李偉芳

（臨汾市水文水資源勘測(cè)分局，山西 臨汾 041000）

臨汾市霍泉巖溶水資源合理開發(fā)利用分析

李偉芳

（臨汾市水文水資源勘測(cè)分局，山西 臨汾 041000）

巖溶水資源是水資源的重要組成部分，臨汾市境內(nèi)霍泉巖溶水已成為泉域內(nèi)各縣市的重要供水水源，近年來霍泉巖溶水出現(xiàn)了過量開采的現(xiàn)象，泉域內(nèi)的巖溶水位動(dòng)態(tài)變化呈下降趨勢(shì)，為了合理開發(fā)利用維護(hù)霍泉的巖溶水系統(tǒng)，滿足泉域內(nèi)臨汾市各縣市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，需要進(jìn)行水資源的優(yōu)化合理配置，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

巖溶水資源；水位動(dòng)態(tài)；開發(fā)利用；霍泉

1 基本概況

霍泉是山西省著名的巖溶大泉，泉域面積1272km2，其中臨汾市488km2。分布于臨汾市的洪洞縣、古縣和安澤縣，泉域內(nèi)裸露可溶巖面積為664km2。近年來霍泉已成為泉域內(nèi)各縣市的重要供水水源，主要用于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)、城市與農(nóng)村生活用水，由于泉域內(nèi)各縣市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，霍泉巖溶水出現(xiàn)了過量開采的現(xiàn)象，且日趨嚴(yán)重。

2 霍泉巖溶水資源量

2.1 霍泉泉水自然出流量

霍泉1951—2010年泉水自然出流量見表1?；羧嗄昶骄匀怀隽髁繛?.67m3/s，最大值為1964年4.94m3/s，最小值為2002年2.75m3/s。2001—2010年較多年平均減少19.6%，1951—1960年減少30.3%，總體上霍泉自然出流量呈衰減趨勢(shì)。

表1 霍泉自然出流量不同年代統(tǒng)計(jì)分析表 單位：m3/s

2.2 霍泉巖溶水資源量評(píng)價(jià)

巖溶水資源量評(píng)價(jià)包括天然補(bǔ)給資源量評(píng)價(jià)、儲(chǔ)存資源量評(píng)價(jià)、可開發(fā)利用量評(píng)價(jià)。

巖溶水的天然資源量是指在天然條件或人為開采狀態(tài)下，巖溶泉域從外界獲得的有補(bǔ)給保證的水量，也就是在開采利用巖溶水后，能夠通過現(xiàn)代水文循環(huán)予以補(bǔ)給的水量，它屬于巖溶水資源可再生的部分。其數(shù)量用巖溶泉域各項(xiàng)補(bǔ)給量總和的多年平均值表示。在未開發(fā)狀態(tài)下，巖溶泉域往往處于純自然的宏觀穩(wěn)定狀態(tài)，其多年補(bǔ)給量大體等于多年的排泄量。由于霍泉泉域是一個(gè)比較完整的水文地質(zhì)單元，選用排泄量法來計(jì)算泉域巖溶水的天然資源量?；羧驇r溶水的主要排泄項(xiàng)為泉水流量、地下水潛流量、地下水蒸發(fā)量及巖溶水開采量。由于巖溶地下水埋藏很深，其蒸發(fā)量不予考慮。這樣，泉域巖溶水天然資源量的計(jì)算實(shí)際上只需考慮還原流量與巖溶水潛排量2項(xiàng)。

根據(jù)臨汾市第二次水資源評(píng)價(jià)成果的計(jì)算方法：巖溶水天然補(bǔ)給量=泉流量+巖溶水開采量+向第四系潛排量，采用數(shù)據(jù)：1956—2000年霍泉年流量均值12008萬m3（3.81m3/s），1980—2000年霍泉年流量均值10704萬m3（3.39m3/s）；向第四系地下水的年潛排量為1125萬m3；1956—2000年上游巖溶水年開采量23萬m3，1980—2000年上游巖溶水開采量48萬m3。

