张松涛

（山西省水资源管理中心，山西 太原 030001）

水资源管理

古堆泉生态复流方案及效果分析

张松涛

（山西省水资源管理中心，山西 太原 030001）

古堆泉作为山西省19个岩溶大泉之一，由于长期过度开采，已于1999年断流。从“减少排泄、增加补给”角度出发，提出了关井压采、煤矿铁矿禁采限采、水库渗漏补给、建设水源涵养区、建设泉源区生态景观、建设地下水动态监测系统等复流方案，并估算了各方案的实施效果。结果表明，方案的实施为古堆泉复流提供了可靠的补给水源，可为古堆泉复流提供技术依据。

古堆泉；复流方案；关井压采；禁采限采；地下水监测

1 研究区概况

山西省是我国岩溶分布最广泛的省份之一，岩溶水资源总量为27.8～34×108m3/a。岩溶水资源是生活、工农业生产的重要水源，然而，随着山西省经济的迅速发展，岩溶大泉普遍出现水位下降、流量减少的现象。古堆泉出露于新绛县三泉镇，1957—1959年多年平均流量为 1.3m3/s，1997年泉水流量为0.5m3/s，1999年泉水断流。

古堆泉出露于新绛县三泉镇古堆村九原山西侧寒武、奥陶系灰岩中，上覆有薄层第四系松散层，由22个单泉组成，出露面积500m2，较大单泉有龙王泉、莲花泉、琵琶泉、清泉等。于1999年夏断流，水位逐年下降，2014年泉口水位埋深达到61m。

古堆泉域面积共460km2，其中碳酸盐岩裸露区面积43.77km2，大部分地区为隐伏灰岩径流区。按照行政区划分，临汾市面积437km2，运城市23km2。泉域多年平均降水量为544.1mm。汾河由北向南穿越临汾盆地中部，经侯马盆地向西汇入黄河，山区沟谷多属夏雨型季节河，水量较少。泉域内地层由老到新主要有寒武系（∈）、奥陶系（O）、石炭系（C）、二叠系（P）、三叠系（T）、新近系（N）、第四系（Q）。含水层包括松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙水、基岩裂隙水和碳酸盐岩类岩溶裂隙水四种类型。在九原山-汾阳岭-塔儿山隆起带，岩溶地下水接受区内因碳酸盐岩裸露区和覆盖区的降水入渗补给，岩溶水沿隆起带径流至九原山地段，天然条件下由古堆泉水排泄。

2 古堆泉复流方案

复流方案的制定核心思想是对岩溶水减少排泄，增加补给，从而增加岩溶水量，逐渐补足多年来含水层中岩溶水的亏空，最终使古堆泉自然出流。减少排泄的方案包括关井压采、铁矿禁采限采、煤矿限采。增加补给的方案包括水库渗漏补给、建设水源涵养区。同时，辅以建设泉源区生态景观和地下水动态监测系统等方案，以保证复流方案的有效实施。

2.1 关井压采方案

禹门口提水东扩工程是置换古堆泉岩溶地下水的主要水源，通过水源置换，对现有岩溶水开采井实施关井压采措施。在保证生活用水、统筹兼顾生产和生态用水的基础上，严格控制和压减地下水开采量，在关井压采过程中，优先使用禹门口提水东扩工程的黄河水，实现多种水源的优化配置。

根据各开采区对古堆泉影响程度的大小，划定泉域内的襄汾、新绛泉源区为岩溶水压采置换区。2012年襄汾县岩溶水井个数为97，岩溶水总取水量为658万m3；新绛县岩溶水井个数为36，岩溶水总取水量为1070万m3。禹门口提水东扩工程可为襄汾县农业灌溉提供1464万m3的置换水量，足够置换其628.49万m3的农业灌溉岩溶水开采量；可为新绛县提供1993万m3的置换水量，足够置换其1070万m3的岩溶水开采量。

确定襄汾、新绛泉源区岩溶水压采置换区的关井压采方案为：规划关闭新绛县的9眼工业水井，2眼城镇生活水井，6眼农村生活水井，19眼农业灌溉水井，总压采水量1070万m3；规划关闭襄汾县的83眼农业灌溉水井，总压采水量628.49万m3。合计关闭119眼水井，压采水量1698.49万m3。

