(山西省陽泉市娘子關(guān)泉域管理處，山西 陽泉 045000)

1 概況

娘子關(guān)泉是我國北方地區(qū)最大的巖溶大泉，泉口位于陽泉市平定縣娘子關(guān)鎮(zhèn)附近，以泉群形式出露于桃河與溫河匯合地段，主要由11個(gè)主要大泉組成，泉水多年(1956～2016年)平均流量9.57 m3/s，最大流量1964年15.74 m3/s，最小流量1995年5.73 m3/s。泉域面積7 217 km2，地跨陽泉、晉中、太原三個(gè)行政區(qū)，其中陽泉市2 430 km2，涉及市區(qū)、郊區(qū)、平定縣和盂縣；晉中市4 688 km2，涉及榆次區(qū)、壽陽縣、昔陽縣、和順縣和左權(quán)縣，太原市99 km2，涉及迎澤區(qū)、杏花嶺區(qū)。根據(jù)第二次水資源評(píng)價(jià)結(jié)果，泉域多年(1956～2000年)平均巖溶水資源量為36 271 萬m3，可開采資源量為23 684萬 m3。

2 娘子關(guān)泉域巖溶水開發(fā)利用現(xiàn)狀

娘子關(guān)泉域巖溶水地下水是本區(qū)最重要的供水水源，巖溶水開發(fā)利用歷史悠久，開發(fā)利用方式主要有泉口直接取水和鑿井開采。

2.1 泉口直接取水

(1)陽泉娘子關(guān)提水工程。主要解決市區(qū)城市生活和工業(yè)用水，總設(shè)計(jì)提水能力3 m3/s，總揚(yáng)程423 m。2016年供水量3 300萬 m3，合0.92 m3/s。主要提用五龍泉、石板磨泉水。

(2)平定縣娘子關(guān)提水工程。主要解決平定縣、五礦及電廠生產(chǎn)和生活用水，取水水源為橋墩、滾泉、禁區(qū)泉、葦澤關(guān)泉四個(gè)泉水，總揚(yáng)程700 m，設(shè)計(jì)取水量為2.09 m3/s， 2016年提水1 606萬 m3，合0.449 6 m3/s。

(3)泉口附近娘子關(guān)鎮(zhèn)農(nóng)村及駐地部隊(duì)的生活、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)用水約0.5 m3/s。

(4)河北省井陘縣于1958年在娘子關(guān)以東的錦河修建綿右渠引水灌溉，平均引水量6.5～7.3 m3/s，灌溉面積21余萬畝，保澆面積約17萬余畝。

2.2 鑿井取水

根據(jù)2016年巖溶水開發(fā)利用調(diào)查統(tǒng)計(jì)，截止2016年泉域內(nèi)共有巖溶地下水開采井398眼，總開采量3 298萬 m3，其中陽泉市269眼，開采量1 943萬 m3，太原市27眼，開采量775萬 m3，晉中市102眼，580萬 m3。集中開采的水源地有4處，分別是陽煤集團(tuán)賽平水源地, 共有開采井21眼，2016年開采量90萬 m3；榆次北山水源地，共有開采井12眼，2016年開采量766萬 m3；盂縣溫池水源地，共有開采井11眼，2016年開采量284萬 m3；壽陽草溝水源地，共有開采井3眼，2016年開采量158萬 m3。

3 存在的主要問題

3.1 泉水流量衰減

娘子關(guān)泉作為我國北方最大的巖溶泉，與其他泉水一樣，流量長期面臨衰減問題。自上世紀(jì)60 年代以來，娘子關(guān)泉流量動(dòng)態(tài)雖然受降水量波動(dòng)的影響,有一定的起伏，但總體上處于衰減狀態(tài)，平均年流量衰減速率為0.156 4 m3/s。娘子關(guān)由11個(gè)泉組組成，目前有3個(gè)泉眼相繼斷流。

分析認(rèn)為造成巖溶大泉衰減的原因主要有，一是自然因素的影響，如降雨量的減少，氣溫蒸發(fā)量的增加；二是人類活動(dòng)的影響，特別是近幾十年來人類活動(dòng)的增強(qiáng)，如煤礦的開采范圍的擴(kuò)大、地下水開采量的不斷增加、地表水的過度開發(fā)利用、城市的擴(kuò)張、道路的建設(shè)等活動(dòng)，都不同程度地減少地下水的補(bǔ)給量，造成泉水流量的衰減。