計(jì)算成果：1956—2000年霍泉巖溶水天然補(bǔ)給量為每年13156萬m3（4.17m3/s），1980—2000年霍泉巖溶水天然補(bǔ)給量為每年11877萬m3（3.77m3/s）。霍泉巖溶地下水儲(chǔ)存量約為65.75億m3。

由于潛流到盆地的巖溶水量已作為其下游淺層地下水的主要補(bǔ)給水源，得以開發(fā)利用，歷次霍泉巖溶水可利用量計(jì)算不將其包括在內(nèi)。以95%頻率的泉水還原流量作為泉水可利用量。

3 臨汾各縣市巖溶水開發(fā)利用現(xiàn)狀分析

3.1 洪洞縣霍泉泉水開發(fā)利用現(xiàn)狀

洪洞縣境內(nèi)霍泉泉域主要分布在廣勝寺鎮(zhèn)與蘇堡鎮(zhèn)，泉域面積較小，是霍泉泉水的出露點(diǎn)，利用方便，主要以引泉為主。歷史上就是洪洞縣的主要供水水源，現(xiàn)狀主要供水對(duì)象為山西焦化、霍泉灌區(qū)以及洪洞縣城生活用水。本次收集了霍泉管理處近10年來的實(shí)際供水資料，霍泉泉水洪洞縣開發(fā)利用程度已非常高，在用水高峰的月份已出現(xiàn)供水緊張的狀況。（見表2）

表2 霍泉泉水自然出流量年開發(fā)利用統(tǒng)計(jì)表 單位：萬m3

3.2 古縣霍泉巖溶水開發(fā)利用現(xiàn)狀

古縣境內(nèi)霍泉泉域主要分布在3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，分別為岳陽(yáng)鎮(zhèn)、古陽(yáng)鎮(zhèn)、北平鎮(zhèn)，是古縣的主要工業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)。

古縣霍泉巖溶水的開發(fā)利用方式主要是井采。80年代以前，由于鑿井技術(shù)與開采成本所限，古縣境內(nèi)無巖溶水井。在1989年，隨著古縣縣城用水量的增加，在縣城北建設(shè)巖溶井一眼，井深826.34m，成井時(shí)自流出水量為3021m3/d，水質(zhì)良好。古縣霍泉境內(nèi)受區(qū)域水文地質(zhì)條件的制約，地表水枯季流量非常小，淺層地下水出水量也較小，無法滿足人民群眾生活與工業(yè)發(fā)展的需要。尤其是近幾年，涉煤行業(yè)發(fā)展較快，用水量較大，巖溶水井增長(zhǎng)迅速，巖溶水已成為當(dāng)?shù)厣钆c工業(yè)主要的供水水源。

為了對(duì)古縣巖溶水井現(xiàn)狀及其發(fā)展過程有確切的認(rèn)識(shí)，本次對(duì)古縣境內(nèi)巖溶井進(jìn)行了逐井調(diào)查。按時(shí)段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，至2000年底，巖溶井發(fā)展為5眼，主要是為解決農(nóng)村生活與城市生活用水；2001—2005年，新增巖溶井4眼，其中古縣城市生活用井1眼，煤礦生產(chǎn)生活用井3眼；2006—2007年古縣巖溶井發(fā)展最為迅速，新增巖溶井15眼，主要用于焦化企業(yè)、煤礦企業(yè)、洗煤企業(yè)等工業(yè)用水，用水量較大，2007—2010年受取水許可的影響處于停滯狀態(tài)。

由于古縣霍泉泉域內(nèi)除巖溶水外無其他可利用的水源，若要緩解供水緊張的狀況，只能依靠巖溶水，但受分配指標(biāo)所限，又不能過多開采巖溶水，水資源短缺已成為古縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要瓶頸。

3.3 安澤縣霍泉巖溶水開發(fā)利用現(xiàn)狀

安澤縣境內(nèi)霍泉泉域主要分布在唐城鎮(zhèn)，為藺河的源頭區(qū)。面積雖然較小，但煤炭資源豐富，分布有多座煤礦，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)。