2.2 铁矿禁限采方案

塔儿山—二峰山地区是山西省重要的矽卡岩型铁矿产地，该类型矿坑直接开拓到了岩溶含水层，铁矿生产直接排放岩溶水资源。

据调查统计，古堆泉复流研究区内铁矿共83座，总规模为190.95万t/a，矿区面积为86.3457km2。研究区内铁矿受市场经济、产业政策等影响，大多铁矿都已停产，不再排放岩溶水。其中部分铁矿为了保护井下设备，仍有岩溶水的排放。据估算，研究区内铁矿年排泄岩溶水约1042.21万m3。目前，停产的铁矿有62座，正常生产情况下预计排水量为926.02万m3/a，为了古堆泉复流目标的实现，已停产的铁矿应该采取相应的禁采措施，不允许其再次运营，封闭矿井，禁止排水，以保护岩溶水资源。因此，铁矿禁采方案可压采岩溶水量926.02万m3/a。

2.3 煤矿限采方案

古堆泉复流研究区内，煤矿基本上不属于带压开采，吨煤排水系数较小。煤矿排水多是煤系地层砂岩裂隙水，很少排放岩溶水。但煤矿开采过程中破坏了地下含水层的原始径流水系，大量排出地下水。采空区上方导水断裂带与地下水体贯通，形成大规模地下水降落漏斗，造成区域含水层水位下降，直接影响到区域水文地质条件。因此在煤矿开采中要进行采煤保水措施，以保护水资源，增加对岩溶水资源的补给量。采煤保水包含水资源有效保护、水资源合理开发和高效利用、煤炭开采中的水灾害防治等多重内容。

2.4 三泉水库渗漏补给方案

三泉水库位于黄河流域汾河支流天河上，地处新绛县城北10km处的三泉村，是一座以防洪、灌溉为主的小（一）型水库。水库控制流域面积105.2km2，总库容456万m3。

三泉水库作为禹门口提水东扩工程的调节水库，可为古堆泉提供渗漏岩溶水量。经调查，三泉水库2010~2012年水库无水，2012年9月19日—2013年7月17日共五次补水1000万m3，往浍河水库调水300万m3，灌溉用水60万m3，目前水库剩余水量90万m3，渗漏水量 550万m3，每年可补给水量275万m3，是非常有效的回灌方案。

2.5 水源涵养区建设方案

植树造林保护水土流失是涵养水源的根本措施，应按照先治坡、后治沟的原则，采取生物措施与工程措施相结合的办法，进行以小流域为单元的水源涵养综合治理，改善生态条件，涵养水源。研究区碳酸盐裸露区面积达36.34km2，在岩石裸露较多、土壤贫瘠、土地条件差的石质山地，可营造灌木林或封山育林育苗。

根据经验数据，水源涵养林对地表径流的影响程度平均为15%，小流域可适当增大按20%考虑。研究区多年平均降雨量527.4mm，平均径流系数0.077，种植涵养林后径流系数可达0.089。假设灰岩上游区及灰岩区增加的径流量全部入渗，每平方公里涵养林可增加入渗量0.8万m3。据此估算，研究区岩溶裸露区可涵养水源29万m3。

2.6 泉源区生态景观建设方案

泉源区为泉水出露的区域，应作为重点保护区，实施生态景观保护工程，为古堆泉复流做好充分的准备。泉源区可实施泉口清理、垃圾处理、泉口围护等；建设污水处理厂1座，对生活污水和工业废水进行处理；划定石灰岩矿禁采区。同时，建设泉源生态景观区，根据历史记载恢复古代建筑，还原历史原貌；结合泉源古建风格，融入现代园林设计思路，建设泉源区以岩溶泉为主题的景观工程。通过泉源区生态景观建设为古堆泉复流后的泉水出流环境提供保障。

2.7 地下水动态监测系统建设方案

为了实现科学规划、合理保护、高效调配利用研究区水资源的需要，及时了解岩溶水的动态，应建设地下水动态监测系统，包括水量监测系统和水质监测系统。

在现有监测点基础上，首先利用现有生产生活水井安装监测设备，其次在无岩溶水井地区新凿地下水远程监测孔，增加监测点数量。对于水量监测系统，根据研究区的地形地貌及水文地质条件，分别在补给区、径流区、排泄区对奥陶系岩溶含水层水位进行全面监测，尤其是对泉源区进行合理布设、重点监测。对于水质监测系统，应重点监测补给区的水质，其次监测泉源区的水质。且在地下水动态监测系统建设中充分利用已有的岩溶水井或将关井压采的岩溶水井转做观测水井，合理利用现有资源。

