汾河流域岩溶泉水资源保护措施浅析

郝琳茹

（山西省水利建设开发中心，山西 太原 030002）

汾河流域岩溶泉水资源保护措施浅析

郝琳茹

（山西省水利建设开发中心，山西 太原 030002）

岩溶区的地下水和岩溶泉水是我国众多城市和工农业的重要供水水源。面对近年来普遍出现的泉水流量衰减、水质污染和无序开采等问题，以汾河流域8处岩溶大泉为研究对象，通过分析岩溶泉域现状，找出岩溶泉域水资源开发利用存在的问题和原因，在此基础上，应用新的理论、观点和方法，提出工程措施和非工程措施相结合的保护措施。

岩溶泉；水资源保护；汾河流域

山西作为我国北方岩溶分布面积最广的省份，岩溶泉水资源十分丰富，岩溶区面积达11万km2，占全省总面积的75.2%，历史上曾有“千泉之省”的美誉。这些岩溶区丰富的地下水资源，在全省经济社会发展和新型能源工业基地建设中发挥着重要的支撑和保障作用。

1 岩溶泉概况

1.1 岩溶泉现状

山西省岩溶大泉分布较广，列入《山西泉域水资源保护条例》的岩溶大泉有19处，其中汾河流域内岩溶泉有雷鸣寺泉、兰村泉、晋祠泉、洪山泉、郭庄泉、霍泉、龙子祠泉及古堆泉等8个大泉。

2010年，全流域岩溶大泉实测流量为8.70m3/s，其中，晋祠泉、兰村泉和古堆泉已断流，泉口水位埋深分别为25m，35m，50m；兰村泉、霍泉、雷鸣寺泉为地下水水质Ⅱ类水，其他泉域为Ⅲ～Ⅳ类水。其中，晋祠泉泉口水位从2008年以来止降回升，目前泉口水位埋深7.38m。

1.2 岩溶泉开采量及开发利用程度

汾河流域8大岩溶泉现状开采量为4.99亿m3，其中，岩溶水井开采2.39亿m3，泉口提引水2.60亿m3。8个岩溶大泉天然资源量9.05亿m3，可开采量5.89亿m3，现状总计开采4.99亿m3。晋祠泉、兰村泉和古堆泉岩溶地下水开发利用程度分别为124.9%，114.8%和110.1%，均已断流，且处于严重超采状态；洪山泉开发利用程度大于80%，属于采补平衡泉域，但存在断流危险；其余岩溶泉地下水尚有开发潜力。各岩溶泉开发利用程度分析见表1。

表1 汾河流域岩溶大泉开发利用程度分析表

2 岩溶泉开发利用存在问题

2.1 泉水流量衰减及干涸

大气降水是岩溶泉的主要补给水源，其变化必然引起泉域岩溶地下水位与泉水流量的变化。近年来，汾河流域岩溶泉域降水量普遍有减少的趋势，同时人类活动改变了泉域内水文下垫面条件、包气带及含水层纵横方向的水量运移，导致河川径流对岩溶水系统渗漏补给量减少，这些因素导致泉水流量衰减。晋祠泉、兰村泉和古堆泉相继干枯断流，洪山泉濒临断流，郭庄泉流量下降达50%以上，霍泉及龙子祠泉流量萎缩，不仅使汾河流域水资源短缺形势加剧，也对汾河流域生态环境、旅游资源造成难以弥补的损失。

2.2 泉水水质污染

汾河流域岩溶泉域规模巨大，地下水循环周期较长，水与岩石具有充分的反应时间，特别是由于地球化学背景的影响，一些泉域岩溶地下水的污染问题比较严重。同时，人类活动对岩溶地下水产生的次生污染十分严重。汾河主要流经晋祠、兰村、郭庄、古堆泉域，对前3个泉域有渗漏补给。河水水质主要污染物为氨氮、COD、挥发酚等。古交市寨上以下河段氨氮几乎全部超标，其中太原市小店桥断面氨氮超标最大为70.1倍；挥发酚超标河段8处，其中临汾断面挥发酚超标最大为43.2倍。

