枣庄市十里泉水资源的可持续利用与保护探析

孔桂芹

摘要 介绍了枣庄市十里泉自然地理概况与开发利用情况，指出了存在的问题，并提出了可持续利用与保护对策，以期为枣庄市十里泉泉水的可持续利用与保护提供参考。

关键词 水资源；开发利用；问题；保护对策；山东枣庄；十里泉

中图分类号 P641.8 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）01-0182-02

枣庄市十里泉区域具有我国北方岩溶地区的典型代表性，周边比较闭合，从南、西、北3个方向以地下径流形式向十里泉方向汇集，由一条北东5～15°的火成岩墙阻挡，上升成泉。十里泉区以岩溶水为主，为枣庄市富水区之一，开发利用较早。但由于资源型城市在发展过程中普遍存在着“三废”污染严重、地质灾害及隐患严重、水资源破坏及污染严重等生态环境问题，造成泉水断流、水位下降、岩溶塌陷、废水灌入等一系列环境地质灾害问题。实行最严格的水资源管理制度，对于该地区环境综合治理和保护具有重要意义。

深藏地下的煤炭资源成就了枣庄市辉煌的历史。长期以来，煤炭、水泥以及石膏等行业在枣庄市产业结构中占据主导和支柱产业的地位，其粗放型发展使得煤炭等资源几近枯竭。2009年3月，枣庄市被国务院确定为东部地区唯一的资源枯竭转型试点城市。枣庄市十里泉以岩溶水为主，为枣庄市富水区之一，开发利用较早。但由于盲目开采，造成泉水断流、水位下降，产生岩溶塌陷，废水灌入。

1 自然地理概况

十里泉群位于枣陶盆地中部偏南处，南侧山区海拔220～360 m，孤山制高点为387 m，北部山区海拔220～310 m。山间为狭长形盆地，地面高程50～80 m，总面积62.8 km2，第四系覆盖层0～12 m，腹部下伏奥陶系厚层灰岩，岩溶裂隙发育，地下水丰富。地下水流方向自西向东、从南向北，受火成岩墙阻挡地下水位抬高，在十里泉村东地势低洼处流出地表，形成上升泉，该泉属构造上升泉。该区地下水的主要补给来源为大气降水，地下水位及泉的涌水量、河道流量均随降雨的季节性变化而变化。因雨量充沛，渗透条件良好，地下水丰富。1965—1966年实测泉水自然流量平均3万m3/d，2003年7月为2.42万m3/d。十里泉群出露在下奥陶系地层，岩层倾向北，倾角一般在5～10°之间，奥陶系质纯、性脆、岩溶发育，在钻探中曾遇到8.3 m的溶洞；上寒武系岩层有溶蚀现象；第四系之亚黏土及岩土碎屑仅分布于低洼地带，厚度不大，一般不超过3 m。该区地下水除受大气降水补给外，由于近几年来开采量不断增加，河水补给地下水量也随之增加[1-2]。

2 开发利用情况

十里泉区地下水主要受降水入渗补给，从南、西、北3个方向以地下径流形式向十里泉方向汇集，由一条北东5～15°的火成岩墙阻挡，上升成泉。十里泉群开发前泉水自然出露地表，枣庄煤矿和附近农村引泉水用作生产及农田灌溉。20世纪60年代初建有一座小型电厂（装机21.2万kW），引用泉水1.87万m3/d。进入70年代，枣庄市自来水公司在此建立供水水源地后，需水量逐年增加，1975年地下水实际开采量为2.53万m3/d（不包括农业用水）。随着枣庄市工业的发展，枣庄市肉联厂、化肥厂、铁厂等单位相继在该泉附近取水。由于十里泉水开采量不断增加，1976年枯季泉群首次出现断流。1979年11月，十里泉发电厂第1台机组（12.5万kW）投产发电，开采量再次增加，地下水位持续下降，泉头附近于1981—1982年出现塌陷洞。1984年底开采量增加到7.0万m3/d；1990年增加到9.32万m3/d，同年5月1日地下水埋深26.53 m；1997年开采量达到10.3万m3/d，5月1日出现最大埋深为38.50 m。

