基于生态文明理念的山西岩溶大泉保护战略

张建友

（山西水资源研究所有限公司，030001，太原）

岩溶大泉是地球地质演化过程中大自然赋予人类的生态景观和生命之源，也是山西经济社会发展及河流生态流量的重要支撑和有力保障。20 世纪80年代以来，岩溶泉域内大规模的煤炭开采、大批岩溶水井工程建设，对山西岩溶泉域系统造成严重影响与破坏，全省岩溶大泉普遍呈现流量衰减态势，有的甚至干枯断流。党的十八大以来，随着我国生态文明建设全面推进，“绿水青山就是金山银山” 理念逐步成为全社会的共识。在新的形势下，如何遵循生态文明理念开展岩溶大泉保护工作，成为山西水利工作者的当务之急。

一、山西省岩溶大泉保护面临新形势新要求

党的十八大以来，习近平总书记提出了一系列生态文明建设和生态文明制度建设的新理念、新思路、新举措，推动我国生态环境保护发生了历史性、转折性、全局性变化。 这就要求山西在岩溶大泉保护过程中，必须深刻理解、深入践行生态文明理念。

首先，必须牢固树立尊重自然、顺应自然、保护自然的理念，遵循岩溶泉域系统的补给、径流、排泄水文地质规律，最大程度减少人为因素对岩溶泉域系统的干扰与破坏，摒弃传统思想下“杀鸡取卵”式的取水方式，纠正以不文明、不可持续的方式对待岩溶泉域系统的行为，确保岩溶泉域系统良性循环。

其次，必须贯彻“绿水青山就是金山银山”的理念。 既要确保岩溶大泉的生态景观作用和历史文化价值，也要大力发展地方经济，实现岩溶大泉保护与地方经济发展的双赢。 地方经济发展决不能以牺牲岩溶大泉为代价，换取一时的经济增长，决不能走“先破坏后治理”的老路，应下大力气改变不合理的产业结构、资源利用方式、能源结构、空间布局和生活方式，探索出一条保护岩溶大泉与发展地方经济相协调的生态文明新路。

第三，必须贯彻“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路。 坚守空间均衡的重大原则，把岩溶泉域水资源承载能力作为刚性约束，从严从细管好水资源，精打细算用好水资源，努力实现人与岩溶大泉和谐相处。 同时，必须认识到山水林田湖草沙是一个生命共同体，保护岩溶大泉要统筹自然生态的各个要素，要用系统论的思想方法看问题，统筹治泉和治山、治泉和治林、治泉和治田、治泉与治草相协调。

二、山西省岩溶大泉开发利用与保护现状

1.基本情况

山西省地处华北地区西部、黄土高原东翼，境内山多川少，煤多水少，是国家资源型经济转型综合配套改革试验区和国家新型综合能源与制造业基地。1956—2000年全省多年平均水资源量123.8 亿m3，其中地表水资源量86.8 亿m3，地下水资源量84亿m3。 全省境内岩溶大泉数量众多、分布较广，太行山东麓有水神堂泉、城头会泉、坪上泉、娘子关泉、辛安泉、延河泉和三姑泉共7 处，中部盆地边缘有神头泉、 马圈泉、 雷鸣寺泉、晋祠泉、兰村泉、洪山泉、郭庄泉、霍泉、龙子祠泉和古堆泉共10 处，黄河沿岸吕梁山西侧有天桥泉和柳林泉共2 处。 19 处岩溶大泉泉域面积64396 km2，占全省总面积的41%。 泉域重点保护区31 处，面积958.8 km2，占岩溶泉域总面积的1.5%。全省岩溶大泉水资源总量31.6 亿m3，年可利用量21.7 亿m3。 2019年全省岩溶大泉流量为31.4 m3/s（天桥泉位于黄河干流河道，无法测流；三姑泉被河南省青天河水库淹没）。 其中晋祠泉、 兰村泉、古堆泉、洪山泉已干枯断流。 全省岩溶大泉取水工程共有4985 处，年取水量为12.7 亿m3。 其中，岩溶水井4478 眼，取水量7.1 亿m3，占岩溶水总取水量的55.9%； 泉口提引水工程507 处，取水量5.6 亿m3，占岩溶水总取水量的44.1%。

