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山西神头泉域水资源管理与保护刍议

2020-01-04赵云龙

山西水利 2020年2期
关键词:岩溶泉水水资源

赵云龙

(朔州市水资源管理中心,山西 朔州 036002)

0 引言

神头泉域地处山西省北部,泉域总面积4756.5km2,跨越朔州市的朔城区、平鲁区、山阴县、右玉县,大同市的左云县,忻州地区的神池县、宁武县七个县(市、区)。神头泉位于朔州市盆地区北部的神头、司马泊、新磨一带,出露于洪涛山前的源子河两岸及河谷中,为桑干河主要源头,主要由神头泉组、司马泊泉组、河道泉组组成。

神头泉对当地人民生活、工农业生产及能源基地的建设,起着举足轻重的作用,同时影响下游地区,尤其是北京的供水水源之一官厅水库的供水质量。因此,应科学分析神头泉域存在的问题,积极开展水资源管理和保护工作。

1 神头泉域岩溶水流量变化特征及原因分析

从20 世纪50年代起,水利、电力部门先后设立了神头泉流量监测系统,为研究泉群流量动态变化积累了翔实资料。本次根据1956—2016年间的监测资料,进行统计分析神头泉域年内、年际流量变化的动态特征。

1.1 神头泉域岩溶水流量变化特征

1.1.1 年内流量动态变化特征

神头泉年内各月平均流量波动幅度在0.37~1.61m3/s 之间,最大波动幅度出现在2001年(1.61m3/s),最小波动幅度出现在2006年(0.37m3/s),其余各月流量分配比较均匀。表明神头泉年内流量波动较小,具有明显稳定性。

分析泉水流量峰值与大气降水峰值时序关系,可知神头泉月平均流量多在每年1~3月与10~12月出现年内峰值,为泉流量高值期,泉水流量峰值要比大气降水峰值滞后6~7 个月。

1.1.2 年际流量动态变化特征

1956—2016 年间,神头泉多年平均流量5.95m3/s。最大流量出现在1965年3月,月平均流量为9.39m3/s;最小流量出现在2010年9月,月平均流量为3.03m3/s,流量极值比3.1∶1。

根据泉流量分布动态特征,泉流量变化过程可划分为以下五个时期:1956—1964年期间,泉水流量呈上升趋势,由1956年的7.74m3/s 上升至1964年的9.28m3/s;1964—1984年期间,泉水流量均匀递减,平均年衰减率为0.13m3/s;1984—1993年期间,刘家口、电厂水源地岩溶地下水开采量逐年增加,泉水量急剧衰减,平均年衰减率0.24m3/s;1993—1998年期间,流量有所回升,回升幅度较小,年回升率0.20m3/s;1998—2016年期间,流量呈起伏下降趋势,平均年衰减率0.09m3/s。

1.2 神头泉域岩溶水流量变化原因分析

由于自然和人为因素的影响,神头泉地下水天然平衡被破坏,泉水流量总体呈减少趋势,主要原因包括大气降水量、大量开采和采煤排水。

头孢呋辛酯的敏感性随地域和时间而变化,如果有,应查阅当地的敏感性数据。β‐内酰胺酶阴性、耐氨苄西林(BLNAR)的流感嗜血杆菌分离株应被认为对头孢呋辛酯具有耐药性。

1.2.1 大气降水量减少对泉水流量的影响

神头泉域地下水直接来源于大气降水补给,泉流量的大小受降水量控制,分析1956—2016年泉域降雨量资料,发现泉域内多年平均降雨量由1956—2016年期间的412.1mm,减少至1998—2016年多年平均降水量386.5mm。因此,大气降水量减小是泉流量衰减的重要原因。

1.2.2 盆地区大量开采对泉水流量的影响

朔城区盆地自1965年开始发展井灌,泉域地下水开采量不断增加,20 世纪70年代相继作为神头一电厂、二电厂水源地,刘家口,厦阁等水源地,近年统计表明,朔城区盆地水源地开采岩溶水、第四系孔隙水均达1000 余万m3,是导致泉水流量下降的原因。

1.2.3 采煤排水对泉水流量的影响

在泉域主径流带上、下组煤层底板标高均低于岩溶水位和泉口标高,在构造发育地区,极有可能出现下伏岩溶水的顶突水事故,且盆地边缘断裂,构造发育,大面积的煤田开采,给泉域岩溶地下水资源的补给带来严重影响,对泉水流量的影响不可忽视。

