新疆哈密大南湖二矿水资源现状分析

李云 王梦 马伊琍 罗艳丽 张继卫

摘要：为了解新疆哈密大南湖二矿生态修复过程中可用水量，通过实地调查，收集和分析煤矿区水资源相关基础资料，明确矿区可用于生态修复的绿化用水量和水质，为矿区的生态修复提供理论依据。结果表明：（1）矿区生产、生活用水分别以矿坑涌水和榆树沟水库地表水为供水水源;（2）2016年～2018年矿区总用水量为183.68×104m3，生产用水占81%，绿化用自来水量占5%。（3）矿区的生活污水、生产废水处理站的中水分别用于矿区绿化和地面冲洗及道路洒水。（4）矿区目前绿化面积约6.11×104m2，绿化用水量约为12.90×104m3/a，中水水质符合绿化用水标准。

关键词：水资源;生态修复;大南湖二矿;绿化用水

中图分类号：X37 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）10-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.10.093

Abstract：In order to understand the amount of water available during the ecological restoration process of the Danan Lake No. 2 mine in Hami， Xinjiang， through field investigations， the basic data related to water resources in the coal mine area was collected and analyzed to clarify the greening water consumption and water quality that can be used for ecological restoration in the mine， and to provide a theory for ecological restoration in accordance with. The results show that： （1） The production and domestic water in the mining area are taken from the pit gushing water and the surface water of the Yushugou Reservoir as the water supply sources; （2） The total water consumption in the mining area from 2016 to 2018 is 183.68 × 104m3， with production water accounting for 81%， greening the amount of tap water accounts for 5%. （3） The domestic sewage in the mining area and the reclaimed water from the production wastewater treatment station are used for greening and ground washing in the mining area and road watering respectively. （4） The current greening area of the mining area is about 6.11 × 104m2， and the water consumption for greening is about 12.90 × 104m3 / a. The quality of the intermediate water meets the greening water standard.

Key words：Water resources;Ecological restoration;Mining area;Water for greening

煤礦区的生态修复是一项十分紧迫的任务，植被恢复是矿区生态修复的核心内容[1-3]。在干旱区，植被恢复中起决定性因素的是水资源，高温干旱缺水是制约干旱地区生态修复中植被生长环境因子[4]的重要因素。新疆哈密地区煤炭资源丰富，地位很重要[5]。本研究以新疆哈密大南湖二矿为研究对象，收集矿区水资源相关基础资料，查明矿区供水来源、矿区用水量，分析矿区废水处理现状，明确矿区绿化用水量，为矿区今后的生态修复用水提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

大南湖二矿位于新疆哈密市南吐哈煤田大南湖矿区西部，距哈密市区约84km，地处哈密市南无植被的荒漠戈壁区。矿区为温带干旱、半干旱气候，年平均气温9.8℃;年均降水量为33.8mm;全年平均蒸发量为1 477.2mm[6]。

1.2 煤矿区实地调查

到矿区相关部门进行实地调查，调查煤矿区的供水设施和供水量;用水途径和用水量;水处理设施、排水量等，查清矿区供水来源、用水和排水特点，明确矿区可用于生态修复的绿化用水量和水质。

1.3 煤矿区绿化用水水质测定

水样采自矿区生活污水处理站出水口，带回到实验室用于检测水质指标，包括pH、色度、浊度、溶解性总固体、氨氮、总余氯、LAS、总大肠杆菌。

2 结果与分析

2.1 煤矿区用水量年变化

矿区生产用水来自榆树沟水库地表水和矿井涌水，生活用水来自榆树沟水库地表水。2016～2018年大南湖二矿3年总用水量为183.68×104m3，其中生产用水量占81.3%、生活用水占13.6%、绿化用水占5.1%。3年内，矿区2018年总用水总量最高，达到92.78×104m3，其次是2016年，2017年用水量最低，2018年用水总量是2017年的2.36倍。生产用水量和总用水总量变化一致，2018年最多，为79.44×104m3，2016年最少。生活用水量3年内有一个小幅上升，2018年比2016年生活用水量增长了19%。绿化用自来水水量在这3年内也稳定增加，2018年绿化用自来水量约为2016年的2倍。

2.2 煤矿区用水量月变化

2016～2018年煤矿区每月生产用水量均远大于生活用水量，且夏季高于冬季。2016年生产用水量最多的月份是9月，达4.85×104m3，最少的月份为2月（2.14×104m3）;生活用水量最多的月份也是9月，为0.91×104m3，最少的为2月（0.40×104m3）。2017年，生产用水量最多的月份在8月，最少的月份在4月;生活用水量最多的月份是6月，最少的月份是3月，比2016年2月多用了5%。2018年，每月的生产用水量多于前两年，其中8月的用水量达到10.11×104m3。

