霍泉岩溶地下水开发及保护对策探讨

柴俊芳

（洪洞县霍泉水利管理处，山西 洪洞 031600）

霍泉岩溶地下水开发及保护对策探讨

柴俊芳

（洪洞县霍泉水利管理处，山西 洪洞 031600）

霍泉岩溶地下水是洪洞县等地工农业生产和生活的重要水源，随着经济社会的不断发展和城市人口的增加，岩溶水开发利用规模不断扩大，分析了霍泉岩溶地下水现状，针对如何合理开发利用和保护霍泉岩溶地下水并使之发挥最大效益，提出切实可行的解决措施。

岩溶地下水；水资源；开发；保护

1 概况

霍泉是山西省著名的岩溶大泉之一，位于洪洞县城东15km的霍山脚下，泉域范围为霍山大背斜。西侧以汾河与沁河为分水岭，东侧以石岩、二迭系砂岩为隔水边界，南段则包括一小部分砂页岩区，北部与洪山泉的分界在河底泉断层，形成隔水边界。泉域面积1352km2，其中岩溶含水系统分布面积1272km2，灰岩裸露区面积664km2。泉水出露为第四系堆积物阻水形成，属断层溢流泉。

霍泉岩溶水系统的补给资源为1.24亿m3/a，主要由大气降水直接通过岩溶裸露区渗漏补给及地表汇流进入灰岩区的入渗补给组成。补给高度平均在1190m左右，岩溶水系统的储存资源量约为64.5亿m3。霍泉泉口标高581.6m，出水点108个，月均方差在0.002～0.021m3/s之间，多年（1951—2006年）平均流量3.795m3/s，存在以8年为周期的波动性特点。

霍泉泉水为重碳酸硫酸钙镁型水，水质总硬度19.7德国度，水质良好，除饮用外还兼供工农业用水。水温常年保持在13.5℃～14℃，pH值7.8，该泉水矿化度多在536mg/L左右，为低矿化型。

2 岩溶地下水开发利用状况

霍泉岩溶水系统可分为四个子系统，其中第四子系统除接受来自其他三个子系统的地表水补给外，还接受来自大气降水的直接下渗补给，并向外潜排和形成泉水（即霍泉）。

霍泉岩溶水系统的分布范围跨晋中、长治、临汾3个市的6个县（市），即洪洞县、古县、灵石县、沁源县、霍州市、安泽县。其中沁源县、古县占有面积最大。洪洞县管辖范围虽然不大，但拥有排泄区和霍泉这一得天独厚的岩溶水资源优势，正因如此，霍泉每年排泄的1亿多m3的岩溶水为洪洞县经济的发展提供了可靠保证。

霍泉灌区灌溉着广胜寺、明姜、大槐树、城苏堡等5个乡镇119个自然村的0.673万hm2土地，担负着山西焦化集团总公司、洪洞县霍泉化工有限公司的生产生活用水和洪洞县城生活用水，还在每年非灌溉期向南垣灌区调水2500万m3。

据霍泉流量动态资料表明，20世纪50年代，泉源年均流量4.24m3/s，年均来水量13352万m3；60年代平均流量4.6m3/s，年均来水量14500万m3；70年代平均流量4.31m3/s，年均来水量13400万m3；80年代平均流量3.9m3/s，年均来水量12150万m3；90年代平均流量3.2m3/s，年均来水量10258万m3；进入21世纪，平均流量为2.93m3/s，年均来水量9240.2万m3。由此可知，霍泉泉水流量呈逐年减少趋势。

2010年，泉源年来水量8772万m3，流量2.78m3/s，泉水供工业生产用水1439万m3，供农业灌溉用水4549万m3，南干人畜吃水315万m3，城镇生活供水920万m3，霍泉水资源利用率已达98%以上。

3 泉源流量减少原因分析

据1951年以来60年的泉源流量实测资料分析，泉源年平均流量从20世纪50年代的4.24m3/s减少到2010年的2.78m3/s，随着时间的推移，泉源流量呈下降趋势。究其原因主要有以下几方面：

3.1 天然降雨量的影响

从实测资料看，泉源出水量与天然降水有着密切关系，降雨量大的年代泉源出水量就大，反之就小。例如，1964年降雨量754.8mm，泉源出水量15600万m3，1972年降雨量341.1mm，泉源出水量11420万m3。泉源出水量的补充资源主要是天然降水。但从进入80年代后，降水量与泉源出水量的规律发生了变化，1991年降水量为441.2mm，泉源流量为3.45m3/s，年出水量1.09亿m3，2005年降雨量为527.0mm，比1991年多75.8mm，而泉源流量只有3.13m3/s，年出水量相应减少。