2 神头泉域水资源管理保护的建议

2.1 实行泉域水资源的分区保护

20 世纪80年代以来,神头泉地下水环境问题日趋严重,已成为国民经济可持续发展的制约因素,当前按照采煤带压区、泉源区、重点水量保护区、重点水质保护区的分区标准,有针对性地推行相应的保护措施,开展泉域水资源保护。

2.1.1 采煤带压区

为保护泉域水资源和水生态环境,采煤带压区应做到以下三点。一是严格控制新、扩建矿井建设;二是现有矿井生产,应按矿床水文地质条件,分期、分批、分区生产,禁止在矿井内打岩溶水降水孔,充分利用处理后的矿井水,以减少岩溶水的利用。三是已关闭矿井应进行老空水、沉陷区调查,加快采空区及老空水治理力度,防止酸性矿坑水对岩溶水的污染。

2.1.2 泉源区

采取强有力的措施,坚决杜绝在泉域范围内乱开山采石,大力开展植树造林和生态环境治理,提高泉源区的植被覆盖率,增加降水入渗时间,削减洪峰的同时,可改变径流过程,为地表水向地下水转化创造有利条件,增加岩溶泉域地下水涵养量。

2.1.3 重点水量保护区

通过泉域内取水许可制度的监督管理,以经济杠杆促进工矿企业计划用水、节约用水,进一步减少泉域内岩溶水资源的开采量。

通过修建蓄引水工程既直接入渗补给岩溶泉,同时引水工程替代原岩溶水开采水源,关井压采替代水源降低开采量,可涵养地下水,促进部分泉口复流。

2.1.4 重点水质保护区

为保护饮用水源地水质安全,在渗漏河段建设生态人工湿地,充分利用河道自然生态净化功能,辅助人工措施,使河水自然净化,减轻对地下水的污染。

2.2 加强厂矿企业村镇整治,强化泉域水环境综合治理

对原有和新建、改扩建企业按照有关规定建设污水处理设施,实现污水排放达标,对原污染的企业要限期改造,不达标排放的坚决关停;对泉域内的农村生活垃圾制定定点堆放、定期清运制度;加大城镇及农村污水处理的力度,建立城镇污水收集与处理系统,促进污水资源化。

2.3 加强监测信息网络系统建设

尽快完成水资源监测信息处理与信息服务建设,提高水资源监测的信息化管理水平。具体内容包括:

一是充分利用计算机等先进技术和手段,建立全方位的水量、水位、水质自动监测网络,实现信息的自动采集和实时监控。二是各用水户安装智能计量设备,定期上报水资源管理部门。三是原则上,每个水源地必须设一眼水井进行水位监测,水位下降速率过大、开采量也比较大的水源地应设2 眼以上水井进行水位监测,监测结果定时向水资源管理部门上报。四是水资源管理部门,对日取水量在1000m3以上的用水户,必须在丰水期和枯水期各取一次水样,进行全分析水质化验。五是对于日排水量在500m3以上的矿坑排水口,进行水量和水质监测。六是为确保工业和城镇生活达标排放,必须对日排水量在500m3以上的排污口,进行水量和水质监测。七是为了掌握泉域渗漏段的入境水质状况,加大入境水质监测。

2.4 加强泉域应急系统建设

通过开展泉域专题科研,掌握岩溶地下水补给流向,合理布局监测点,保留部分应急备用井,配备应急设备,制定应急预案,应对泉域范围内突发水污染事件能及时发现,及时采取截堵、抽排等措施,有效保护泉域水环境。

2.5 建立泉域水资源管理机构,强化统一管理职能

泉域水资源管理是社会管理活动的有机组成部分,既需要组织和鼓励各方面力量合理开发利用泉域水资源,又必须对全社会的水资源工作实施监督管理。这就要求泉域水资源管理具有权威性,客观要求实行泉域统一管理。因此,建议建立新型泉域水资源管理机构,逐步实行泉域水资源的统一规划和管理,保障泉域水资源可持续开发利用。

3 加快泉域水资源保护立法步伐

泉域水资源管理长期依靠行政措施、辅之经济手段,已无法适应现代化水资源管理的要求。加快泉域水资源保护立法步伐,通过立法确定不同级别的泉域水资源保护区,实行分级保护和管理。对在泉域保护区内开发利用各种水源(重点是岩溶水),进行煤矿开采、开山采石、污水排放、水源勘探等方面作出明确管理规定,真正把泉域水资源保护纳入法制化轨道,才能实现水资源的合理开发和保护。

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