菏泽市利用煤矿塌陷区建设蓄水工程初探

张永利

(菏泽市南水北调工程建设管理局 274000)

菏泽市人均水资源量为243m3，仅相当于全国人均水资源量的1/9，低于全省平均水平，是一个资源性缺水、水质性缺水和工程性缺水并存的地区。菏泽市主要利用建设平原水库、河道拦蓄工程作为供水水源。但是，建设平原水库、河道拦蓄工程的土地占用问题难以解决，资金投入数额巨大，地方财政难以承受。利用煤矿塌陷区作为蓄水工程是解决我市水资源短缺、保护环境的有效手段。

1 菏泽市煤矿塌陷区基本情况

目前，菏泽市境内煤炭资源赋存量较大，全市9县区中8个县区有煤，煤炭蕴藏面积3600km2，预测地质储量281.4亿t。煤炭资源的开发利用在给人类带来巨大经济效益的同时，也带来了一系列环境问题:如煤炭采空后形成的地表塌陷，会使耕地变为洼地和坡滩地等，这些问题严重影响矿区经济发展以及人民正常生产、生活。菏泽市已投产的煤矿有郓城赵楼、巨野龙堌等4座煤矿，2011年煤炭产量1250万t。目前，赵楼煤矿、龙堌煤矿已因开采形成了塌陷区。

1.1 赵楼煤矿塌陷区基本情况

赵楼煤矿位于郓城县南赵楼乡，可采储量1.06亿t，推定储量2.08亿t。赵楼煤矿塌陷区位于洙赵新河右岸的邵垓、康庄、金庄等村庄，煤矿塌陷区目前已沉陷86.7万m2，目前沉陷深度约0.5～0.6m。预测到“十二五”末，煤矿塌陷区面积将达到113.3万m2，沉陷深度达到2～3m。

1.2 龙堌煤矿塌陷区基本情况

龙堌煤矿位于巨野县境内，全井田地质储量16.83亿t，煤层赋存稳定，结构简单，适于综合机械化开采。矿井设计生产能力600万t/年，服务年限82年，属特大型矿井。龙堌煤矿塌陷区位于洙水河左岸的郑坑、八里庵、大李庄等村庄，目前塌陷面积166.7万m2，深度约4m，预测到“十二五”末，煤矿塌陷区面积将达到333.3万m2，沉陷深度达到5m。随着矿区的开采，塌陷区会越来越大。

2 煤矿塌陷区引水、蓄水、供水情况分析

2.1 赵楼煤矿

2.1.1 引水分析

赵楼煤矿处于洙赵新河水系，塌陷区位于洙赵新河右岸。洙赵新河由刘庄引黄闸引入黄河水。刘庄引黄闸建于1980年，位于黄河大堤桩号221+080处，刘庄险工16号坝与18号坝之间，孔口尺寸6m×4m，共3孔。设计引水水位57.50m，引水流量80m3/s，加大引水流量100m3/s。资料显示，1980年以来刘庄引黄闸年均引水3.27亿m3，分配洙赵新河约1.2亿m3。

2.1.2 蓄水分析

在“十二五”末，赵楼煤矿塌陷区面积将达到113.3万m2，沉陷深度在2～3m，考虑在塌陷区的基础上对其进行平整后，蓄水深度约2.5m，总库容约283.25万m3，调蓄库容约226.6万m3，按调蓄3次计算，该拦蓄工程总蓄水量679.8万m3。

2.1.3 供水分析

按每年365天计算，赵楼煤矿塌陷区蓄水工程日供水量为1.86万m3。

2.2 龙堌煤矿

2.2.1 引水分析

龙堌煤矿处于洙赵新河水系，塌陷区位于洙水河左岸，洙水河由东鱼河引水，东鱼河引黄水量主要来自上游的刘庄引黄闸及谢寨引黄闸。目前，洙水河航道正在建设，工程完成后，还可通过位于南四湖的南水北调工程引水口门利用长江水。

青樱郁然道：“的确是无上荣耀。高晞月是汉军旗，一旦抬旗，那就是满军旗了。她原本也就是出身上不如我一些，这一来若是真的，可就大大越过我去了。”

a.引黄分析。谢寨引黄闸分为新老两座引黄闸，老引黄闸位于东明县沙沃乡谢寨村西，黄河大堤桩号181+790处，1980年建成，共3孔，每孔净宽2.6m，高2.8m，闸底高程为61.22m，引水能力30m3/s。新引黄闸位于公里桩号181+739处，1990年建成，6孔两联，每孔净宽2.2m，高2.2m，闸底高程为61.22m，引水能力50m3/s，两闸引水能力共计80m3/s。根据相关资料，东鱼河年引黄河水约1.7亿m3，分配洙水河2000万m3，其中，进入巨野县每年约1000万m3。

b.引长江水分析。目前南水北调配套工程即将建设，计划2015年完成，届时每年有7500万m3的长江水从南四湖通过洙水河航道进入巨野县。

c.总引水量、可利用水量分析。洙赵新河干流、洙水河、长江水每年进入巨野县水量分别约为7000万m3、1000万m3、7500万m3，总计1.55亿m3。正在建设中的大野水库占地面积约3000亩，设计库容73.33万m3，年可供水3300万m3。因此，该矿塌陷区年可利用水量为1.22 亿 m3。

