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潞城市岩溶水井管理对策探讨

2014-08-15赵林中

山西水土保持科技 2014年4期
关键词:凿井市域水井

赵林中

(潞城市水利局)

1 问题的提出

潞城市位于太行山西麓的上党盆地东北边缘,总面积615 km2,山西省的第二大岩溶泉—辛安泉的主要出露区就位于市域内的辛安泉镇西流村。目前,长治市80万人口的生活取水和天脊集团(原山西化肥厂)的生产生活取水全部在出露区凿井提水,共凿井16眼,取水规模分别为 2.2 m3/s和1.2 m3/s。

市域内的岩溶水井含水层主要为碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组,包括奥陶系中下统及寒武系中上统碳酸盐岩,水质主要为重碳酸-钙镁型水和重碳酸硫酸-钙镁型水,水质优良。全市岩溶水井的开凿主要集中于20世纪90年代,占全市总岩溶井的60%,如晋牌集团(原山西水泥厂)6眼井、潞宝集团20眼井、天脊潞安化工7眼井、王曲电厂2眼井等都是90年代以后开凿的。进入21世纪之后,随着地下水管理力度的强化,岩溶水井开凿数量减缓。

据统计,潞城市2011年总取水量6 225.9万m3,其中地表水 2 353.8 万 m3,地下水 3 018.6 万m3,废污水853.5万 m3。在全市地下水取水总量中,岩溶水达 2 175万 m3,占全市取水总量的34.9%,占地下水取水总量的72.1%。岩溶水的开采,已成为全市工农业生产及城市生活用水的主要来源。由于岩溶水井深度一般都在300-500 m,各取水单位面临提水电费高、水井日常管理任务大以及地下水位下降等严峻挑战。如何保证水井正常使用,不对生产生活用水产生影响,是摆在水资源管理工作者面前的一项重要研究课题。

2 市域岩溶水井现状分析

2.1 岩溶水井数量及分布

截止2011年底,潞城市共有岩溶水井106眼,其中工业53眼,占总井数的50%;农业灌溉20眼,占19%;农村生活25眼,占24%;城市生活8眼,占7%。从区域分布看,东部地区36眼,其中工业8眼,农业灌溉20眼,农村生活6眼,城市生活2眼;西部地区57眼,其中工业36眼,农村生活17眼,城市生活4眼;中部地区10眼,其中工业9眼,城市生活1眼;北部地区3眼,其中农村生活2眼,城市生活1眼。

东部地区为辛安泉出露区,主要为长治市城市供水(8眼井)和天脊集团(8眼井)工业取水。其次,东部为全市粮食主产区,水利灌溉设施较好,除利用地表水灌溉外,岩溶水灌溉也占较大比例,据统计,共有岩溶水灌溉井20眼。西部地区为全市的工业集中区,区域内有潞宝工业园和史回物流工业园,共有36眼岩溶水井供水工业生产和居民生活。另外,因煤矿开采,疏干了浅层地下水,使得农村饮水极不安全,而不得不开采岩溶水,几乎每村都有岩溶水井,一般村1眼,条件好的村2眼,在区内形成工业与农村争先开采岩溶水的态势,给岩溶地下水开发利用带来极大隐患。

2.2 岩溶水井取水量

据统计,2011年全市开采岩溶水2 175万 m3,其中工业1 986.3 万 m3,占91.3%;农业灌溉101.6万 m3,占4.7%;农村生活 74.06 万 m3,占 3.4%;城市生活13.04万m3,占0.6%。由此可以看出,工业取水是岩溶水开采的大户,要加强地下水管理,必须从工业取水上采取措施。

2.3 岩溶水井管理现状

市域内的岩溶水井管理全部是谁取水谁管理,水井日常管理归水井拥有者,供水管道自成体系,互不联通,使得岩溶水使用权并没有实现利益最大化。目前,仅有长治市城市供水和天脊集团工业取水实行向管线周边区域供水,农村供水仅有5眼井实现了向2个以上的村庄集中供水。由于岩溶水井凿井成本较高,后期管理费用大,因此市域内只有企业和收入比较高的农村,才可能投资凿井取水,其他村庄只能取用浅层地下水、地表水和接纳收集雨水。直至目前,全市仍有部分村庄没有解决饮水安全问题。

