霍泉岩溶水资源及合理开发利用分析

李伟芳

（临汾市水文水资源勘测分局）

霍泉岩溶水资源及合理开发利用分析

李伟芳

（临汾市水文水资源勘测分局）

霍泉是山西省著名的岩溶大泉，泉域面积1 272 km2，其中临汾市488 km2，占38.36%，主要分布于洪洞、古县和安泽县，是重要的供水水源。通过分析霍泉岩溶水流量及泉域内的用水现状，提出了优化配置水资源、实行最严格的水资源管理制度、广泛推广应用节水农业技术等对策措施，以实现经济社会的可持续发展。

岩溶水资源 开发利用 霍泉 临汾市

1 基本概况

霍泉是山西省著名的岩溶大泉，泉域面积1 272 km2，其中临汾市488 km2，主要分布于洪洞、古县和安泽县。泉域内裸露可溶岩面积664 km2。近年来，霍泉已成为泉域内各县市的重要供水水源，主要用途为农业灌溉、工业用水、城市与农村生活用水。由于泉域内各县市经济的快速发展，霍泉岩溶水出现了过量开采的现象，且日趋严重。

根据监测资料分析，霍泉多年平均自然出流量为3.67 m3/s。上世纪50年代平均流量为4.23 m3/s，60 年代为 4.38 m3/s，70 年代为 3.74 m3/s，80 年代为3.43 m3/s，90 年代为 3.25 m3/s，2001-2010 年平均流量为2.95 m3/s，总体上自然出流量呈衰减趋势（见表1）。

表1 霍泉自然出流量（m3/s）不同年代统计分析表

2 霍泉岩溶水资源量

2.1 泉水自然出流量变化

1951-2010年间，霍泉泉水年自然出流量变化见图1。从图1可以看出，霍泉多年平均自然出流量为3.67 m3/s，最大值出现在1964年为4.94 m3/s，最小值出现在2002年为2.75 m3/s。2001-2010年，较多年平均减少19.6%，较1951-1960年减少30.3%。

图1 霍泉1951-2010年自然出流量变化图

2.2 岩溶水资源量评价

岩溶水资源量评价包括天然补给资源量评价、储存资源量评价、可开发利用量评价。

岩溶水的天然补给资源量是指在天然条件或人为开采状态下，岩溶泉域从外界获得的有补给保证的水量。也就是在开采利用岩溶水后，能够通过现代水文循环予以补给的水量，它属于岩溶水资源可再生的部分，其数量以岩溶泉域各项补给量总和的多年平均值表示。在未开发状态下，岩溶泉域往往处于纯自然的稳定状态，其多年补给量大体等于多年的排泄量。由于霍泉泉域是一个比较完整的水文地质单元，选用排泄量法来计算泉域岩溶水的天然资源量。霍泉泉域岩溶水的主要排泄项为泉水流量、地下水潜流量、地下水蒸发量及岩溶水开采量。由于岩溶地下水埋藏很深，其蒸发量不予考虑。这样，泉域岩溶水天然资源量的计算实际上只需考虑还原流量与岩溶水潜排量两项。

根据临汾市第二次水资源评价的计算方法：岩溶水天然补给量=泉流量+岩溶水开采量+向第四系潜排量。采用数据：1956-2000年霍泉流量均值12 008 万 m3/a（3.81 m3/s），1980-2000 年霍泉流量均值10 704万m3/a（3.39 m3/s）；向第四系地下水的潜排量为1 125万m3/a；1956-2000年上游岩溶水开采量23万m3/a，1980-2000年上游岩溶水开采量48万m3/a。

据计算：1956-2000年，霍泉岩溶水天然补给量为 13 156 万 m3/a（4.17 m3/s）；1980-2000 年，霍泉岩溶水天然补给量为11 877万m3/a（3.77 m3/s）。霍泉岩溶地下水储存量约为65.75亿m3。

由于潜流到盆地的岩溶水量已作为其下游浅层地下水的主要补给水源，得以开发利用，历次霍泉岩溶水可利用量计算不将其包括在内。以95%频率的泉水还原流量作为泉水可利用量。

3 临汾市各县霍泉岩溶水开发利用现状分析

3.1 洪洞县

洪洞县霍泉泉域主要分布在广胜寺镇与苏堡镇，泉域面积较小，是霍泉泉水的出露点，利用方便，主要以引泉为主。历史上，霍泉就是洪洞县的主要供水水源，现状主要供水对象为山西焦化集团、霍泉灌区以及洪洞县城生活用水。通过收集霍泉管理处近十年来的实际供水资料，洪洞县霍泉泉水开发利用程度已非常高，在用水高峰的月份已出现供水紧张的状况（见表2）。从表2可以看出，农业灌溉用水量所占比例最大，工业用水量次之。

