汾河源头采煤现状调查及泉域保护探讨

山西水利　水资源管理・２００８年第６期　汾河源头采煤现状调查及泉域保护探讨　郝福华　（山西省汾河上游河道管理站。山西太原０３０００１）　［摘要］通过实地调查分析，阐述了汾河源头采煤对地下水的破坏，从保障经济社会可持续发展的战略高度，　提出了汾河源头泉域保护的具体措施。　［关键词］采煤现状；保护措施；汾河源头　［中图分类号】ＴＶ２１３．４　［文献标识码］ｃ　［文章编号］１００４—７０４２（２００８）０６—００３３—０２　汾河是三晋文明的摇篮和发源地，雷鸣寺泉作为　标志，意义深远。　山西人民母亲河——汾河的源泉，不仅是珍贵的旅游　２一类保护区煤矿分布情况　资源，而且蕴藏着深刻的文化内涵。汾河源头是山西　目前一类保护区内位于摩天岭断层下盘、汾河源　人民心中的“圣地”，是太原市３００万人民的饮用水源　头东南沿线仍分布有７座煤矿。这７座煤矿生产规模　地，加强泉域岩溶地下水的保护具有重要意义。　为１５０万ｔ／ａ，污水排放９１万ｔ／ａ，煤矿生产经营权有　１基本情况　偿转让给私人，生产管理简单粗放，采煤工艺和手段　１．１　雷鸣寺泉域保护区　原始，不仅造成矿产资源的浪费，而且对水资源造成　雷鸣寺泉域保护区位于宁武县西部的管涔山一　了污染；生产过程难于控制，给水资源的管理造成盲　带，北跨神池，西接五寨。泉域内地势高峻，群山耸立，　区，对泉域的动态管理极为不利（详见表１）。　西部管涔山最高，主峰芦芽山海拔２　７７２　ｍ。春景洼一　表１汾河源头一类保护区内煤矿调查统计　带最低，海拔１　９３５　ｍ。总的地形山势陡立，起伏崎岖，　现煤矿　规模　涌水量　主井口　现开采　设计开采　矿区面　沟谷发育。泉域保护区面积为３７６　ｋｍ２，其中可溶岩裸　名称　｝页ｔ　／ｍ３・ｄ一　高程，ｍ　高程／ｍ　高程，ｍ　积／ｋｍ　露区面积２４９．５　ｋｍ２（奥陶系１３８．４２　ｋｍ２，寒武系　百子　３０　１３４　ｌ　８６０　１　７５０　ｌ　２２０　１．２９９　１１０．９７　ｋｍ　）。　鸾桥　１５　９６０　１　７００　１　２５０　０．６４０　车道沟　３０　１２０　１　８３５　１　６６８　１　３５０　１．８８３　雷鸣寺泉域保护区分为三类保护区，其中泉水出　石窑沟　１５　４８０　ｌ　５９７　ｌ　３９３　１　１５０　１．３５２　露区、径流河谷地带、摩天岭断层、岩溶地下水承压区　寺耳沟　１５　２４０　ｌ　６８８　ｌ　６９０　ｌ　３７０　０．４９３　属于一类保护区，面积９７．６９　ｋｍｚ。　石辉沟　１５　３２０　１　７２５　１　６００　１　３６０　０．５７８　１．２雷鸣寺泉　南岔　３０　２４０　１　７７５　１　５３８　１　３００　２．３５４　雷鸣寺泉域属于“顺置式”岩溶地下水系统，雷鸣　合计　ｌ５０　２　４９４　寺泉水是受摩天岭断层东侧石炭、二叠纪地层阻水作　３采煤对泉域的影响分析　用形成的溢流泉。　３．１煤矿开采过程中引起的生态破坏　雷鸣寺泉水的出露主要受以下两个地质条件的　煤矿开采活动对土地的直接破坏：煤炭开采、施　控制：汾河河谷的下切成为泉域内岩溶地下水的最低　工中平整、道路开通、生产服务设施等工程，会造成施　排泄基准，主泉口排泄区是泉域内中奥陶统出露的最　工区域内地表植被的完全破坏，使土壤结构、组成及　低地带；泉域东侧石炭、二叠纪地层的阻水作用，使得　理化性质等发生变化，进而影响土壤的侵蚀状况，新　来源于西部补给区的岩溶地下水受阻溢流出地表。　增一定量的土壤侵蚀。另外，临时ｌ生占地也将破坏植　雷鸣寺泉水出露高程１　６５０　ｍ～２　２００　ｍ。近年来，　被和扰动原地表，使土壤变得疏松，开采过程中产生　泉水流量仅０．１　ｍ３／ｓ～０．