2.3 煤矿区废水处理

矿区人口数量为750人，生活污水主要包括矿区办公楼、宿舍、食堂等生活设施排水，处理能力达到30m3/h，主要采用两段式生物接触氧化法处理工艺，出水满足《污水综合排放标准》（GB8978—2002）中的一级A排放标准限值，该污水处理站排出的水主要在春季、夏季和秋季用于矿区绿化，冬季排放到矿区内氧化塘内。产生的污泥经浓缩脱水处理后跟生活垃圾一起送往哈密东郊生活垃圾处理厂处置。矿区生产废水主要是采掘场排水、生产系统冲洗地面排水、维修车间以及洗车用水，通过排水管网至工业场地生产废水处理站，处理规模800m3/d，采用“混凝—沉淀—過滤—消毒”处理工艺，处理后的污泥经过浓缩脱水后与产品煤一同运往电厂，出水满足《煤炭工业污染物排放标准》，污水站出水进入中水复用水池，主要用于地面冲洗及道路洒水，多余的水排放至氧化塘中。

2.4 煤矿区绿化用水

绿化用水的模式分为两部分，一部分绿化用水直接取自自来水，通过管道输送至绿化区域，用水面积约3.85×104m2，用水量约3.9×104m3/a;另外一部分绿化用水来自生活污水处理站及生产污水处理站处理后的中水，流至1号加水，通过管道进行浇水，用水量约9×104m3/a，用水面积约2.26×104m2。生活污水处理站处理后的中水满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质》绿化用水标准。

3 讨论

目前大南湖二矿用水主要以榆树沟水库地表水为供水水源，一部分生产用水为矿坑涌水，总用水量主要以生产用水为主，其次是生活用水，绿化用自来水量约为总水量的5%左右。绿化用水以生活污水处理站中水为主，以自来水为补充，在夏秋季植物需水量多时对自来水的用量较大。目前矿区生产用水量大，但生产废水处理后主要用于地面冲洗及道路洒水，多余的水排放至矿区氧化塘中。建议对矿区生产废水处理站进行工艺改造，使其达到绿化用水的标准，既能减少自来水的用量，也可以进一步扩大生态修复区的面积。

4 结论

（1）大南湖矿区生产用水以矿坑涌水和榆树沟水库地表水为供水水源，生活用水以榆树沟水库地表水为供水水源。

（2）2016年～2018年大南湖二矿总用水量为183.68×104m3，主要为生产用水量，绿化用水量所占比例较低。1年里生产用水量和生活用水量均为夏季高于冬季。

（3）矿区建有生活污水处理站，中水主要用于矿区绿化;生产污水处理站，中水主要用于地面冲洗及道路洒水。

（4）煤矿区目前绿化面积约6.11×104m2，绿化用水量约为12.9×104m3/a，其中69.8%为生活污水处理站中水，29.2%为自来水，中水水质符合绿化用水标准。

参考文献

[1] 武强，涂坤，曾一凡，等.打造我国主体能源（煤炭）升级版面临的主要问题与对策探讨[J].煤炭学报，2019，44（06）：1625-1636.

[2]申硕果.矿区生态环境现状及治理对策[J].河南地球科学通报2016年卷，2016：142-147.

[3]王丽艳，王竹益，刘光正，等.赣南稀土矿区植被生态修复评价及模式选择[J].南方林业科学，2016，44（06）：49-53.

[4]纪德龙.基于沙漠边缘植被生态需水的水资源优化配置[D].新疆：石河子大学，2018.

[5]景龙龙.对哈密大南湖矿区井筒支护优化的研究[J].内蒙古煤炭经济，2016（17）：16-18.

[6]张宇婷，张振飞，张志.新疆大南湖荒漠区1992—2014年间植被覆盖度遥感研究[J].国土资源遥感，2018，30（1）：187-195.

收稿日期：2020-08-27

基金项目：兰州生多荒漠保护研究院项目“戈壁荒漠区露天煤矿水土保持与生态建设关键技术研究”，基金编号：KQXF-001。

作者简介：李云（1995-），女，汉族，硕士，研究方向为干旱区污染控制工程。

通讯作者：罗艳丽（1977-），女，汉族，博士，副教授，硕士生导师，研究方向为地下水监测与评价、环境污染治理。