摘 要：為解決礦區(qū)居民生活用水問題，并依實(shí)際用水情況，在考慮2%的管路輸水損失、凈化損失等的基礎(chǔ)上，需新建一個(gè)供水能力2000m3/d 的供水水源地。從礦區(qū)工程建設(shè)條件、水文地質(zhì)條件、取水方向選擇、供水可性行等幾個(gè)方面論述，為水源地選擇提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞 煤礦礦區(qū) 水源地 選擇

1、工程概況

陜西煤業(yè)韓城礦業(yè)有限公司桑樹坪煤礦（以下簡稱桑樹坪煤礦）位于韓城市以北35km的桑樹坪鎮(zhèn)東，生活用水由建礦初期所建供水管井提供。隨著礦區(qū)的發(fā)展，居民生活用水量的不斷提高，而原有管井年久失修，不能保障正常供水，嚴(yán)重影響了該礦職工的正常生活。為解決礦區(qū)居民生活用水問題，并依實(shí)際用水情況，在考慮2%的管路輸水損失、凈化損失等的基礎(chǔ)上，需新建一個(gè)供水能力2000m3/d 的供水水源地。

2、工程建設(shè)條件

2.1 地理地貌條件

韓城市位于陜西省渭北高原東部，屬關(guān)中盆地與陜北黃土高原的過渡地帶，北靠宜川，西倚黃龍，南接合陽，東臨黃河與山西省河津、鄉(xiāng)寧、萬榮等縣相望。地勢是西北高而東南低。西部、北部為山區(qū)，屬梁山山系，一般海拔800-1300m；中部淺山區(qū)多為黃土丘陵，海拔600-900m；東南部為川、塬、灘區(qū)，地形高差相對(duì)較小。區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施完善，108國道、304省道、沿黃公路和西禹高速公路，西（安）太（原）鐵路穿境而過，交通運(yùn)輸十分方便（圖1）。

桑樹坪煤礦地處山區(qū)， 地貌類型為山間河流侵蝕階地，地表海拔一般為400m左右。

2.2 氣象條件

韓城市氣候?qū)倥瘻貛?、半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。受季風(fēng)影響，一年四季分明，夏季炎熱多雨；冬季寒冷多風(fēng)干燥。年平均降雨量569.4mm，且主要集中于7-9月份。年平均蒸發(fā)量2081mm，多年平均氣溫13.50℃，常年主導(dǎo)風(fēng)向NNE向。在空間分布上，降水量由西北向東南遞減，氣溫由西北向東南遞增。

2.3 水文地質(zhì)條件

（1）地表水系

韓城市境內(nèi)河流較多，涺水河 、鑿開河、盤河、白礬河、院子河、堰莊河、汶水、芝水等九條河流，均為黃河的季節(jié)性一級(jí)支流，徑流為降水形成，流程短，基流甚少。因受采礦影響水污染較為嚴(yán)重，地表水利用率較低。

其中鑿開河緊鄰桑樹坪煤礦，與礦區(qū)供水關(guān)系密切。鑿開河發(fā)源于宜川縣，由西向東，橫貫礦區(qū)中部，向東至胡嶺北麓注入黃河，全長42km，流域面積210km2，流量0.2～3.7m3/s，平水期水流寬度4～8m左右，流量0.5～1.2m3/s。

（2）地下水的類型及含水巖組

韓城境內(nèi)地下水按其成因、類型和埋藏條件可分為第四系松散層孔隙水，基巖裂隙水和巖溶水三大類型。

① 孔隙水

區(qū)內(nèi)孔隙水因其埋藏條件不同分為潛水和承壓水。潛水主要分布在黃河漫灘砂夾礫石層、各級(jí)河流階地砂卵石層、山前黃土層中；承壓水主要受構(gòu)造及山前沉積帶的控制呈帶狀分布，其面積較小，利用意義不大。

② 基巖裂隙水

主要分布在境內(nèi)西側(cè)的低、中山區(qū)及黃土臺(tái)塬下伏基巖中。受風(fēng)化構(gòu)造裂隙的控制，分布很不規(guī)則。因上覆巖性不同以潛水和承壓水兩種形式賦存，潛水主要分布于砂頁巖的風(fēng)化殼中；承壓水則貯積于厚層泥或砂頁泥巖之下的砂巖中，水頭壓力一般可高出頂板9.91～138.6m，在地形條件適宜的情況下可噴出地表。