3.2 泉域范围内打井、开矿的影响

尽管泉域范围内大部分地形山高林密，交通不便，但随着经济的快速发展，区域内打井、采煤活动逐渐加剧，截留、破坏了岩溶水的正常补给，资源补给量受到了限制和减少。

3.3 地表水的影响

区域内地表水的开发利用使其水源被阻隔，影响了出水量，泉域范围内的地表水难以得到补充。

4 岩溶地下水合理开发及保护对策

从系统的角度考虑，岩溶水资源的合理开发利用及保护实质上是协调岩溶水自然系统与人工系统耦合的关系，当人工系统与自然系统的耦合关系协调好，霍泉岩溶水系统的供水功能将会得到充分发挥。反之，系统将会失稳，其功能将不断减弱以致破坏。因此，霍泉岩溶水系统资源的合理开发利用应注意以下几个方面的问题：

4.1 统筹分配岩溶水资源

霍泉岩溶水系统所处的地理位置涉及3市6县。各县根据辖区的水资源条件及供水需水已修建了不同形式的取、引水工程。随着工农业生产的发展和人民生活水平的不断提高，新建、扩建的取、引水工程势必增多。这种缺乏系统全局性考虑的各种取水方案组成的人工系统与自然系统的耦合，将会引起复杂系统的混乱和失控，打破了原有的水量分布格局，使拥有排泄区这一有利条件的洪洞县因上游地区大量取水而面临缺水的严重形势。所以应全面协调各用水县或单位的用水现状和用水规划，在不超过霍泉岩溶水系统补给资源量的前提下分配用水，做到重点保证，统筹安排。

4.2 合理保护霍泉景观

霍泉作为广胜寺一景，泉水的喷涌景观不仅是当地古代文化遗产的组成部分，而且其水量也是洪洞县经济发展不可缺少的条件之一。霍泉岩溶水系统作为一个整体，泉口以上任何地点的开采岩溶水的活动（包括在第一、二、四子系统内取用河水）都会导致霍泉流量的减少。从资源共享的观点出发，有关各县的水资源管理部门应共同协商用水份额和保持泉水景观的基本出水量，并在此基础上制定保护区的有关法规，严格控制洪洞县东安—广胜寺一带的打井活动。

4.3 加强岩溶水水质保护

据2009年取样调查分析发现，霍泉的化学成分与1990年相比基本没有变化，污染成分也未超标。岩溶水仍是优良的生活及工农业用水水源，但岩溶水中有砷、铅成分检出，其含量超过临汾地区第四系孔隙水水中的含量（相对背景值）。说明该岩溶水系统可能存在着人为污染的潜在因素，据此建议：一是在碳酸盐岩裸露区及西部变质岩分布区，大气降水中污染成分以及污染的地表水可直接进入岩溶水中，这些地区的水质保护显得尤为重要，有关部门应制定相关法规将上述地区划为防污染保护区，在此范围内不应建设可能成为污染源的企业，如化工厂、农药、化肥厂、及焦化厂、塑料厂等，以防铬、汞、铅、砷、氰、酚等有毒物质进入地表水及地下水。对已有的这类工厂应限期责令采取净化排放“三废”的措施。二是应在霍泉一带严禁采煤炼焦。这一带有碳系煤层分布，又紧邻裸露灰岩区，采煤的废渣及炼焦形成的硫、磷、酚等物质均有可能进入岩溶水污染水体。为此应安排专人对泉源周围环境进行定期清扫，对海池内的水草杂物及时清除，以保证泉源水质的清洁。三是霍泉岩溶水的东部为煤炭开采区，采矿过程中要避免矿坑水排放并污染岩溶水，特别应严格禁止将矿坑水利用重力排入其下陶系灰岩。同时还要重视勘探孔封孔质量，以防止煤系地层的劣质水与岩溶水串通。

4.4 科学管理泉域水资源

一是强化泉域管理机构行政职能，以《中华人民共和国水法》为准绳，制定切实可行的法规，加派人员对泉域出水口进行监管，有条件的地方可建设动态实时视频监控系统，对泉域地进行24h监控。二是在霍泉岩溶水系统内，包括泉口及东部边界附近，完善水位、水质监测网络，积累系统连续的相关数据，定期分析其动态变化，为岩溶水系统管理提供科学依据。三是在泉域范围内植树种草，改善生态环境，同时建立水位、水质以及气象因素等方面的综合数据库，逐步实现对霍泉岩溶水系统的管理。四是加强泉域保护宣传力度，利用报纸、电视等新闻媒体的正面报道、舆论监督和社会曝光的效应，加大对泉域水资源的保护力度，从而引起全社会对霍泉泉域保护工作的关注。

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1004-7042（2011）08-0015-02

柴俊芳（1975-），女，1995年毕业于山西省水利学校水工建筑专业，助理工程师。

2011-06-05；

2011-07-16