3 岩溶水井开发利用存在的问题

据调查,市域内的岩溶水井数量颇多,开采量大,用途多样,从最初的选址打井到成井后的提水利用,再加上凿井队伍技术力量的差异,使得所凿岩溶水井存在问题较多,有的使用数年后无水可抽,有的因井孔倾斜而报复。由于岩溶井投资较大,管理费用高,因此岩溶井的持续利用成为各用户眼下追求的目标。

3.1 水井选址不当

岩溶水井的位置确定极为重要,但用户由于厂址已定、土地管理权属、前期勘测费等因素限制,往往自主定位,比较随意,而没有进行认真的前期勘测,导致成井后出水量不能满足需要。如王曲电厂、国际电台等用水户,就因井孔选址不当,而重新选址再凿新井。1978年合室乡余庄村所凿的人畜吃水井,出水量仅8 m3/h左右,如今出水量很小只能弃用作为观测孔。

3.2 施工技术水平低

岩溶水井施工技术是否操作规范,施工队凿深井技术是否成熟,决定着岩溶水井的使用寿命。一是井孔倾斜度要求较高,要求施工队在凿井过程中必须有详细记录,根据含水层岩石裂隙发育情况,在柱状图中标注,这些往往难以做到。1999年和2002年,连续两次在合室乡申庄村凿井解决人畜吃水问题,都因井孔含水层岩石松动卡泵和井孔倾斜不能提泵,使得水井报复。二是岩溶水井施工中,对浅层水的封闭至关重要,如果封闭不好使浅层水渗漏,就会造成污染,影响岩溶水的水质。黄牛蹄乡赵庄村的人畜吃水井,就因凿井过程中的浅层水渗漏,导致该井至今也没有投入使用。

3.3 后期管理问题较多

岩溶水井的后期管理十分重要,直接影响水井的出水量。目前的问题:一是水井凿成后,有些用户由于资金困扰不能到位,施工队没有将成井资料等及时交付,用户为了尽快取水,便凭经验下泵提水,虽然暂时提上了水,但由于不了解井下含水层位置和静动水位,提水一段时间后,便出现了提水量减少,导致重新提泵,增加了管理成本。二是用户对岩溶水位的升降动态不关注,当水井提不上水时才急忙去查找问题,当弄清是水位下降影响后,而不得不再提泵增加上水管长度。随着近年来的不断开采,据观测,岩溶水位年均下降1 m,在3年内必须提泵维护。

4 严格管理岩溶水井对策

岩溶地下水作为重要的战略水源,随着新时期人民生活水平的提高和环境保护的要求,应逐步实现从重开发、轻保护到保护与开发利用并重的战略转变。合理调整岩溶地下水的用途,利用地下含水层的调节空间,把其作为一种战略资源进行储备,以保障水资源短缺时人民生活饮用和其他国计民生行业的用水需求。

4.1 实行岩溶水开采控制,划分限采范围

《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》(国发[2012]3号)明确提出,要实行最严格的水资源管理制度,区域内要结合水资源管理“三条红线”指标分解,严格地下水管理和保护,实行岩溶水总量控制,严禁超采,并在现取水基础上,划分出限采范围。根据市域发展规划,按照省市下达的取水计划,在保障现有供水的同时,将西部地区店上镇常庄—曹家沟一线和东部辛安泉出露区划为限采区和饮用水水源地保护区,禁止建设项目凿井新增取用岩溶地下水。

4.2 科学规划,合理配置岩溶水

在水资源开发利用过程中,应充分考虑区域水资源条件,加强水资源统一配置,提高水资源综合管理能力,统筹安排地表水和地下水,优先开发利用地表水,合理开采浅层地下水,严格控制深层承压地下水(岩溶水)开采。区域内岩溶水井由于管理体制原因,各成供水体系,今后要将岩溶水井资源整合,实行资源共享。即在岩溶水井集中开采区域,成立供水公司,将岩溶水井供水管道联通,确定统一水价,实行统一管理,以实现企业间供水互补。

山西“大水网”辛安泉供水改扩建工程正在市域内实施,主要水源为浊漳河地表水,该工程可向长治市9个县(市、区)实现供水。根据水量分配方案,可每年向潞城市供水3 000万m3。根据优先使用地表水原则,将对天脊集团生产用水进行水源置换,改岩溶水为地表水,以减少对岩溶水的开采。