③ 石灰?guī)r巖溶水（簡稱巖溶水）。

主要分布于英山～桑樹坪一帶的中奧陶系～寒武系碳酸鹽類地層中，它同區(qū)域巖溶水有著密切的聯(lián)系，此類地下水屬富水。區(qū)內(nèi)巖溶水水位標(biāo)高在380m左右。

（3）地下水的補(bǔ)徑排條件

① 地下水的補(bǔ)給來源。地下水的補(bǔ)給來源以大氣降水和河水補(bǔ)給為主。

② 地下水的徑流和排泄。潛水的流向基本和地形相吻合，由西北流向東南，最終泄入黃河。

中、低山區(qū)的基巖裂隙水部分經(jīng)短途運(yùn)動(dòng)，排泄轉(zhuǎn)化為地表水，而向深部運(yùn)動(dòng)的地下水轉(zhuǎn)化為深層水。匯流于臺(tái)向斜之中部巖溶融水的徑流、排泄條件，受黃河的影響較大。

黃河河床具有過若干年忽然沖刷下切很深（俗稱“揭底”）的規(guī)律，多年水位變化不大，在揭底的年份河水位較低，巖溶水水力坡度較大，徑流排泄條件好，在淤積河床的年份，河水位升高，巖溶水地下水位升高，水力坡度變小，排泄不暢。所以巖溶水地下水位多年來一直在370～380m左右浮動(dòng)。

3、取水方向選擇

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果可知，桑樹坪煤礦周邊可利用取水水源包括地表水、地下水、礦井疏干水和城市供水四類。

（1）地表水

流經(jīng)桑樹坪煤礦的主要河流為鑿開河。鑿開河發(fā)源于宜川縣，由西向東，橫貫礦區(qū)中部，向東至胡嶺北麓注入黃河，全長42km，流域面積210km2，流量0.2～3.7m3/s，平水期水流寬度4～8m左右，流量0.5～1.2m3/s。受季節(jié)影響，豐枯變化大，下游流量變化無常。若作為水源地其工程建設(shè)成本大，易受礦區(qū)排水污染。

（2）地下水

桑樹坪煤礦地處山區(qū)，有利用價(jià)值的地下水資源為奧陶紀(jì)石灰?guī)r深層地下水。水質(zhì)檢測結(jié)果可知，礦化度〈1000mg/l，水質(zhì)類別為Ⅲ類。依此作為礦區(qū)生活供水源符合區(qū)域水資源規(guī)劃和水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀。

（3）礦井疏干水

據(jù)調(diào)查，桑樹坪煤礦的礦井疏干水能滿足礦區(qū)自用水，有多余水量外排，但外排的疏干水水質(zhì)污染，不能作為生活用水水源。

（4）城市供水

桑樹坪煤礦距離韓城市下峪口供水系統(tǒng)11Km，地形復(fù)雜，穿山越嶺，經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比可行性差。

綜上所述，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比對(duì)，選用當(dāng)?shù)貖W陶紀(jì)石灰?guī)r深層地下水作為礦區(qū)生活供水源簡單易行，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，可靠性高。

4、供水可行性保障

（1）以往工作

擬選水源屬于渭北巖溶水系統(tǒng)的韓城子系統(tǒng)范圍（圖2），從上世紀(jì)六十年至九十年代，不同部門以不同目的對(duì)渭北巖溶水系統(tǒng)進(jìn)行過多次水文地質(zhì)調(diào)查和勘探工作，相繼提交了《黃河龍門水利樞紐初步設(shè)計(jì)第一期工程地質(zhì)勘察報(bào)告》；《黃河龍門水利樞紐干澤坡壩址選壩階段工程地質(zhì)勘察報(bào)告》和《黃河龍門水利樞紐舌頭嶺壩址選壩階段工程地質(zhì)勘察報(bào)告》；《陜西省渭北東部地區(qū)巖溶水貯存規(guī)律初步研究報(bào)告》；《渭北煤田下古生界灰?guī)r水文地質(zhì)特征調(diào)研報(bào)告》；《韓城礦區(qū)南部奧陶系灰?guī)r專門水文地質(zhì)勘探報(bào)告》；《渭北煤田水文地質(zhì)條件及奧陶系巖溶水資源評(píng)價(jià)報(bào)告》等，均對(duì)區(qū)內(nèi)巖溶水貯存規(guī)律、補(bǔ)給、徑流、排泄條件等作了較詳細(xì)的論述。此外，歷年在韓城市施工奧灰水井十幾眼，取得了豐富的地質(zhì)與水文地質(zhì)參數(shù)。

