柳申周
(山西省水利水電勘測設計研究院有限公司 山西太原030024)
孤峰山區(qū)位于汾河與黃河交匯處的黃河東岸,地處山西省運城市西北部萬榮縣境內(nèi)。孤峰山下的萬泉鄉(xiāng)因“城臨山澗,地多涌泉,而得名萬泉”。歷史上有馬刨泉、雙泉、雕石泉、圣水泉、半截桶泉、海眼泉、東澗泉、檻泉、滿水井泉、龍鳳寺泉等泉水,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和地下水開采量增加,泉水流量逐年減少,上世紀80年代后除雙泉外均已斷流,水生態(tài)環(huán)境惡化明顯。
孤峰山區(qū)以萬榮縣萬泉鄉(xiāng)古城村為中心,地貌上處于孤峰山基巖山區(qū)、黃土臺塬區(qū)?;鶐r山區(qū)整體呈圓錐形,山坡陡峻,溝谷發(fā)育,山勢南陡北緩,植被較少,屬剝蝕構造中山。黃土臺塬區(qū)為孤峰山腳下四周的廣大地區(qū)。孤峰山區(qū)處于峨嵋臺地中,在東西方向上,以小嶷山—大嶷山—孤峰山為界,東部地區(qū)為槽地形態(tài),西部地區(qū)基本為一向黃河傾斜的單斜結構形態(tài)。孤峰山區(qū)綜合水文地質(zhì)狀況見圖1,峨嵋臺地地質(zhì)剖面圖見圖2。
圖1 孤峰山區(qū)綜合水文地質(zhì)狀況圖
圖2 峨嵋臺地地質(zhì)剖面圖
孤峰山區(qū)地下水類型主要為:碳酸鹽巖類巖溶裂隙水、侵入巖類裂隙水及松散巖類孔隙水。碳酸鹽巖類巖溶裂隙水主要接受碳酸鹽巖裸露區(qū)和淺埋區(qū)大氣降水的直接和間接補給,向東部槽地匯流,并沿槽地向運城斷凹盆地和河津—侯馬斷凹盆地方向徑流運移。侵入巖類裂隙水在接受大氣降水入滲補給后沿著導水裂隙向深處、向溝谷下游匯流,在溝谷遇到臨空或阻水巖性時出露成泉,以泉的形式排泄,但流量不大,受降水的影響,動態(tài)變化明顯?;蛘哐刂鴰r體中貫通性裂隙側向排泄補給碳酸鹽巖類巖溶裂隙水、松散巖類孔隙水。松散巖類孔隙水主要接受大氣降水入滲補給、孤峰山基巖裂隙水側向補給,水主要排泄方式是人工開采,其次沿含水層順層徑流排向區(qū)外,最終向西補給黃河,向北補給汾河。淺層的孔隙水在遇到阻水條件時可能溢出地表形成泉水。
孤峰山區(qū)泉水多分布于北坡,主要接受大氣降水入滲補給,為地下水流順層流到地形適宜處出溢成泉或地下水流遇阻出溢成泉。泉水處于孤峰山補給區(qū),因補給范圍不大,具有徑流補給快、循環(huán)周期短等特點。區(qū)內(nèi)降水量的豐枯變化和地下水的開采等都會對泉水流量造成影響。
大氣降水補給是孤峰山區(qū)地下水的主要來源。據(jù)孤峰山區(qū)1963年—2016年間降水量資料分析,孤峰山區(qū)2001—2016年平均降水量541.6 mm,較1963—2000年平均降水量617.9 mm低76.3 mm,下降12%。2007—2016年近10年平均降水量533.34 mm,較1963—2000年平均降水量595.3 mm低84.6 mm,下降14%,呈減小趨勢。區(qū)內(nèi)泉水多在上世紀80年代后斷流,孤峰山區(qū)1980—2016年平均降水量601.4 mm,而1963—1979年平均降水量為低583.1 mm,前者較后者稍大。
從年降水量變化情況分析,孤峰山區(qū)2000年以后降水量有所減少,對地下水位下降有一定影響,但從泉水斷流前后降水量對比分析,降水量不是影響泉水斷流的主要因素。
地下水是孤峰山區(qū)周邊工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要的供水水源之一,而松散巖類孔隙水是機井取水的主要地下水類型。孤峰山區(qū)基巖裸露區(qū)及淺埋區(qū)年降水入滲補給量約252.4萬m3,萬泉鄉(xiāng)所在范圍約占該區(qū)的15%,年降水入滲補給量為400.8萬m3,萬泉鄉(xiāng)年水井總取水量(地下水開采量)306.28萬m3,在不考慮側向流出的情況下,萬泉鄉(xiāng)地下水開采量已占到降水入滲補給量的76.4%。隨著區(qū)內(nèi)地下水的開采、超采,以及新增機井深度越來越大,取水層位越來越深,形成區(qū)內(nèi)地下水位逐年下降,勢必對基巖補給區(qū)內(nèi)基巖裂隙水造成襲奪,進而造成基巖區(qū)內(nèi)的地下水位下降。因此,地下水人工開采是造成區(qū)內(nèi)地下水位下降及泉水斷流的重要因素。
森林地表的腐質(zhì)層,具有很強的吸水、延緩徑流、削弱洪峰的功能。樹冠對雨水有截流作用,能減少雨水對地面的沖擊力,保持水土。根系能緊固土壤,使土地免受雨水沖刷,制止水土流失,防止土地荒漠化。孤峰山區(qū)的基巖裸露區(qū)和淺埋區(qū)是泉水的主要補給區(qū),但孤峰山林區(qū)歷史上的幾次大火燒山,對基巖山區(qū)植被損壞較大,從而影響了植被對大氣降水的涵養(yǎng),間接地影響了基巖裂隙水的補給,也是泉水枯竭的原因之一。
孤峰山區(qū)為一個獨立、完整的水文地質(zhì)單元,大氣降水為區(qū)內(nèi)主要補給源。根據(jù)地下水的補給、徑流、排泄等水文地質(zhì)條件,恢復區(qū)內(nèi)地下水位,必須采取針對性的措施。
1)加強水資源的宏觀調(diào)控和管理。調(diào)整供水結構,積極開辟新的供水水源,建立新的供水體系,最大限度地減少地下水的開采。
2)加大地表水的開發(fā)利用。項目區(qū)地處汾河與黃河交匯處的黃河東岸,應合理配置水資源,充分利用客水、合理使用地表水,有效降低地下水開采。運城市北趙引黃灌溉二期工程的實施,對孤峰山區(qū)生態(tài)環(huán)境的改善有非常積極的意義。
3)采取節(jié)水措施。調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結構,大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),減少灌溉用水量,力求水資源的有效利用,大力開展渠系防滲,推廣先進灌溉技術,降低地下水開采量。
4)加大孤峰山區(qū)水土保持力度。孤峰山區(qū)的基巖裸露區(qū)和淺埋區(qū)是泉水的主要補給區(qū),加大投入,建設水源涵養(yǎng)工程,擴大植樹造林面積,改善補給區(qū)生態(tài)環(huán)境。
孤峰山區(qū)的生態(tài)環(huán)境是受多種因素控制,大氣降水為區(qū)內(nèi)主要補給源,地下水資源過度開發(fā)是孤峰山區(qū)泉水斷流的主要原因。要實現(xiàn)孤峰山區(qū)生態(tài)修復,需要通過水資源的合理開發(fā)、高效利用、優(yōu)化配置等措施,使地下水環(huán)境得到實質(zhì)性的改善。