3 方案实施效果

关井压采、铁矿禁采、人工增补等古堆泉复流方案中，关井压采工程压采量为1698.49万m3；铁矿禁采方案压采量为926.02万m3；水库渗漏补给量为275万m3/a；水源涵养水量为29万m3/a。若上述方案都能按期实施，能压采和补给量为4627万m3/a。上述方案的实施对古堆泉的复流提供了可靠的补给水源。

4 保障措施

4.1 成立工作组，加强统一领导

古堆泉复流工程是一项重大的系统工程，涉及运城市、临汾市多个部门。为了确保古堆泉复流各项工作的顺利完成，促进古堆泉口早日出流，应成立古堆泉复流工作组加强组织领导、统筹协调、扎实推进。

4.2 加强研究区统一管理，合理配置水资源

加强研究区的管理保护，应根据研究区的补给、径流、排泄等水文地质条件，划定保护区分区，实施统一管理，合理配置。尤其是要限制补给区和径流区的过度、无序开采，以保障下游排泄区水的自然循环条件。

4.3 保障资金来源，拓宽融资渠道

加大对古堆泉复流与治理的投资力度，坚持省、地方、社会共同负担的原则，建立研究区生态建设的专项基金，通过直接投资、资金补助、社会融资等多种形式，形成多元化、多渠道、多层次的投资体系。政府要制定优惠的财政、税收等政策，对从事保障公共供水安全、节约用水、水生态环境保护与修复活动进行以奖代补的机制，鼓励社会各界积极参与到促进研究区生态环境建设和泉水复流行动中来。

4.4 加大征费力度，促进节约用水

依法征收水资源费是水资源有偿使用制度的具体体现，也是利用价格杠杆促进节约用水的重要手段。因此，从研究区水资源的保护角度，必须加大对研究区范围内所有取用水户水资源费征收力度，不得免交或少交。同时，下达取（用）水计划，实行计划取（用）水，对超计划用水实行累进加价制度，加倍征收水资源费，以促进对污水的处理回用，提高水的重复利用率，做到节约用水，减少研究区水资源的开采压力。

4.5 加强宣传，促进复流

积极开展古堆泉复流宣传教育，充分利用广播、电视、报刊等形式，精心筹划、突出重点，多渠道、多形式、多层次开展宣传活动，让各行、各业以及广大群众充分了解古堆泉的历史价值、泉水文化和灌溉历史，以及古堆泉复流对提升城市形象、生态价值和旅游价值的重要意义，提高各行、各业和广大群众支持水生态文明建设的积极性，增强保护泉、爱惜泉的自觉性，树立“泉水复流、关系你我”的良好社会氛围。特别是对研究区内用水大户，要宣传古堆泉复流的重要性、可行性和紧迫性，使他们理解关井压采和铁矿、煤矿禁采限采的重要性，积极配合和支持相关部门完成古堆泉复流工程实施方案。

国务院考核组对我省2016年实行最严格水资源管理制度工作情况进行考核和现场检查

5月18日～19日，国务院考核组对山西省016年度实行最严格水资源管理制度情况进行考核和现场检查。国务院考核组由水利部总工程师汪洪任组长，水利部水资源司、黄河水利委员会、中国地调局、住建部、水利部水资源管理中心等单位有关同志参加。山西省政府刘星副秘书长、省水利厅潘军峰厅长、李力副厅长和省有关部门负责人出席汇报会议。

省政府刘星副秘书长代表省人民政府汇报我省工作情况。2016年度，山西把实行最严格水资源管理制度作为水利改革发展、解决水瓶颈问题的重要举措全力推进，取得了明显成效，圆满完成了全省“十二五”期末最严格水资源管理考核工作。用水总量、用水效率、重要水功能区水质达标率“三条红线”、“四项指标”均符合国务院规定的控制目标要求。

国务院考核组对山西2016年度实行最严格水资源管理制度工作给予了充分肯定。指出，山西省委、省政府高度重视最严格水资源管理制度，积极落实中央工作部署，水利部门与各地各部门同心协力，全面推行河长制、积极开展水资源全域化配置、扎实推进关井压采和地下水保护、认真落实水资源管理考核多部门配合、上下联动，全社会共同参与的最严格水资源管理合力进一步增强。下一步，山西要继续加大创新力度，夯实工作基础，以更有效的举措、更坚实的步伐，强化节约用水、水资源保护和水染污防治，加快落实最严格水资源管理制度，打造人水和谐的美丽山西。

（转自省政府网站）

TV213.9

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1004-7042（2017）05-0006-03

张松涛（1968-），女，1991年毕业于山西大学微生物专业，工程师。

2017-03-05；

2017-04-17