3 存在的问题

由于大量开采地下水，使地下水位持续下降，形成较大的降落漏斗，出现了严重的地质环境问题。地下水埋深由开采初期的6.07 m到开采中期年平均埋深达19.03 m，年最大月埋深已达29.22 m，致使该区高水位得不到恢复，低水位持续下降，使地下水水源采补失调，泉水干涸，地面岩溶塌陷，地表污水直接流入或渗透到地下，造成了地下水严重污染，水质恶化，同时地下水水质已不符合饮用水的要求，只能作为工业和农业灌溉用水[3-4]。

3.1 地下水漏斗扩展

开发利用地下水必然会出现降落漏斗区，合理开采出现总体稳定漏斗区属正常开采漏斗，过量开采形成的下降型漏斗，则属于不良环境问题。随着地下水的不断开采，泉域附近地下水水位迅速下降，上部含水层逐渐被疏干。形成以十里泉为中心，长轴呈近东西向，水面形态东陡、西缓、北西高、南东低的簸箕状的降落漏斗。据多年监测资料可知：1975年以前水位埋深小于6 m时，漏斗范围约4 km。1976—1980年开采量增大，年降水量接近常年（600～700 mm），水位埋深降至8～10 m，漏斗范围向西扩展至黑石岭和北于一线，1981—1984年降水量偏低，开采量猛增到8万m3/d以上，平均水位埋深22.70 m，漏斗向西扩展4 km，超越地下分水岭至张范附近，1985—1986年降水量较大为多年平均降水量的126 %（1 087 mm/d），开采量略有减少，地下水得到了较充分的补充，水位上升310 m左右，漏斗又缩回到黑石岭附近。1987—1990年气候连续干旱，降水量为常年的60%～70%，开采量仍在8.2万～8.3万m3/d之间，枯水位埋深为29.80 m，漏斗继续扩展到张范以西[5]。

3.2 地面出现塌陷、沉降、裂缝

20世纪80年代初期，十里泉区域内发现塌陷洞，总塌陷面积约300 m2，个别塌陷洞上部宽度1.2 m，深10 m以上。同时，盛水庄村西河边出现圆形塌陷洞，13 m高的杨树沉入塌陷洞；泉头东50 m有一鱼塘，出现塌陷后满塘鱼全部灌入地下。由于过量开采地下水，导致软弱层缩水、压密，造成地层下沉，地面不均匀的沉降导致地面裂缝、房屋墙体开裂。环境地质问题越来越严重，地质灾害时有发生，同时也造成了季节性的水质问题。endprint

3.3 泉水断流

十里泉水源最大允许开采量为6.89万t/d，目前共有11家单位取水，配水80～370 t/h的深井泵机31台，其中，供水公司9台，十里泉电厂7台，其他9家企业15台。目前，取水量为9.2万t/d，该水源的取水量已超过其允许开采量。过量的开采地下水，使泉水自然流量逐渐减小，十里泉由长年泉变为季节泉，最近几年泉水每年汛期有短时间流水，枯水期断流。

3.4 水质污染

由于城市布局和产业结构不合理：一方面工业“三废”及生活垃圾在此大量排放；另一方面由于地下水过量开采引起水位下降，改变了地下水补排关系及水动力条件，致使大量工业废水、生活污水通过河渠、坑塘、陷坑直接流入地下补给地下水，有的则通过降雨对固体废物或其他污染物进行淋溶，下渗到含水层中，从而导致了该区地下水质的日益恶化。十里泉水源地下水的污染以菌类较为严重，大肠菌群、氮氮均超标10倍以上，地下水水质已不符合饮用水的要求，只能作为工业和农业灌溉用水。

4 可持续利用与保护对策

4.1 依法划定地下水禁采区与限采区，合理控制地下水开采量

根据十里泉地下水赋存条件、水源类型、可开采量及开发利用现状等，依法划定地下水的禁采区与限采区，加强对开采地下水的管理，合理利用地下水资源，实行积极有效的地下水预警管理，形成“以供定需”“一控双促”的用水机制，要逐步实现地下水的采补动态平衡。调整开采井布局，将集中开采调整为相对分散开采以促进地下水采补平衡。同时，制定泉水保护方案，划定一、二、三类保护区，设立保护界碑，组织专门力量进行监督管理。

