水和工業用水的數量和質量的要求會越來越高,并且其增幅跳躍式出現,對本區域的水資源開發利用提出了更高的要求。
3)水污染日趨嚴重,特別是文峪河自北向南過市境,沿途生活污水和工業污水直接排入文峪河河道,河道水質污染,不但已造成沿岸農村居民飲用水和洗滌用水困難,制約了用水標準較高的鄉鎮企業發展,而且還使得以地下水為水源的用水戶水源水質下降,有時達不到國家飲用水水質標準,直接影響到城鄉居民的正常生活。
4)水資源信息化監控系統建設還未完善,雖然現在建立了部分地下水動態長期監測網絡,預測未來地下水水位、水量、水質及賦存條件的發展變化趨勢,這是水資源管理工作的重要組成部分。汾陽市應向集約式的現代化管理方式轉變。
石門溝水源地水資源量的可持續利用是汾酒集團可持續發展不可或缺的條件之一,由此可見,保證石門溝水源地水資源量的可持續利用對汾酒集團可持續發展起著至關重要的作用。
由歷史用水資料可見,在水源地前期開采的25年間,特別是水源地開采初期的10年,實際開采量遠大于水源的C級允許開采量,故引起了水源下地下水水位持續下降,甚至形成了以水源地為中心的降落漏斗,很顯然這是由于水源地采補不平衡引起的。針對現狀,本文建議汾酒集團進一步進行節水設施的改造,以水源地允許開采量為控制指標,盡可能減少水源地的實際開采,以實現水源地的采補平衡,進而實現地下水資源的可持續利用。
為加強水源地環境保護和治理,防范水源地水源污染風險,保障用水安全,本文建議應對石門溝水源地劃定一級保護區、二級保護區、準保護區,并嚴格執行各級保護區及準保護區內均必須遵守的規定,以確保水源地水質的安全。
地下水監測是掌握地下水變化規律、了解地下水開采狀況以及地下水水質變化,指導地下水資源保護的重要手段。地下水水位是水源地采補是否平衡最直觀的參數,當地下水水位持續下降時,說明水源地已經超采,反之則說明水源地開采在允許開采量范圍內,為適度開采,結合水量監測,可在超采時適當減少開采量,使其達到采補平衡狀態,以保證水源地的可持續利用。水質監測可實時動態的了解水質的變化規律,及時發現污染風險,并對污染源及時進行治理,以確保水源地的水質安全。
加強汾酒集團內部節水管理,提高工業用水效率,提高工業廢水治理水平和回用、復用力度;積極推廣應用節水型器具;定期開展水平衡測試,加強用水管理,減少“跑、冒、滴、漏”現象,創建節水型工業。以實現企業的可持續發展。