3.2 巖溶地下水位趨勢(shì)性下降

伴隨著泉水流量的衰減，娘子關(guān)水源地巖溶地下水位總體呈持續(xù)下降狀態(tài)。根據(jù)泉域巖溶水位觀測井監(jiān)測成果，自上世紀(jì)80年代以來，巖溶地下水位普遍呈下降趨勢(shì)，在補(bǔ)給區(qū)水位下降幅度較大，普遍下降20～30 m；在徑流區(qū)普遍下降了10～20 m；排泄區(qū)水位也下降了1～3 m。造成巖溶水位下降的主要原因同泉水流量衰減相同，降雨的減少、氣溫的升高，人類活動(dòng)的影響是造成巖溶水位下降的主要原因。

3.3 巖溶水水質(zhì)已受到嚴(yán)重污染

根據(jù)娘子關(guān)泉?dú)v年的水質(zhì)監(jiān)測成果資料，從上世紀(jì)80年代以來，巖溶水水質(zhì)中總硬度、礦化度、SO42-、Cl-、Mn 等指標(biāo)呈增長趨勢(shì)，其中SO42-、總硬度、礦化度增長最為明顯，如五龍泉水質(zhì)，SO42-由1982年的185 mg/L上升到2013年的283 mg/L，總硬度由1982年的342 mg/L上升到2013年的490 mg/L，礦化度由1982年的636 mg/L上升到2013年的739 mg/L。以上表明娘子關(guān)泉域巖溶水已遭到比較嚴(yán)重的污染，而且呈惡化發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)2014年完成的《娘子關(guān)泉域(陽泉市范圍)巖溶水污染調(diào)查評(píng)價(jià)及保護(hù)對(duì)策》研究成果，分析認(rèn)為煤礦礦井水的排放以及關(guān)閉煤礦老窖水的出流，是造成巖溶水質(zhì)惡化及其硫酸根離子、總硬度超標(biāo)的主要原因，其次是城市生活污水的排放污染造成。

4 娘子關(guān)泉域巖溶水保護(hù)管理建議

4.1 泉水流量保護(hù)目標(biāo)

根據(jù)泉水歷年實(shí)測流量資料，最近十幾年(2000年—2016年)實(shí)測平均流量為6.66 m3/s，基本上能夠代表當(dāng)前娘子關(guān)泉水的實(shí)際流量。目前泉口已建有娘子關(guān)—陽泉、娘子關(guān)—平定提水工程和當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉提引水工程，泉口總?cè)∷芰?.59 m3/s，占泉水當(dāng)前實(shí)際流量6.66 m3/s的83.93%，剩余的泉水流量不足1.07 m3/s，考慮到下游河道生態(tài)需水和河北綿右灌區(qū)用水的要求，泉水應(yīng)保持在6.0～ 6.5 m3/s的最低流量要求，以此作為娘子關(guān)泉水流量保護(hù)的一個(gè)重要目標(biāo)。

4.2 泉水水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)

娘子關(guān)泉水出露區(qū)是陽泉市最為重要的城市生活飲水水源地，水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)應(yīng)為地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T14848-2017)Ⅲ類水質(zhì)目標(biāo)。但是，考慮到娘子關(guān)泉域特殊的自然地質(zhì)環(huán)境，其含水層夾石膏層，上覆為含煤地層且富含有硫鐵礦等因素，巖溶地下水硫酸鹽、總硬度本底質(zhì)較高，加之煤礦開采的影響，目前娘子關(guān)泉水水質(zhì)為地下水Ⅳ類水，為此，2016年陽泉市實(shí)施了飲用水水質(zhì)改善工程，建起了娘子關(guān)泉水水質(zhì)處理廠，經(jīng)過處理后的泉水全部達(dá)到了國家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。綜合以上因素，泉水水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)，近期(2018—2023年)應(yīng)確定為Ⅳ類水水質(zhì)目標(biāo)，隨著今后泉域生態(tài)環(huán)境的持續(xù)治理和改善，泉水水質(zhì)將恢復(fù)到上世紀(jì)90年代的水平，因此，遠(yuǎn)期應(yīng)確定為Ⅲ類水質(zhì)目標(biāo)。