2.存在的问题

（1）岩溶大泉流量普遍衰减，部分干枯断流

20 世纪五六十年代，山西省大多数岩溶大泉开发方式以泉口提引水为主，泉水保持自然出流状态，出流量较大。80年代以后，山西省成为全国能源重化工基地，不仅在泉域内进行了大规模的煤矿开采，而且还建设了一大批岩溶水井工程，加剧了对岩溶泉域系统的影响与破坏，泉水流量衰减速度明显加快。 据统计，19 处岩溶大泉1956—1984年平均流量为92.84 m3/s，1985—1996年下降为69.2 m3/s，2010—2019年下降为42.8 m3/s，平均流量分别下降了26%和54%。 特别是郭庄泉、辛安泉、柳林泉、马圈泉和水神堂泉流量减少在60%以上，兰村泉、晋祠泉、 古堆泉和洪山泉相继干枯断流。

（2）煤矿开采对岩溶泉域系统破坏严重

山西省是煤炭大省，也是缺水大省。 煤水共生是山西煤炭资源和水资源的分布特点，在含煤地层及其上部分布有裂隙和孔隙含水层，下部埋藏有岩溶含水层，煤水共生致使采煤极易对水资源造成破坏。 新中国成立以来70 多年的大规模煤矿开采，对山西水资源造成了巨大破坏。根据山西省开展的采煤对水资源的破坏影响相关评价数据，截至2000年，山西省因煤炭开采共破坏水资源量133.34 亿m3，吨煤开采破坏水资源量达2.48 m3。 同时，煤矿开采也对岩溶泉域系统造成了严重破坏，致使岩溶大泉流量快速衰减，受采煤破坏比较严重的有洪山泉、晋祠泉、郭庄泉、柳林泉、马圈泉、神头泉等，其中洪山泉因采煤破坏影响导致干枯断流。

（3）岩溶地下水过量开采

20 世纪70年代，地下水井钻探技术日趋成熟，储量丰富、水质优良、成本较低的岩溶大泉水源，逐渐成为山西城市生活和工农业生产的重要水源，其开发利用方式逐渐由泉口提引水工程转变为以岩溶水井工程为主，由此造成了部分岩溶泉域中岩溶水井的开采量超过了水资源的可利用量，成为部分岩溶大泉干枯断流的主要原因。 如，晋祠泉岩溶地下水开发利用程度为166%，超过其可利用量1298 万m3，兰村泉岩溶地下水开发利用程度为132%，超过其可利用量4017 万m3，成为两泉断流的主要原因。

（4）部分岩溶大泉水质遭受污染

20 世纪80年代以来，随着山西工业化和城镇化进程加快，泉域内工业生产、 城市生活污水排放量逐渐增大，特别是采煤排放的矿坑水进入河流，不达标的水体流经岩溶渗漏段并下渗到岩溶水系统，使岩溶地下水污染日趋严重。 据统计，泉水水质为Ⅳ类水的岩溶大泉有晋祠泉、娘子关泉、郭庄泉和龙子祠泉。 特别是娘子关泉水质污染问题较为严重，监测结果显示，娘子关泉源硫酸盐浓度从1985年的153 mg/L 增加到2019年的268.3 mg/L，增加了75%。

3.原因分析

（1）保护意识不强

党的十八大提出大力推进生态文明建设以来，山西省开展了一系列的岩溶大泉生态保护工作。 但是，仍存在重视煤炭开发、忽视破坏岩溶大泉的现象，未在煤炭监管部门以及煤矿企业中形成保水开采的采掘方式，未在分类保护的思想下消除不科学的岩溶水开采方式。

（2）法规作用发挥不够

流动的泉水是岩溶大泉的灵魂，是生态保护的重中之重。 1998年颁布实施的《山西省泉域水资源保护条例》缺乏保护岩溶大泉出流的重要条款，有待按照生态文明理念及时修订。

（3）部分煤矿企业红线意识缺失

部分煤矿企业不尊重岩溶泉域系统的自然规律，存在对岩溶泉域系统的破坏行为，对大量排泄岩溶水的行为不投入、不治理。 个别煤矿企业缺乏践行生态保护的社会责任感，存在疏水降压或偷排岩溶水资源等违法行为。

（4）监控手段严重滞后

对煤矿排放矿坑水的监控手段不足，目前仅有部分县（市、区）在矿坑水排放端安装了远程实时监控设施。 对于故意隐瞒排水地点和疏水降压的违法行为，监管部门缺乏有效、可行的监控技术，远不能满足科学管理煤矿、保护水资源的需要。