安澤縣位于霍泉泉域的東部邊界區(qū)域，近年來，隨著鑿井技術(shù)的發(fā)展與區(qū)域用水的緊張，在東部邊界已出現(xiàn)多眼巖溶水井，水量較大，水質(zhì)良好。

安澤縣霍泉泉域多年來由于煤礦的開采，地表水與淺層地下水衰減，已無法滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。部分企業(yè)需建設(shè)巖溶井以滿足用水需求。位于安澤縣的山西安鑫煤業(yè)有限公司1200kt整合礦井及1200kt坑口洗煤項(xiàng)目已通過水資源論證，建設(shè)巖溶井以滿足生活用水需求，年生活取水量為3.81萬m3，安澤縣唐城鎮(zhèn)三交村年生活取水量3萬m3，還有部分企業(yè)在積極申請(qǐng)之中。

4 霍泉巖溶水資源合理開發(fā)利用建議

霍泉泉水洪洞縣開發(fā)利用程度已非常高，古縣霍泉境內(nèi)受區(qū)域水文地質(zhì)條件的制約，地表水枯季流量非常小，淺層地下水出水量也較小，安澤縣霍泉泉域多年來地表水與淺層地下水衰減，已無法滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，部分企業(yè)需建設(shè)巖溶井以滿足用水需求。對(duì)地下水的補(bǔ)徑排對(duì)自然環(huán)境造成了破壞，影響到巖溶水系統(tǒng)的平衡，建議合理開發(fā)利用。

第一，從泉域全局的角度進(jìn)行水資源的優(yōu)化合理配置，以滿足泉域內(nèi)各縣市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。既要滿足泉域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)水資源的需求，又要減少巖溶水的開采量，可行的途徑是開發(fā)其它可利用的水資源，如地表水工程、調(diào)水工程、中水的利用等。對(duì)各種水源進(jìn)行優(yōu)化合理配置，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

第二，霍泉巖溶水已成為泉域內(nèi)各縣市的重要供水水源，實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度。安澤縣巖溶水開采由無到有，雖其面積較小，但其位于泉域的東部邊界，對(duì)泉域系統(tǒng)邊界影響較大，所以也要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格管理，供水對(duì)象僅限于生活用水，不得用于生產(chǎn)，以維護(hù)霍泉巖溶水系統(tǒng)的穩(wěn)定性。洪洞縣由于其位于霍泉泉域重點(diǎn)保護(hù)區(qū)，按照《山西省泉域水資源保護(hù)條例》第十條，不允許其以打井方式取用巖溶水，由于用水量受泉水自然出流量所控制，由于供水對(duì)象的優(yōu)先保證程度不同，一般優(yōu)先保證生活與工業(yè)用水，其次為農(nóng)業(yè)用水，所以缺水主要為農(nóng)業(yè)。

第三，減少泉域內(nèi)煤礦開采，實(shí)現(xiàn)資源整合，廣泛應(yīng)用農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)?；羧騼?nèi)煤炭資源豐富，煤礦眾多。根據(jù)相關(guān)資料，古縣煤炭資源整合后產(chǎn)量將達(dá)到10050kt，安澤泉域內(nèi)煤礦也非常多。煤礦的開采不僅疏干了上層水，減少了巖溶水的補(bǔ)給量，還由于其開采后上伏地層的坍塌與裂縫，對(duì)地下水的補(bǔ)徑排自然環(huán)境造成了破壞，影響到巖溶水系統(tǒng)的平衡。在煤礦帶壓開采區(qū)還存在突水現(xiàn)象，直接破壞巖溶水，使優(yōu)質(zhì)的巖溶水資源以污染后的礦坑水形式排放。洪洞縣“十二五”末霍泉年總需水量為6477萬m3，其余水量供曲亭水庫(kù)。需水量較現(xiàn)狀年用水量7223.8萬m3減少746.8萬m3，主要原因是隨著農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的廣泛應(yīng)用，單位面積用水量與渠道耗水量減少，用水效率提高。

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1004-7042（2017）07-0014-02

李偉芳（1982-），女，2015年畢業(yè)于河海大學(xué)水利工程專業(yè)，助理工程師。

2017-05-20；

2017-06-28