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)的巖溶水位動態(tài)變化呈下降趨勢，為了合理開發(fā)利用維護霍泉的巖溶水系統(tǒng)，滿足泉域內(nèi)臨汾市各縣市經(jīng)濟發(fā)展的需要，需要進行水資源的優(yōu)化合理配置，以實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

巖溶水資源；水位動態(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。霍泉多年平均自然出流量為3.67m3/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。

表1 霍泉自然出流量不同年代統(tǒng)計分析表 單位：m3/s

2.2 霍泉巖溶水資源量評價

巖溶水資源量評價包括天然補給資源量評價、儲存資源量評價、可開發(fā)利用量評價。

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)量用巖溶泉域各項補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)，其多年補給量大體等于多年的排泄量。由于霍泉泉域是一個比較完整的水文地質(zhì)單元，選用排泄量法來計算泉域巖溶水的天然資源量。霍泉泉域巖溶水的主要排泄項為泉水流量、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算實際上只需考慮還原流量與巖溶水潛排量2項。

根據(jù)臨汾市第二次水資源評價成果的計算方法：巖溶水天然補給量=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。

計算成果：1956—2000年霍泉巖溶水天然補給量為每年13156萬m3（4.17m3/s），1980—2000年霍泉巖溶水天然補給量為每年11877萬m3（3.77m3/s）。霍泉巖溶地下水儲存量約為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給水源，得以開發(fā)利用，歷次霍泉巖溶水可利用量計算不將其包括在內(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，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個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，分別為岳陽鎮(zhèn)、古陽鎮(zhèn)、北平鎮(zhèn)，是古縣的主要工業(yè)經(jīng)濟區(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。

為了對古縣巖溶水井現(xiàn)狀及其發(fā)展過程有確切的認(rèn)識，本次對古縣境內(nèi)巖溶井進行了逐井調(diào)查。按時段進行統(tǒng)計，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)濟發(fā)達。

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。對地下水的補徑排對自然環(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)濟發(fā)展的需要。既要滿足泉域內(nèi)經(jīng)濟社會發(fā)展對水資源的需求，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。對各種水源進行優(yōu)化合理配置，實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(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，對泉域系統(tǒng)邊界影響較大，所以也要對其進行嚴(yán)格管理，供水對象僅限于生活用水，不得用于生產(chǎn)，以維護霍泉巖溶水系統(tǒng)的穩(wěn)定性。洪洞縣由于其位于霍泉泉域重點保護區(qū)，按照《山西省泉域水資源保護條例》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，減少了巖溶水的補給量，還由于其開采后上伏地層的坍塌與裂縫，對地下水的補徑排自然環(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。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