（5）泉域保护科学研究滞后

用于岩溶大泉生态保护技术研究的投入不够，有价值的科研成果不多；同时，由于科研周期短、成果提交时间紧，导致难以形成更高质量的研究成果。

三、岩溶大泉保护战略体系构建建议

1.建立生态工程体系

围绕实现晋祠泉、 兰村泉、 古堆泉、 洪山泉尽快复流以及其他岩溶大泉各自的生态保护目标，在泉域范围内建设水量保护工程、 水质保护工程和泉源区保护工程。

①在水量保护工程方面，建设替代水源工程、地下水关井压采工程、带压区煤炭限采工程、 人工补水工程和水源涵养工程，重点纠正不科学的取水方式和破坏岩溶泉域系统的不文明现象，促进岩溶大泉尽快复流与增流。

②在水质保护工程方面，建设污水处理工程、人工湿地建设工程、酸性矿坑水治理工程、 废井封堵工程等，重点解决泉域酸性矿坑水外溢、岩溶渗漏段污染和煤系地层串层污染井封堵的难题。

③在泉源区保护工程方面，建设环境整治工程和生态景观建设工程，改善泉源区生态环境，恢复泉源区古代建筑，提高岩溶大泉的历史文化价值。

2.建立法律法规体系

坚持问题导向，尽快修订《山西省泉域水资源保护条例》，配套完善相关岩溶大泉地方性法规，统筹岩溶泉域系统补给、径流和排泄的各个环节，在断流泉复流、保护措施落实、资金支持、技术研究、重点保护区调整、带压区采煤、 酸性矿坑水治理等方面，完善相应的措施与条款。 对于生态景观价值、历史文化价值较高的岩溶大泉，坚持分类保护、先观后用的原则；对于在岩溶泉域构造发育带的带压区煤矿，坚持保水开采、无效退出的原则；对于在岩溶渗漏段内的河流水质，坚持达到地表水和地下水功能区目标的原则；对于造成岩溶大泉断流的相关部门和单位，追究责任，以法治的力量确保岩溶泉域系统不受影响与破坏。

3.建立数字泉域体系

为了加强岩溶大泉的管理与保护，促进断流泉水尽快复流，急需打造数字泉域，建立起岩溶泉域水文地质及水动力场数值模拟系统，概化泉域内地质结构、水动力场以及包括大气降雨、地表水渗漏、岩溶水井、采煤排水在内的岩溶水补排量等要素，通过对泉域天然补给量与侧排量、生态补水工程补水量、采煤影响量、岩溶水井开采量、岩溶渗漏段渗漏量等动态数据的综合数值模拟，进一步指导与协调断流泉复流工作；开展基于实时传输的泉域水位、水量、水质动态数据的模拟演算和预警预报，及时发现煤矿企业偷排岩溶水、 污染岩溶水、 水井工程超采岩溶水的违法行为，强化对煤矿和取水户的监管，全面打造有利于保护岩溶大泉的现代数字泉域。

4.建立严密监测体系

全面建设岩溶大泉岩溶水位、水量和水质实时监测系统。

①在岩溶水位监测方面，按照有关技术规范建设岩溶地下水水位监测井，并配备远程实时监测设施，实时监测水位动态。 泉域岩溶水带压区的煤矿必须建设岩溶地下水水位监测井，为甄别破坏与影响岩溶地下水的行为提供数据支撑。

②在岩溶水量监测方面，在岩溶水井取水位置和矿坑水排水端，配备水量远程监测设施，实时监测岩溶水井取水量和煤矿矿坑水排水量。

③在岩溶水质监测方面，建立岩溶泉域水质监测系统，在岩溶泉域系统关键节点布设水质自动采集设施，全面掌握岩溶水质动态，为防治污染岩溶水提供基础监测数据。

5.建立科学研究体系

在充分利用已有研究成果的基础上，通过政府扶持、政策引导、资金支持、激励机制等措施，着重发挥高校和科研院所的科研力量，围绕采煤对岩溶泉域系统破坏、酸性矿坑水外溢治理、岩溶渗漏段污染防治等突出问题，深入研究人类活动对岩溶泉域系统影响与破坏的机理，全面掌握其内在联系和变化规律，提出破解措施与方法，为保护和修复岩溶泉域系统提供科学依据，逐步建立起保护岩溶大泉的科学研究体系。