表2 洪洞县霍泉泉水开发利用统计表 单位：万m3/a

3.2 古县

古县霍泉泉域主要分布在岳阳、古阳、北平等三个乡镇，是该县的主要工业经济区。古县霍泉岩溶水的开发利用方式主要是井采。80年代以前，由于凿井技术与开采成本所限，古县境内无岩溶水井。1989年，随着古县县城用水量的增加，在县城北开凿岩溶井1眼，井深826.34m，成井时自流出水量3021m3/d，水质良好。古县境内霍泉受区域水文地质条件的制约，地表水枯季流量非常小，浅层地下水出水量也较小，无法满足人民群众生活与工业发展的需要。尤其是近几年来，涉煤行业发展较快，用水量较大，岩溶水井增长迅速，岩溶水已成为当地生活与工业主要的供水水源。

为了对古县岩溶水井现状及其发展过程有确切的认识，对境内的岩溶井进行了逐井调查。调查结果按时段进行统计，至2000年底，岩溶井共5眼，主要是解决农村生活与城市生活用水；2001-2005年，新增岩溶井4眼，其中城市生活用水井1眼，煤矿生产生活用水井3眼；2006-2007年，岩溶水井发展最为迅速，新增水井15眼，主要用于焦化、煤矿、洗煤等企业的工业用水，用水量较大。2007-2010年，受取水许可的影响凿井处于停滞状态。由于古县霍泉泉域内除岩溶水外无其他可利用的水源，若要缓解供水紧张的状况，只能依靠开发岩溶水，但受分配指标所限，又不能过多开采岩溶水，水资源已成为古县经济发展的主要瓶颈。

3.3 安泽县

安泽县霍泉泉域主要分布在唐城镇，为蔺河的源头区。面积虽然较小，但煤炭资源丰富，分布有多座煤矿，经济发达。安泽县位于霍泉泉域的东部边界区域，近年来，随着凿井技术的发展与区域用水的紧张，在东部边界已出现多眼岩溶水井，水量较大，水质良好。

安泽县霍泉泉域多年来由于煤矿的开采，地表水与浅层地下水衰减，已无法满足区域经济发展的需要。部分企业需开凿岩溶井以满足用水需求。据调查，位于安泽县的山西安鑫煤业有限公司1 200 kt整合矿井及1 200 kt坑口洗煤项目已通过水资源论证，需开凿岩溶井以满足职工生活用水需求，生活取水量为3.81万m3/a。安泽县唐城镇三交村生活取水量需3万m3/a，还有部分企业正在积极申请之中。

4 霍泉岩溶水资源合理开发利用对策

从前述分析可知：洪洞县的霍泉泉水开发利用程度已非常高；古县的霍泉受区域水文地质条件制约，地表水枯季流量非常小，浅层地下水出水量也较小；安泽县霍泉多年来地表水与浅层地下水衰减，已无法满足区域经济发展的需要，部分企业需开凿岩溶井以满足用水需求。为了保持霍泉岩溶水系统的平衡，合理开发利用，特提出以下建议：

4.1 优化配置水资源，开发利用其他水源

从霍泉泉域全局的角度，进行水资源优化配置，以满足泉域内各县市经济发展的需要。既要满足泉域内经济社会发展对水资源的需求，又要尽可能减少岩溶水的开采量。可行的途径是开发其他可利用的水资源，如地表水、中水的利用、工程调水等。通过开发利用其他水资源，实现泉域采补平衡，促进经济社会的可持续发展。

4.2 实行最严格的水资源管理制度

安泽县岩溶水开采由无到有，虽其面积较小，但其位于霍泉泉域的东部边界，对泉域系统影响较大，所以也要对其进行严格管理，供水对象仅限于生活用水，不得用于工业生产，以维护霍泉岩溶水系统的稳定性。洪洞县由于其位于霍泉泉域重点保护区，按照《山西省泉域水资源保护条例》第十条，不允许其以打井方式取用岩溶水，其用水量受泉水自然出流量所控制，由于供水对象的优先保证程度不同，一般优先保证生活与工业用水，其次为农业用水。

4.3 减少泉域内煤矿开采，广泛应用节水农业技术

霍泉泉域内煤炭资源丰富，煤矿众多。根据相关资料，古县煤炭资源整合后产量将达到10 050 kt，安泽县泉域内的煤矿也较多。煤炭的开采，不仅疏干了上层水，减少了岩溶水的补给量，还由于其开采后上伏地层的坍塌与裂缝，对地下水的补径排自然环境造成了破坏，影响到岩溶水系统的平衡。在煤矿带压开采区还存在突水现象，直接破坏岩溶水，使优质的岩溶水资源以污染后的矿坑水形式排放。洪洞县的农业灌溉是霍泉的用水大户，占到总用水量的40%以上，节水潜力很大。要大力推广滴灌、渗灌、管灌等节水灌溉技术，尽可能减少输水损失，以提高水资源的利用率。

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2017-01-22

2017-05-29

李伟芳（1982-）：女，硕士，工程师；通讯地址：山西省临汾市尧都区一市场44号，041000