2.3 采煤开矿对泉域水资源影响严重

山西省煤炭资源丰富，从地质条件上形成了水煤共存的基本环境特征。大规模采煤对岩溶水环境的影响尤为明显，已成为能源基地建设与运营的制约因素。煤矿开采后形成裂隙导水带、地面沉降带均能波及地表，造成裂缝、崩塌、沉降等各种地面变形，破坏了上覆含水层原有的补给、径流与排泄条件。例如，郭庄泉域霍州白龙矿，由于煤炭开采破坏了储水构造，改变了地下水径流路线，在巷道开拓时遇陷落柱发生井下突水；水量由揭露初期的100m3/h增至400m3/h，造成工作面淹没被迫停产。

3 保护措施

3.1 工程措施

3.1.1 泉源区保护工程

环境整治工程：实施污染源清除、生活污水处理、垃圾填埋、居民旱厕改造、移民搬迁等措施，以及河道疏浚、清淤，进行水生态修复。

生态景观建设工程：在泉源区内实行退耕还林还草、植树造林、封育保护等绿化措施；根据历史记载恢复古代建筑，还原历史原貌；结合泉源古建风格，融入现代园林设计思路，建设泉源区以岩溶泉为主题的景观工程。

3.1.2 水资源保护工程

地下水关井压采工程：在水利工程或自来水水源供水覆盖区，通过替代水源置换措施，关闭岩溶水井，压缩泉域内岩溶地下水开采量，遏制地下水超采，使泉域水位或泉水流量止降返升，实现岩溶泉水出流或增流目标。

带压区煤炭限采工程：在岩溶大泉重点保护区、构造连通区内严禁开采煤矿。对于已开采的煤矿，建议有关部门实施关闭。在带压突水危险区，限制开采煤矿。

人工补水工程：在山区石灰岩地区的河道、沟谷，利用灰岩或灰岩破碎带的强渗透性，结合河道整治、水土保持治理工程，修建拦洪水坝、淤地坝、漏库等工程措施，拦截雨洪水，增加岩溶地下水补给量。

水源涵养工程：在泉域内实施植树造林、水土保持、小流域治理等工程，增加地下水补给量，涵养水源，改善水生态环境。

3.1.3 水质保护工程

污水处理工程：在泉域内应建设城镇生活污水处理厂，集中处理，达标排放；工业企业建设污水回用工程，特别是煤矿要建设矿坑水处理厂，要求全部回用，一般不得向河道排放。如若排放，须达到有关标准。

人工湿地建设工程：在河道修建人工湿地，通过人工湿地物理、化学及生物等综合作用，处理河道污水，改善河流水质，提高河道的自净能力，减轻污水下渗对岩溶地下水的污染。

废井封堵工程：对于止水失效的岩溶地下水井，能使上部石炭系含水层不良水体进入奥陶系岩溶含水层，造成串层水质污染，须进行永久回填治理。

3.2 非工程措施

3.2.1 岩溶泉监测

应建立和完善泉域岩溶地下水水量、水位、水质监测网，实现监测动态自动化，实时监测泉口流量、地下水位与水质，及时掌握泉域地下水位与水质变化情况。

3.2.2 岩溶泉标识

应设立岩溶大泉纪念碑、重点保护区边界标识牌，明确重点保护区范围，提示人们泉域重点保护区内禁止的行为，提高岩溶大泉的社会知名度，树立全民保护岩溶大泉意识。

3.2.3 管理措施

省级水行政主管部门负责泉域水资源的统一配置，取水实行总量控制，建立岩溶泉水开发利用总量控制制度；在超采区和禁采区禁止新打水井取用地下水。在引水工程或当地地表水源能满足生活、生产和生态环境用水的区域，县级以上人民政府应禁止或限制岩溶水的开采。建议成立泉域保护机构，负责协调、管理、监督泉域保护工程的实施，同时，针对泉域范围内突发水污染事件，开展应急系统建设，把突发性污染事件给泉域水环境带来的影响降到最小。

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］1004-7042（2016）10-0016-02

郝琳茹（1987-），女，2010年毕业于山西农业大学农林经济管理专业，助理工程师。

2016-08-14；

2016-09-22