（2）巖溶水富水狀況及利用現(xiàn)狀

桑樹坪煤礦位于韓城巖溶地下水子系統(tǒng)的東北部黃河近岸地段，巖溶層呈傾向NW的單斜構(gòu)造。近韓城大斷裂處巖層局部直立，在大斷裂以西，尚有多條與其近乎平行的逆斷層發(fā)育，構(gòu)造裂隙也十分發(fā)育，十分有利于巖溶水的賦存富集及降水入滲補(bǔ)給。黃河在該段切割灰?guī)r約7Km，二者水力聯(lián)系密切。另外，鑿開河流經(jīng)本區(qū)段，河水的滲漏也是其補(bǔ)給源之一。據(jù)桑樹坪125孔抽水資料，單井涌水量為5000m3/d的條件下，降深僅為0.5m；桑樹坪礦施工皮帶斜井中，在奧陶系灰?guī)r中掘進(jìn)至290m高程時(shí)，揭露一條N60oW/NE<85o的正斷層，破碎帶寬0.4m，發(fā)生突水，水量為1530m3/h，以上充分說明該富水地段的存在。桑樹坪煤礦地下奧灰?guī)r裂隙發(fā)育，利于地下水流動(dòng)；地下水水位埋深60m左右，埋藏淺，利于開發(fā)利用；地下水徑流條件好，水量充沛，是建造中型供水水源地的有利地段。

根據(jù)實(shí)地調(diào)查水源地內(nèi)及周邊供水管井資料，其單井涌水量一般在100m3/h左右，擬建水源地單井抽水影響半徑一般小于50m。目前礦區(qū)內(nèi)除生產(chǎn)疏干降水外，并無其他大型取水源地。本項(xiàng)目深層承壓水取水形成的地下水水位下降漏斗的影響范圍僅限于桑樹坪煤礦范圍內(nèi)，對(duì)礦區(qū)周邊其他取水戶取用地下水不會(huì)造成影響。

（3）地下水水質(zhì)狀況

依據(jù)GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，桑樹坪煤礦原水井水樣所檢項(xiàng)目符合衛(wèi)生要求， 但總大腸桿菌群2（MPN/100ml）超出國家標(biāo)準(zhǔn)，表明地下水受到污染。本次在原水井旁打水井水質(zhì)亦應(yīng)相同或相近。建議對(duì)新井淺層地下水進(jìn)行隔離，若總大腸桿菌群仍超標(biāo)，應(yīng)增加消毒設(shè)備，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行處理，以達(dá)到GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》后方可飲用。因此，在桑樹坪煤礦開采奧灰地下水是可靠的，也是可行的。

5、結(jié)束語

雖然本工程開采量相對(duì)于徑流量較小，地下水水量豐沛，但在開采運(yùn)營中仍應(yīng)采取相應(yīng)的水資源節(jié)約措施，經(jīng)濟(jì)合理利用自然資源是每個(gè)公民的責(zé)任和義務(wù)。同時(shí)，水源地緊傍礦區(qū)納污河鑿開河，合理規(guī)范排放，并對(duì)水源水質(zhì)實(shí)施持續(xù)監(jiān)測，保證安全、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)性地利用寶貴的自然資源。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陜西省煤田地質(zhì)局131隊(duì).陜西省渭北煤田水文地質(zhì)條件及奧陶系巖溶水資源評(píng)價(jià)報(bào)告[R].渭南：陜西省131煤田地質(zhì)隊(duì)，1992.

作者簡介：

焦易娥 （1970 - ），女，陜西韓城人，1989年畢業(yè)于鄭州地質(zhì)學(xué)校，工程師，從事煤田地質(zhì)及水文地質(zhì)勘查工作。工作單位：陜西省煤田地質(zhì)局一三一隊(duì)。

（作者單位：陜西省煤田地質(zhì)局一三一隊(duì)

陜西省韓城市 715400）