4.2 创建工业节水型企业，提高废水利用率

加强企业用水管理，通过工艺改革来节约用水。要求各生产企业对自己的生产工艺、生产设备、生产技术等严格要求，使其在生产过程中尽可能节约用水，减少产生的污水量，从而减轻对水体的污染。工业污染源实施深度处理及再提高工程，重点工业污染源实施污水资源化工程。批准新建工业项目废水排放按一级标准控制；同时制定合理方案，提高工业用水重复利用率，一水多用，以达到节约用水的目的。工厂废水、矿坑排水等经处理后用于农灌，提高水资源的重复利用率和对处理后的废水、矿坑排水的有效使用，减少地下水开采量。防止用渗坑、渗井、裂隙溶洞等排放污水及其他有害物质，城管部门应组织人力、物力对塌陷洞封口、堵塞，减小对地下水的污染。

4.3 建立地下水补源工程，采取地下水与地表水联合调度方式

拦蓄汛期洪水，回灌补源十里泉地下水。在南部山区兴建水库，在中部河流修建拦河坝。雨季尽量使用地表水，枯水季节再采用地下水。城镇生活供水应采用地下水源，工业矿山用水应改为以地表水为主，地表水、地下水调节联合使用。

4.4 建立取水许可制度

为保障该区域用水户生产用水，水主管部门应对该区地下水资源量进行科学评价，根据水量制定统一供水规划[6-7]。用水单位首先制定用水计划，向市水主管部门申请，水主管部门根据水源地水资源量状况，对用水单位申请进行批复，用水单位在取得取水许可证后方可取水，并根据相关文件缴纳水资源费。市水主管部门则定期检查各用水单位取水情况，严禁超限开采。

4.5 加强水资源监测与管理力度，建立遥测系统与信息数据库

建立水资源遥测系统是水资源应用遥感通信技术，自动对地下水位的采集、传输信息进行处理的系统，并对地下水位进行实时监控，加强对水资源的动态管理，最终在确保稳定、安全、优质供水的前提下，实现十里泉泉水的保护性开发[8-9]。建立水资源信息数据库系统是对水资源的参数模拟模块和各项基础数据相关关系的建立等关键的程序编制，制订水资源的优化调度方案，进一步提高水资源开发利用的经济效益、社会效益，更好地为水资源管理、开发利用出谋划策，给领导提供及时、准确的决策依据，把十里泉泉水的开发利用提高到一个新的水平。

5 结语

通过对枣庄市十里泉区水资源现状进行分析，得出应合理开采十里泉地下水资源，高度重视水资源的承载问题，把水资源的合理开发、高效利用、优化配置、全面节约和综合治理放在突出的位置，做到全员节水﹑科技降耗、循环利用，实现十里泉水资源的采补平衡、可持续利用，保障转型中的枣庄市经济健康有序发展。

6 参考文献

[1] 万继涛，杨蕊英，李公岩，等.山东省枣庄市市中区地质灾害调查与防治[J].山东地质，2003（S1）：34-38.

[2] 鲍其钢，孙芬花，乔光建.邢台市城市水源地地下水开发利用与保护[J].南水北调与水利科技，2003（5）：32-35.

[3] 韩鹏.枣庄泉志[M].济南：齐鲁电子音像出版社，2006.

[4] 康银昌.柳林泉岩溶地下水监测分析[J].地下水，2004（1）：50-51，56.

[5] 韩志文，蒙格平.北京市大兴区岩溶地下水水位变化趋势分析[J].北京水利，2004（6）：29-32.

[6] 邓铭江.新疆地下水资源开发利用现状及潜力分析[J].干旱区地理，2009（5）：647-654.

[7] 张光辉，费宇红，陈宗宇，等.海河流域平原深层地下水补给特征及其可利用性[J].地质论评，2002（6）：651-658.

[8] 郭占荣，刘花台，朱延华.论西北地区地下水的开发利用与保护[J].水利学报，2001（6）：37-40.

[9] 蒋勇军，袁道先，张贵，等.岩溶流域土地利用变化对地下水水质的影响——以云南小江流域为例[J].自然资源学报，2004（6）：707-715.endprint