2.2.2 蓄水分析

在“十二五”末，龙堌煤矿塌陷区面积将达到333.3万m2，沉陷深度约为5m，考虑在塌陷区的基础上对其进行平整后，蓄水深度约4.5m，总库容约1499.85万m3，调蓄库容约1333.2万m3，按调蓄3次计算，该蓄水工程总蓄水量3999.6万m3。总引水量能够满足总蓄水量需求。

2.2.3 供水分析

按每年365天计算，龙堌煤矿塌陷区蓄水工程日供水量为11.96万m3。

2.3 联合调蓄引供水分析

鉴于赵楼煤矿塌陷区、龙堌煤矿塌陷区作为蓄水工程的蓄水量差别较大，但是距离较近，可以采用开挖沟渠或埋设管道将两座水库联通的方式，以形成“库库相连、联合调蓄、统一调度、协调供水”的运行管理模式，为菏泽市经济发展提供用水支撑。两个蓄水工程相通后，总调蓄库容达1559.8万m3，按年调蓄3次，总可蓄水4679.4万m3，可日供水12.82万m3，能够满足郓城、巨野及附近县区近年来经济日益发展的用水需求。

由上述可知，矿区塌陷区蓄水运用后，仅巨野县尚有7521万m3的外来水无法拦蓄。随着矿区的扩大，塌陷区也将继续加大。届时，可以加大水库库容，扩大拦蓄水量，确保水资源不浪费、有效使用。

3 建设煤矿塌陷区蓄水工程的可行性分析

3.1 土地问题已解决

煤矿开采造成了大面积的地表塌陷，使良田荒芜，耕地逐渐减少，同时污染了生态环境。由于采煤造成矿区地表塌陷形成的破坏是难以承受的，所以对塌陷区采取整治措施恢复其利用价值是十分必要的。煤矿建设前，土地已经被征用，利用煤矿塌陷区开发建设蓄水工程，不仅可解决煤矿开采造成的地表塌陷问题，还可充分利用土地，解决项目建设的用地问题。

3.2 投资小、见效快

由于煤矿开采，造成地表塌陷多达3m，形成一个自然的坑塘，利用这个塌陷区建设蓄水工程，只需加以修整，便可蓄水，减少了项目土方开挖量，解决了土方的堆置问题，不仅可减少投资，还可在较短的时间内建设完成。

3.3 地方政府支持

水资源供给成为各地招商引资、经济发展的制约因素。郓城、巨野围绕煤炭经济发展相关产业，建成了多个以煤化工为主的工业园区，需水量大增，水资源供需矛盾日益突出，所以利用煤矿塌陷区建设蓄水工程，不仅替政府解决了煤矿塌陷后的土地荒芜问题，还有效地解决了县区内工矿企业的用水需求问题。

3.4 群众支持

随着煤矿资源的大规模开采，煤矿开采造成的地表塌陷面积和煤矸石及粉煤灰堆场面积日益扩大，而且大部分是可耕地，给当地农业造成了极大的影响:耕地急剧减少，村庄搬迁，农村劳动力被迫迁移，原有的生态环境遭到了破坏，严重影响到当地群众的生态环境，利用塌陷区建设蓄水工程，可使塌陷区范围内水文地质环境和空气环境得到较大改善，不仅可改善群众的居住区生态环境，还可开发旅游资源，带动当地经济发展。建设该工程，引、用水可靠，投资小、见效快，政府和群众支持。因此，该项目是可行的。

4 结语

煤矿塌陷区目前正在塌陷，地质情况复杂，地层极不稳定，建议在塌陷稳定后再实施该项目。赵楼煤矿塌陷区蓄水工程和龙堌煤矿塌陷区蓄水工程分别位于郓城县和巨野县，建议做好协调工作，确保“库库相连、联合调蓄、统一调度、协调供水”的运行管理模式能够顺利实现。菏泽市利用煤矿塌陷区作为蓄水工程，投资小、见效快，能够变“废”为“宝”，有效地解决我市水资源短缺问题;能够改善生态环境和人民群众的生存环境，当地政府和人民群众支持;所拦蓄的水资源能够满足郓城、巨野及附近县区近年来经济日益发展的用水需求，成效将巨大。项目实施后，必将成为解放思想、更新思路、开拓水资源利用模式的典范，对于全省，乃至全国类似地区的经济发展起着无法估量的作用。❀