２　ｍ３／ｓ，且出水量呈现下降趋　的弃渣等，也将新增一定量的水土流失；开采过程中　势。泉水的出流对天然降雨和地质环境的依存度很　的废弃物（如煤矸石、废弃泥土等）需要大面积的堆置　高，经不起周围环境的剧烈变化。目前汾河源头及上　场地，从而导致对土地的过量占用和对堆置场原有生　游河段已列入全省的饮用水功能区，保护汾河源泉事　态系统的破坏；废弃物中的有害成分通过径流和大气　关省城人民的饮水安全，也是山西省生态景观的重要　飘尘，会破坏周围的土地、水域和大气，其污染影响面　圭！　旦圆　■　圈豳　蕾蛋　．　将远远超过废弃物堆置场的地域和空间，对区域环境　产生潜在的影响。　３．２采煤可能导致泉水枯竭　污染源；杜绝煤矿开采对岩溶地下水的水质、水量　影响。　煤炭资源的持续开采，地下水资源多被疏干，必　然导致地下水位下降，从而造成泉域水量衰竭。　雷鸣寺泉域地处宁静向斜的北西翼，地层受挤压　程度严重，雷鸣寺泉口处地层倾角高达４０。左右，从石　炭系下组煤（５号煤）到奥陶系含水层顶面相距　６０．０　ｍ。发育于中奥陶统（０：）中的摩天岭逆断层所形　成次生断裂裂隙及向斜形成时轴部派生的共轭剪节　理对石炭系隔水层的切割破坏，大大增加了沟通矿坑　第二，对重点保护区依法进行严格保护。在泉源　重点保护区和水量重点保护区内，应严格执行《山西　省泉域水资源保护条例》中重点保护区的有关保护规　定。同时考虑到雷鸣寺泉的重要性，区内严禁岩溶地　下水开采和岩溶地下水位以下的煤层开采。　第三，加强区内岩溶水文地质条件的研究。由于　本区岩溶水文地质条件研究程度较低，缺乏必要的地　下勘探资料。在与东北侧神头泉域边界划分过程中，　是以汾河与恢河地表分水岭划界的，但在地下的岩溶　含水层间不存在任何隔水岩体，因此在神头泉域与雷　鸣寺泉域交界一带进行地下水开采，特别是在煤矿带　压区进行采煤会对岩溶泉水的质与量产生影响，需要　开展泉域以外地区的采煤与岩溶地下水开采监控。　第四，加大水文、水量、水质监测力度。建议尽早　与岩溶地下水的水力联系。随着煤矿开采深度和面积　的不断加大，在矿坑排水的同时，产生的岩溶水头渗　透压力逐步增加，矿坑岩溶突水的可能性也将随之俱　增。雷鸣寺泉域水量补给范围有限，一旦发生岩溶地　下水突水，将导致雷鸣寺泉完全断流。见图１（中国地　质科学院岩溶地质研究所提供）。　设置水文观测断面，开展雷鸣寺泉域岩溶地下水泉水　流量及水质监测工作。　第五，采取措施，坚决关闭保护区内的７座煤矿。　采煤对径流补给和地表水质形成很大的危害，并直接　威胁到雷鸣寺泉的生存。建议省政府对上述７个煤矿　采取关停措施，并结合国家宏观经济政策，采取财政　转移支付等形式给予地方一定经济补偿，保护省城水　源地安全，努力实现汾河源头保护区内污染源基本消　除、水质根本好转、水量稳定增加的目标。　图１煤矿突水对雷鸣寺泉影响示意图　【作者简介］郝福华（１９６１一），男，１９８４年毕业于太原－￣＝ｌｋ　学院水利系农田水利工程专业，高级工程师。　３－３采煤对水质造成严重污染　泉域内煤矿开采基本分布在浅层岩溶地下水非　承压区，采煤破坏石炭系底部隔水层隔　［收稿日期］２００８—１０—１０；［修回日期］２００８—１１－１７　水性后，产生的矿坑水将下渗补给岩溶　地下水，从而导致岩溶地下水的污染，　雷鸣寺泉水化学组分中Ｓ０　偏高，估计　与煤矿酸性水中Ｓ０．２－￣－关。　同时，以上矿井的矿坑排水未经处　理直接排人汾河，造成了汾河水质的严　重污染，对省城人民的饮水安全产生直　接影响。　４结论与建议　综上所述，汾河源头雷鸣寺泉的生　存健康面临着严重挑战，已经引起了省　政府和水利厅的高度重视，为此笔者根　据泉域的现状提出以下几点建议：　第一，近期保护目标：保持泉水的　自然出流流量与状态；消除岩溶地下水