4.3 巖溶水鑿井開采總量控制目標(biāo)

根據(jù)娘子關(guān)泉域第二次水資源評(píng)價(jià)，巖溶水可開采資源量為23 684萬 m3(合7.51 m3/s)，扣除以上泉水流量保護(hù)目標(biāo)確定為6.0～ 6.5 m3/s的要求，泉域內(nèi)剩余的開采資源量為1.51 m3/s(合4 762萬 m3/a)。因此，巖溶水鑿井開采量應(yīng)不超過4 762萬 m3/a(合1.51 m3/s )作為鑿井開采總量控制目標(biāo)。根據(jù)巖溶水開發(fā)利用現(xiàn)狀調(diào)查統(tǒng)計(jì)，2016年巖溶水鑿井開采量3 298.1萬 m3(合1.04 m3/s)，已占鑿井開采總量控制目標(biāo)的69.25%，其剩余的允許開采量僅有0.47 m3/s。

4.4 制定巖溶水資源保護(hù)與管理規(guī)范性文件

為了合理、開發(fā)、利用、配置、科學(xué)管理和保護(hù)泉域巖溶水資源，應(yīng)盡快編制和制定《娘子關(guān)泉域巖溶水資源配置規(guī)劃》、《娘子關(guān)泉域保護(hù)生態(tài)修復(fù)規(guī)劃》、《娘子關(guān)泉域煤礦老窖水治理規(guī)劃》、《陽泉市煤礦礦坑水處理與回用管理辦法》、《煤礦開采后期水環(huán)境管理辦法》等規(guī)范性文件，為巖溶水資源有效管理和保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

4.5 嚴(yán)格控制巖溶地下水的開采措施

(1)在城市自來水覆蓋地區(qū)域，嚴(yán)格禁止新增巖溶水開采井，已有的溶開采井應(yīng)限期關(guān)閉，用城市自來水水源置換巖溶水；(2)實(shí)施嚴(yán)格的水資源論證制度，凡是能夠利用地表水、中水、礦坑水等其它水源解決供水的，應(yīng)嚴(yán)格限制開采巖溶水；(3)在巖溶地下水超采區(qū)，應(yīng)嚴(yán)禁新增巖溶水開采井，(4)對(duì)于仍在使用巖溶水作為工業(yè)用水的發(fā)電企業(yè)，如陽光發(fā)電廠、陽煤發(fā)電廠等，應(yīng)制定政策措施限期實(shí)施供水改造工程，利用中水水源置換巖溶水源。

4.6 提高污水回用率實(shí)現(xiàn)污水資源化

污水的再生利用是開源節(jié)流、減輕水體污染、改善生態(tài)環(huán)境、解決城市缺水的有效途徑之一。因此，應(yīng)把污水資源化作為保護(hù)生態(tài)環(huán)境的一項(xiàng)根本性措施來抓，應(yīng)制定中水利用優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)工業(yè)企業(yè)優(yōu)先使用中水水源，實(shí)現(xiàn)污水資源化，這樣既可以減少地下水的開采量，又能減少污水的排放量，減輕了河流污水下滲對(duì)巖溶地下水的污染，從而達(dá)到節(jié)約水資源、保護(hù)巖溶水的目的。

4.7 開展煤礦老窯水水污染調(diào)查與防治技術(shù)研究

目前娘子關(guān)泉域巖溶水資源面臨水質(zhì)污染的突出問題，研究認(rèn)為煤礦老窯水是造成巖溶水污染的主要原因，因此，急需開展以下方面的科學(xué)攻關(guān)：(1)開展煤礦閉坑采空區(qū)水的儲(chǔ)存、循環(huán)狀態(tài)及水文地質(zhì)條件調(diào)查；(2)開展老窯水水質(zhì)、水量的監(jiān)測，查清老窯水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律；(3)開展關(guān)閉煤礦老窯水污染治理技術(shù)方法的研究，為煤礦老窯水的治理提供科學(xué)的技術(shù)依據(jù)。