4.3 加强岩溶水保护

岩溶水水质优良,作为水行政主管部门应强化管理和维护,全面提升用水安全保障能力,以保障供水安全。配合有关部门组织实施《山西省地面沉降防治规划》,进一步研究制定岩溶水保护的政策与技术要求:

一是在市域西部地区划定限采区,禁止新建企业开采岩溶水;东部地区从黎城县赵店桥开始,沿浊漳河谷到辛安桥,划为饮用水水源地保护区,明确从事生产建设及其他活动者,严格遵守国家饮用水水源保护有关规定。在水源保护区内兴建建设项目或从事影响水源保护活动的,应当按照国家有关规定进行防渗处理,符合岩溶水水质保护要求,并经水行政主管部门验收合格后方可使用。

二是实施店上镇曹家沟文王山地垒河段水环境治理工程,以保护辛安泉岩溶水水质。由于浊漳河南源河道流经文王山地垒,该河段水质属于劣Ⅴ类,污染河水沿文王山地垒破碎带向下渗漏,严重威胁辛安泉的水质。工程主要采用修建小型溢流低坝、设置钢筋混凝土矩形明渠的方式,使非汛期高浓度污染河水通过防渗渠道跨越文王山地垒渗漏河段,有效保护辛安泉。

三是在市域内实施水土保持治理工程,减少水土流失。通过种植水源涵养林,促进地表水的有效渗漏,增加岩溶水的补充。

4.4 强化岩溶水井管理能力建设

加大市域内岩溶水水井的管理能力建设,从严格水资源论证、取水许可、岩溶水监测、制定岩溶水井验收制度等方面,为岩溶水井管理提供保障。

4.4.1 加强地下水动态监测站网建设

建立地下水水量、水质和开采量动态变化的多目标自动监测网络,提升地下水监管能力,定期发布地下水管理信息。一是2011年潞城市已建成拥有12眼水井的监测网络,其中有岩溶水井6眼,再加上长治市水文站在市域内布置的5眼岩溶水观测孔,可实现对全市岩溶水水位的全方位监测;二是每年4月、10月分两次对市域内的6个岩溶水监测点,进行取样化验,比对水质变化情况;三是对市域内的43眼岩溶水井安装完善远程监控系统,实时监控每眼井的取水量。

4.4.2 严格水资源论证和取水许可

对区域内新建、改建和扩建项目取水,必须进行水资源论证,否则不予批复办证。目前,已完成了19家煤化工企业的水资源论证工作,结合市域内水源规划论证取水是否可行,对没有通过论证的,则由政府召集相关部门联合评估后进行关停。

4.4.3 完善岩溶水井前期勘察和成井验收制度

首先,在凿井前要进行前期勘察,查看地下含水情况,掌握第一手资料,再确定凿井位置;其次,对凿井队伍资质进行审定,不得借用和冒名顶替,以确保施工技术水平;第三,在完成凿井后,要组织相关专家对凿井出水量、施工情况、提交的凿井资料等进行严格的验收审核,特别是对井孔结构、井孔倾斜度、静动水位等进行重点审核,并对岩溶水井今后运行提出要求和建议,以确保水井的寿命;第四,建立全市岩溶水井档案库,一井一卡,详细记录每眼井的成井资料、开采情况、水位水质等,为岩溶水井的管理提供可靠依据。

4.4.4 全面加强对岩溶水管理工作的领导和考核

近年来,省政府出台了各地区地下水位升降考核机制,实施了地方人民政府行政首长负责制,要求地方政府对本行政区域内的地下水资源管理工作负总责。考核机制的实施,有利于地下水资源管理列入水利工作重要议事日程,切实加强领导,加大投入,认真组织实施。这样,既能保障地方经济快速发展,又能兼顾区域的水资源承载能力,有利于水资源的可持续发展利用。

[1]常反堂.长治市水资源评价[M].北京:中国科学技术出版社,2006.

[2]乔世珊.加强地下水管理与保护工作的思考[J].中国水利,2007(15):19-21.

[3]王小军,毕守海,高 娟,等.严格地下水管理与保护的思考[J].中国水利,2013(11):7-9.

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